VARIACIÓN TEMPORAL DEL FUNCIONAMIENTO DE UNA LAGUNA FACULTATIVA UBICADA EN LA COSTA DE LA

PATAGONIA (42 º S; ARGENTINA)

Mauricio Faleschini

José Luis Esteves

8th IWA Specialist Group Conference on Waste Stabilization Ponds 2nd Latin-American Conferenfe on Waste Stabilization Ponds

Belo Horizonte, 28 de abril de 2009

INTRODUCCIÓN

Tratamiento primario y emisario

Proyecto de lagunas de estabilización

Puerto Pirámide

SAO

Sin red cloacal

Camarones

Playa Unión

Tratamiento primario

Puerto Santa Cruz

Lagunas de estabilización natural

Sierra Grande

Puerto Madryn

Trelew

Comodoro Rivadavia

Puerto Deseado

Rada Tilly

Barros activados

Caleta Olivia

Distribución del tratamiento en la zona costera de Patagonia

Esteves y González, 2008

De las diez plantas de tratamiento que funcionan en la patagonia costera, siete

corresponden a lagunas de estabilización y dos más se encuentran proyectadas

Las Grutas

Lagunas de estabilización con aireación mecánica

Clima de la ciudad de Puerto Madryn

Temperatura media del aire

(ºC)

Temperatura máxima

(ºC)

Temperatura mínima

(ºC)

Radiación solar

(wh/m2 día)

Velocidad del viento

(Km/h)Primavera 14,0 33,8 -2,1 5778 15,5

Verano 19,9 39,6 3,3 7092 16,7

Otoño 14,4 36,3 -3,1 3185 14,0

Invierno 7,7 24,1 -9,1 2064 13,4

Semi-árido – Fuerte déficit hídrico evaporación: 2000 mm/año

precipitaciones: 200 mm/año

Objetivo

Estudiar la dinámica de la materia orgánica y de los nutrientes inorgánicos, analizando los procesos de remoción y los factores ambientales determinantes

ÁREA DE ESTUDIO Y METODOLOGÍA

Laguna de maduración 1

Laguna de maduración 2

25 Ha – 1,5 m

Laguna facultativa

-42

-44

-46

Provincia del Chubut

Puerto Madryn

Patagonia

Sitio de estudio

Habitantes: 80000 – Cobertura sanitaria≈ 85 %

Tratamiento primario: rejas y tamices de 3 mm

Carga orgánica superficial: 62 KG DBO5/Ha/día

Carga orgánica superficial: 45 KG DBO5/Ha/día

MUESTREOS

8 MUESTREOS INTERNOS CON

EQUIPO CONDUCIDO A CONTROL REMOTO

C

21

AB

D

E

Parámetros de medición

In situ: oxígeno disuelto y temperatura

DBO5 total y soluble

Amonio – nitrito – nitrato

Clorofila “a”

C

21

70 MUESTREOS COSTEROS

QUINCENALES

RESULTADOS Y DISCUSIÓN

Agua residual cruda

Parámetro Unidad Valor medio y desvío estándar

Sólidos suspendidos mg/l 102,5 ± 36,6

Sólidos sedimentables 10´ ml/l 0,7 ± 0,9

Sólidos sedimentables 2 hs ml/l 1,7 ± 1,4

Amonio

Nitrito + nitrato

Fosfato

DBO5 total

DQO

Coliformes totales

Coliformes fecales

mg/l

mg/l

mg/l

mg/l

mg/l

NMP/100 ml

NMP/100 ml

42,2 ± 7,9

0,04 ± 0,02

3,5 ± 1,1

114,6 ± 41,9

250,5 ± 60,8

3,9 x 107

(2,1 x 106 – 6,2 x 108)1,1 x 107

(2,4 x 105 – 1,2 x 108)

Funcionamiento del sistemaEvolución de la DBO5

A la salida el valor promedio de la DBO total fue inferior a los 50 mg/l y de la soluble fue de 16,1 ± 12,0 mg/l

