Estanques de Estabilizacion de Desperdicios
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Los Estanques de Estabilización de Desperdicios (WSP) son cuerpos de agua artificiales y grandes. Los estanques se llenan con aguas residuales que son tratadas por procesos naturales. Los estanques pueden ser usados individualmente, o unidos en una serie de tratamiento mejorado. Hay tres tipos de estanques, (1) anaeróbico, (2) facultativo y (3) aeróbico (maduración), cada uno con diferente tratamiento y características de diseño.
Para el tratamiento más efectivo, los WSP se deben unir en una serie de tres o más, transfiriendo el efluente del estanque anaeróbico al facultativo y finalmente al aeróbico. El estanque anaeróbico reduce los sólidos y la DBO como un pretratamiento. El estanque es artificial y bas- tante profundo, donde toda la profundidad del estanque es anaeróbica. Los estanques anaeróbicos se construyen de 2 a 5 m de profundidad y tienen un tiempo de retención relativamente corto, de 1 a 7 días. El diseño real dependerá de las características de las aguas residuales y de la carga; se debe consultar un manual detallado de diseño para ver todos los tipos de WSP. Las bacterias anaeróbicas convierten el carbón orgánico en metano, y en el proceso elimina hasta el 60% de la DBO. Los estanques anaeróbicos pueden tratar aguas residuales fuertes.
En una serie de WSP, el efluente del estanque anaeróbico es transferido al estanque facultativo, donde se elimina más DBO. Un estanque facultativo es menos profundo que el anaeróbico y en él se dan ambos procesos, aeróbico y anaeróbico. La capa superior del estanque recibe oxígeno de la difusión natural, mezclado por el viento y fotosíntesis de algas. La capa inferior no cuenta con oxígeno y se convierte en anóxica o anaeróbica. Los sólidos se sedimentan y son digeridos en el fondo del estanque. Los organismos aeróbicos y los anaeróbicos trabajan juntos para alcanzar reducciones de DBO hasta de un 75%. Se debe construir el estanque con una profundidad de 1 a 2.5 m y tener un tiempo de retención entre 5 y 30 días.
Después de los estanques anaeróbico y facultativo puede haber cualquier número de estanques aeróbicos (de maduración) para alcanzar un efluente muy limpio. Frecuentemente se llama al estanque aeróbico de maduración, de limpieza o de acabado debido a que usualmente es el último paso en una serie de estanques y proporciona el nivel final de tratamiento. Es el estanque menos profundo, usualmente con una profundidad de 0.5 a 1.5 m para asegurar que la luz solar penetra hasta el fondo para facilitar la fotosíntesis. Como la fotosíntesis se realiza con la luz solar, los niveles de oxígeno disuelto son mayores durante el día y decaen por la noche.
Aunque los estanques anaeróbicos y facultativos son diseñados para la eliminación de DBO, los estanques de maduración son diseñados para la eliminación de patógenos. El oxígeno disuelto en el estanque es provisto por la mezcla natural del viento y por las algas fotosintéticas que liberan oxígeno en el agua. Si es usado en combinación con el cultivo de algas y/o la crianza de peces, este tipo de estanque es efectivo para eliminar la mayoría del nitrógeno y del fósforo del efluente.
Para prevenir la infiltración, los estanques deben estar recubiertos. El recubrimiento puede ser arcilla, asfalto, tierra compactada, u otro material impermeable. Para proteger el estanque del deslavado y la erosión, se debe construir un muro de contención alrededor del estanque usando el material excavado.
| Pros | Contras/limitaciones |
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| - Alta reducción de patógenos - Puede ser construido y reparado con materiales disponibles localmente |
- Requiere diseño y supervisión por expertos - Costos variables de capital dependiendo del precio de la tierra |
Adecuación
Los WSP están entre los métodos de tratamiento de aguas residuales más comunes y eficientes en todo el mundo. Son especialmente apropiados para comunidades rurales que cuentan con terrenos grandes y sin uso, lejos de viviendas y de espacios públicos. No son apropiados para áreas muy densas o urbanas.
Los WSP funcionan en la mayoría de los climas, pero son más eficientes en los climas cálidos y soleados. En el caso de los climas fríos, los tiempos de retención y las tasas de carga se pueden ajustar de manera que se logre un tratamiento eficiente.
Aspectos de Salud / Aceptación
Aunque el efluente de los estanques aeróbicos es generalmente bajo en patógenos, de ninguna manera se deben usar los estanques para actividades recreativas o como una fuente de agua para el consumo o uso doméstico.
Mejora
Lo ideal sería construir varios estanques aeróbicos en serie para lograr un alto nivel de eliminación de patógenos. Se puede usar un estanque final de acuacultura para generar ingresos y proporcionar una fuente de alimentación local.
Mantenimiento
Para mantener los estanques, es esencial un pretratamiento (con trampas de grasa) para evitar la entrada de sólidos en exceso y basura en los estanques y la formación de espuma. El estanque debe ser desazolvado cada 10–20 años. Se debe instalar una reja para asegurar que la gente y los animales no se acerquen y para que no caiga un exceso de basura en los estanques. Puede haber roedores que invadan el muro de contención y provoquen daño al recubrimiento. Se les puede alejar elevando el nivel de agua. Se debe tener cuidado para asegurar que no caigan plantas en los estanques. La vegetación y los macrófitos que están presentes en el estanque se deben sacar ya que pueden establecer un ambiente propicio para la proliferación de mosquitos y tapar la luz que penetra a través de la columna de agua.
Reconocimientos
El material en esta página es una adaptación de: Elizabeth Tilley, Lukas Ulrich, Christoph Lüthi, Philippe Reymond and Christian Zurbrügg (2014).
Versión española próximamente.
Referencias y links externos
- Arthur, JP. (1983). Notes on the Design and Operation of Waste Stabilization Ponds in Warm Climates of Developing Countries. El Banco Mundial + UNDP, Washington.
- Crites, R. y Tchobanoglous, G. (1998). Small and Decentralized Wastewater Management Systems. WCB y McGraw-Hill, Nueva York, EE.UU.
- Mara, DD. y Pearson, H. (1998). Design Manual for Waste Stabilization Ponds in Mediterranean Countries. Lagoon Technology International Ltd., Leeds, Inglaterra.
- Mara, DD. (1997). Design Manual for Waste Stabilization Ponds in India. Lagoon Technology International Ltd., Leeds, Inglaterra.
- Sasse, L. (1998). DEWATS: Decentralised Wastewater Treatment in Developing Countries. BORDA, Bremen Overseas Research and Development Association, Bremen, Alemania. (Descripción detallada y códigos de Hoja de Cálculo de Excel ® para el diseño.)
- von Sperlin, M. y de Lemos Chernicharo, CA. (2005). Biological Wastewater Treatment in Warm Climate Regions. Volume One. IWA, Londres. pp. 495–656.