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Tecnología y Ciencias del Agua
, vol. VIII, núm. 4, julio-agosto de 2017, pp. 139-155
Cortés-Martínez
et al
.,
Optimización en el diseño de un sistema de tratamiento de aguas residuales integrado por tres lagunas de estabilización
•
ISSN 2007-2422
Cuadro 2. Resultados del dimensionamiento de la laguna facultativa con el método tradicional de diseño.
Datos de entrada
Qif
(m
3
/d)
Nea
(NMP/100 ml)
DBO
if
(mg/l)
N
mampf
Of
(d)
229.28
5 466 419
192.36
1
22.53
Resultados
Laguna
Xf
df
Kb
af
B
prom
(m)
L
prom
(m)
Área
promedio
(m
2
)
Facultativa
8.4
0.1145
0.4648
2.40715
33.88
101.65
3 444.05
Laguna
Qef
(m
3
/d)
Nef
(NMP/100 ml)
DBO
ef
(mg/l)
T
(°C)
B
sup
(m)
L
sup
(m)
Af
(m
2
)
Facultativa
209.98
10 592
41
11.8
36.88
104.65
3 859.64
Cuadro 3. Resultados del dimensionamiento de la laguna de maduración con el método tradicional de diseño.
Datos de entrada
Qim
(m
3
/d)
Nef
(NMP/100 ml)
DBOim
(mg/l)
N
mampm
Om
(d)
209.98
10592
41
3
6.10
Resultados
Laguna
Xm
dm
Kb
am B
prom
(m)
L
prom
(m)
Área
promedio
(m
2
)
Maduración
12.4963
0.0775
0.4648
1.37083
33.88
37.80
1 280.90
Laguna
Qem
(m
3
/d)
Nem
(NMP/100 ml)
DBO
em
(mg/l)
T
(°C)
B
sup
(m)
L
sup
(m)
Am
(m
2
)
Maduración
202.46
980
20
11.8
35.88
39.80
1 428.27
fecales resultaron todavía por encima de lo que
indica la norma, por lo que es necesario agregar
la laguna de maduración. La materia orgánica
resultó por debajo del límite permitido. En el
cuadro 3 se muestran los resultados de la laguna
de maduración.
De igual forma que la laguna facultativa, el
estanque de maduración resultó con una dis-
persión (
d
) para flujo disperso. Los coliformes
fecales resultaron menor que 1 000 NMP/100
ml, por lo que se cumple con la normatividad.
La materia orgánica que se obtuvo también
cumple con los valores permisibles de concen-
tración (DOF, 1996). En la figura 2 se indican
las dimensiones del diseño con el método
tradicional.
Aplicación del modelo matemático
Se aplicó el análisis matemático para la optimi-
zación del área del sistema lagunar. Para llevar
a cabo lo anterior, se utilizó el programa
Solver
de Excel. Como ya se indicó, éste considera el
gradiente reducido generalizado (GRG). En el
cuadro 4 se muestran los resultados de la laguna
anaerobia optimizada.
A partir de la metodología para el diseño
de la laguna anaerobia, el porcentaje de la
DBO
5
removida y la constante de decaimiento
para los coliformes fecales (cuadro 4) dependen
solamente de la temperatura (Conagua-IMTA,
2007a, 2007b). Por lo tanto, la única manera de
reducir el área del estanque es modificando la