Relación DBO5 total y soluble

Factor de correlación “C”: 0,73

Factor de correlación “2”: 0,45

A la mitad del recorrido en la laguna facultativa, una porción importante de la DBO5 total se encuentra explicada por la DBO5 soluble, mientras que a la salida valores elevados de la total se correspondieron con valores de DBO5 soluble por debajo de los 20 mg/l

Remoción de materia orgánica (E2)

DBO5 total: 60,8 ± 17,7 %

DBO5 soluble: 86,4 ± 9,8 %

2005 2006 2007

DBO5total

68,4 60,9 52,7

DBO5 soluble

89,8 86,7 81,6

Comparación entre estaciones del año

2005 2006 2007

Invierno Verano Invierno Verano Invierno Verano

DBO5total

75,8 58,6 70,2 59,7 52,0 47,6

DBO5 soluble

92,6 93,5 90,4 85,8 75,9 80,1

25,8 % y 11,0%

16,7 % y 13,4 %

Dinámica del nitrógeno

Amonio

Ingreso: 42,2 ± 7,9 mg/l

Salida: 20,3 ± 20,6 mg/l

Evolución en la salidaRemoción: 91,3 ± 21,9 % durante el verano y de -0,44 ±15,4 % en el invierno

-25,5- 21,5 %- 2,8 %Valor mínimo

931N negativos

200720062005

Dinámica del nitrógeno

Amonio

Relación temperatura - amonio

Factor de correlación “C”: -0,82

Factor de correlación “2”: -0,81

Primavera ´05

Enero ´07

Meses cálidos: 5,6 mg/l

Meses fríos: 42,7 mg/l

El comportamiento estacional es coincidente con lo observado por Abis y Mara (2003) y por Lai y Lam (1997), pero en el presente estudio los resultados han sido más extremos: una mayor y menor remoción en verano e invierno; respectivamente de acuerdo a lo observado en las lagunas de Inglaterra.

Nitrato

Dinámica del nitrógeno

Variabilidad estacional: valores detectables en los meses cálidos y no detectables en los meses fríos

Oxígeno disuelto

5,2 mg/l

2,5 mg/l10,8 mg/l

1,45,91,9Nitrato(mg/l)

200720062005

Dinámica de la Clorofila “a”

Concentraciones máximas durante el verano: 2100 μg/l y mínimos en el invierno < 10 μg/l

Pearson (1996) recomienda un mínimo de 300 μg/l para asegurar condiciones facultativas: en el invierno y principio de la primavera se registraron cada vez mayor cantidad de eventos por debajo de este valor límite

793186Valor mínimo

642N < 300 μg/l

jul-oct 07jun-jul 06jun-jul 05

CONCLUSIONES

La laguna facultativa de Puerto Madryn ha mostrado una importante variabilidad en su funcionamiento, originado en dos componentes principales:

El marcado contraste entre los meses fríos y los cálidos, fundamentalmente en la temperatura y la radiación solar dentro de un mismo año

El continuo incremento de agua residual que ingresó al sistema durante el período de estudio, determinó una disminución en el calidad del tratamiento comparando los años sucesivos

La remoción promedio de DBO total fue del 60 %, siendo menor en los meses cálidos por un aumento en la

concentración de fitoplancton.

CONCLUSIONES

Para la DBO soluble, la remoción promedio fue del 86 %, con valores mínimos luego del invierno. Los valores mínimos fueron cada año más pequeños a

medida que avanzó el estudio

Tanto para la DBO total como para la soluble se observó una disminución en la eficiencia de

remoción con el paso del tiempo, independiente de la época del año

Durante los meses cálidos la remoción de amonio fue superior al 90 %, cuando la concentración de clorofila “a”

fue máxima y los procesos de nitrificación se hicieron notorios

CONCLUSIONES

A medida que avanzó el estudio se ampliaron los períodos en que: la concentración de clorofila “a” fue inferior a 300 μg/l, la salida presentó mayor concentración de amonio que el ingreso y no se

detectó nitrato. Inicialmente esto ocurrió estrictamente en parte del invierno, para luego

involucrar a la primavera

GRACIAS POR SU ATENCIÓN