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EL DISEÑO DE TANQUES SÉPTICOS, TANQUES IMHOFF Y LAGUNAS DE ESTABILIZACIÓN

- - - - Contribuye a la digestión de lodo, mejor que en un tanque séptico, produciendo un líquido residual de mejores características.
        
        No descargan lodo en el líquido efluente, salvo en casos excepcionales.
        
        El lodo se seca y se evacúa con más facilidad que el procedente de los tanques sépticos, esto se debe a que contiene de 90 a 95% de humedad.
        
        Las aguas servidas que se introducen en los tanques imhoff, no necesitan tratamiento preliminar, salvo el paso por una criba gruesa y la separación de las arenillas.
        
        El tiempo de retención de estas unidades es menor en comparación con las lagunas.
        
        Tiene un bajo costo de construcción y operación.
        
        Para su construcción se necesita poco terreno en comparación con las lagunas de estabilización.
        
        Son adecuados para ciudades pequeñas y para comunidades donde no se necesite una atención constante y cuidadosa, y el efluente satisfaga ciertos requisitos para evitar la contaminación de las corrientes.
    - - Son estructuras profundas (>6m).
        
        Es difícil su construcción en arena fluida o en roca y deben tomarse precauciones cuando el nivel freático sea alto, para evitar que el tanque pueda flotar o ser desplazado cuando esté vació.
        
        El efluente que sale del tanque es de mala calidad orgánica y microbiológica.
        
        En ocasiones puede causar malos olores, aun cuando su funcionamiento sea correcto.
    - - a) Cámara de sedimentación.
        b) Cámara de digestión de lodos.
        c) Área de ventilación y cámara de natas.
    - - Diseño del digestor
        
        1-Volumen de almacenamiento y digestión (Vd, en m3)
        Vd=70 P fcr /1000
        fcr : factor de capacidad relativa
        P : Población
        2-Tiempo requerido para digestión de lodos
        El tiempo requerido para la digestión de lodos varia con la temperatura.
        3-Frecuencia del retiro de lodos
        La frecuencia de remoción de lodos deberá calcularse en base a estos tiempo referenciales, considerando que existirá una mezcla de lodos frescos y lodos digeridos.
      - Extracción de lodos
        
        El diámetro mínimo de la tubería para la remoción de lodos será de 200 mm y deberá estar ubicado 15 cm por encima del fondo del tanque.
        
        Para la remoción se requerirá de una carga hidráulica mínima de 1,80 m.
      - Diseño del sedimentador
        
        1-Caudal de diseño, m3/hora
        Qp= (Poblacion x Dotación/1000) x % Contribucion
        2-Área del sedimentador (As, en m2)
        As = Qp/Cs
        3-Volumen del sedimentador (Vs, en m3)
        Vs = Qp ∗ R
        R: Periodo de retención hidráulica, entre 1,5 a 2,5 horas (recomendable 2 horas).
        4-Longitud mínima del vertedero de salida (Lv, en m) Lv=Qmax/Chv
      - Área de ventilación y cámara de natas
        
        El espaciamiento libre será de 1,0 m como mínimo.
        
        La superficie libre total será por lo menos 30% de la superficie total del tanque.
        
        El borde libre será como mínimo de 0,30 cm.
  - - - Medio de Drenaje
        
        El medio de soporte recomendado esta constituido por una capa de 15 cm formada por ladrillos colocados sobre el medio filtrante, con una separación de 2 a 3 cm llena de arena
        
        La arena es el madio filtarnte y debe tener untamaño efectivo de 0,3 a 1,3 mm., y un coeficiente de uniformidad entre 2 y 5.
        
        Debajo de la arena se deberá colocar un estrato de grava graduada entre 1,6 y 51 mm (1/6” y 2”) de 0,20 m de espesor.
      - 1-Carga de sólidos que ingresa al sedimentador (C, en Kg de SS/día).
        C = Q ∗ SS ∗ 0.0864
        SS: Sólidos en suspensión en el agua residual cruda, en mg/l.
        Q: Caudal promedio de aguas residuales.
        2-Volumen diario de lodos digeridos (Vld, en litros/día)
        Vld = Msd / plodo (% de sólidos/100)
        ρlodo: Densidad de los lodos, igual a 1,04 Kg/l.
        % de sólidos: % de sólidos contenidos en el lodo, varía entre 8 a 12%.
        3-Volumen de lodos a extraerse del tanque (Vel, en m3).
        Vel=Vld Td / 1000
        Td: Tiempo de digestión, en días.
        4-Área del lecho de secado (Als, en m2)
        Als = Vel / Ha
        Ha: Profundidad de aplicación, entre 0,20 a 0,40m
- - - - En general, la profundidad no deberá ser superior a la longitud total.
        
        El diámetro mínimo de las tuberías de entrada y salida del tanque séptico será de 100mm (4”).
        
        El nivel de la tubería de salida del tanque séptico deberá estar situado a 0,05m por debajo de la tubería de entrada.
        
        Los dispositivos de entrada y salida de agua residual al tanque séptico estarán constituidos por Tees o pantallas.
        
        La prolongación de los ramales del fondo de las Tees o pantallas de entrada o salida, serán calculadas por la fórmula (0,47/A+0,10).
        
        La parte superior de los dispositivos de entrada y salida deberán dejar una luz libre para ventilación de no más de 0,05 m por debajo de la losa de techo del tanque séptico.
        
        Cuando el tanque tenga más de un compartimiento, las interconexiones entre compartimiento consecutivos se proyectaran de tal manera que evite el paso de natas y lodos.
        
        El fondo de los tanques tendrá una pendiente de 2% orientada al punto de ingreso de los líquidos.
        
        El techo de los tanques sépticos deberá estar dotado de losas removibles y registros de inspección de 150 mm de diámetro.
    - - Prever un tiempo de retención de las aguas servidas, en el tanque séptico, suficiente para la separación de los sólidos y la estabilización de los líquidos.
        
        Prever condiciones de estabilidad hidráulica para una eficiente sedimentación y flotación de sólidos.
        
        Asegurar que el tanque sea lo bastante grande para la acumulación de los lodos y espuma.
        
        Prevenir las obstrucciones y asegurar la adecuada ventilación de los gases.
    - - Apropiado para comnidades rurales, edificaciones, condominios, hospiles, etc.
        
        Su limpieza no es frecuente.
        
        Tiene un bajo costo de construcción y operación.
        
        Mínimo grado de dificultad en operación y mantenimiento si se cuenta con infraestructura de remoción de lodo.
    - - De uso limitado para un máximo de 350 habitantes.
        
        También de uso limitado a la capacidad de infiltración del terreno que permita disponer adecuadamente los efluentes en el suelo.
        
        Requiere facilidades para la remoción de lodos (bombas, camiones con bombas de vacio, etc.).
    - - 1-Periodo de retención hidráulica (PR, en días)
        PR =1,5− 0,3log(P×Q)
        2-Volumen requerido para la sedimentación (Vs, en m3)
        Vs =10^-3× P×Q × PR
        3-Volumen de digestión y almacenamiento de lodos (Vd, en m3)
        Vd = 70× 10^-3 P × N
        4-Volumen de lodos producidos2
        Clima calido 40 litros/habxaño
        Clima frió 50 litros/habxaño
        5- Volumen de natas
        Como valor se considera un volumen mínimo de 0,7 m3.
        6-Profundidad máxima de espuma sumergida (He, en m)
        He = 0,7/A
        7-Profundidad libre de espuma sumergida
        8-Profundidad libre de lodo (Ho, en m)
        Ho = 0,82 − 0,26× A
        9-Profundidad mínima requerida para la sedimentación (Hs, en m)
        Hs = Vs/A
        10-Profundidad de espacio libre (Hl, en metros)3
        11-Profundidad neta del tanque séptico.
        La suma de las profundidades de natas, sedimentación, almacenamiento de lodos y la profundidad libre de natas sumergidas.
- - - - - Temperatura: A mayor temperatura, mayor será el crecimiento de microorganismos y viceversa.
        - PH: A pH en un rango bajo, es decir ácido, va a traer como consecuencia que los microorganismos no sobrevivan.
        - Coordinación microorganismos-materia orgánica: Se tiene que cuidar el exceso de carga (DBO), porque originaría un mal funcionamiento de la laguna.
        - Inhibidores: Presencia de metales pesados, sulfatos, pesticidas, etc., ocasionan un decrecimiento de bacterias.
        - Nutrientes: Principales nutrientes son el nitrógeno y el fósforo. Cuidar que no estén en exceso porque puede producir la eutroficación.
    - - Proceso anaerobio
        
        Las reacciones anaerobias son más lentas y los productos pueden originar malos olores por la producción de sulfuro de hidrógeno. Las condiciones anaerobias se establecen cuando el consumo de oxígeno disuelto es mayor que la incorporación de este a la masa de agua por la fotosíntesis de las algas y el oxígeno disuelto y que la laguna se torne de color gris oscuro.
      - Proceso aerobio
        
        El proceso aerobio se caracteriza porque la descomposición de la materia orgánica se llevará a cabo en una masa de agua que contiene oxígeno disuelto. En este proceso, en el que participan bacterias aerobias o facultativas, se originan compuestos inorgánicos que sirven de nutrientes a las algas, las cuales a su vez producen más oxígeno que facilita la actividad de las bacterias aerobias
    - - Pueden recibir y retener grandes cantidades de agua residual, soportando sobrecargas hidráulicas y orgánicas con mayor flexibilidad, comparativamente con otros tratamientos.
        
        Formación de biomasa más efectiva y variada que en los procesos de tratamiento con tanque séptico y tanque Imhoff.
        
        No requieren de instalaciones complementarias para la producción de oxígeno. El mismo se produce en forma natural dentro del sistema.
        
        Debido a los tiempos de retención prolongados y a los mecanismos del proceso, son sistemas altamente eficaces para la remoción de bacterias, virus y parásitos, comparativamente con otros tratamientos.
        
        En las lagunas no hay necesidad de desinfección con cloro. Aquí la desinfección es natural.
        
        Mínimo mantenimiento.
        
        No requiere de personal calificado.
    - - Requieren de grandes áreas de terreno para su implantación.
        
        Es un sistema sensible a las condiciones climáticas.
        
        Puede producir vectores.
        
        No permite modificaciones en las condiciones de proceso.