Optimización en el diseño de un sistema de tratamiento de aguas residuales integrado por tres lagunas de estabilización

• Cortés Martínez, Facundo ^[1] ; Treviño Cansino, Alejandro ^[1] ; Espinoza Fraire, Arturo Tadeo ^[1] ; Sáenz López, Agustín ^[1] ; Alcorta García, María Aracelia ^[2] ; González Barrios, José Luis ^[3] ; Martínez Rojas, Rodolfo ^[1] ; de la Cruz Acosta, Francisco Javier ^[1]
  1. [1] Universidad Juárez del Estado de Durango

     Universidad Juárez del Estado de Durango

     México

     
  2. [2] Universidad Autónoma de Nuevo León

     Universidad Autónoma de Nuevo León

     México

     
  3. [3] Instituto Nacional de Investigaciones Forestales Agrícolas y Pecuarias

     Instituto Nacional de Investigaciones Forestales Agrícolas y Pecuarias

     México

     

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• Localización: Tecnología y Ciencias del Agua, ISSN-e 2007-2422, Vol. 8, Nº. 4 (julio-agosto de 2017), 2017, págs. 139-155
• Idioma: español
• Títulos paralelos:
  • Optimization in the design of a wastewater treatment system integrated by three stabilization lagoon
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• Resumen
  • español

    El artículo presenta un modelo matemático para la optimización de un sistema lagunar integrado por tres lagunas: anaerobia, facultativa y de maduración. El modelo matemático de optimización tiene como objetivo la minimización del área ocupada por el sistema lagunar, y presenta como restricciones la calidad del agua en el efluente: demanda bioquímica de oxígeno y el número de coliformes fecales; además, se restringe la dispersión (mayor o igual a 0.05), con el propósito de favorecer el flujo disperso en la laguna facultativa y en la laguna de maduración. Las variables cambiantes en el modelo de optimización son las siguientes: tiempo de retención y número de mamparas tanto de la laguna facultativa como la de maduración, y la relación largo ancho para la laguna anaerobia. Se diseñó un sistema de lagunas, luego se aplicó el modelo matemático propuesto. Los resultados muestran una disminución del área de 15.16%. Los dos estudios cumplen con límites máximos permisibles de descarga de acuerdo con la NOMSEMARNAT-1996: calidad del agua residual tratada para el vertido a los cuerpos receptores.

  • English

    Article presents a mathematical model for the optimization of a lagoon system composed of three lagoons: anaerobic, facultative and maturation. The mathematical model of optimization aims at minimizing the area occupied by the lagoon system, and has as restrictions the water quality in the effluent: biochemical oxygen demand and the number of fecal coliforms; In addition, the dispersion (greater than or equal to 0.05) is restricted, in order to favor the dispersed flow in the facultative lagoon and the ripening lagoon.

    The changing variables in the optimization model are the following:

    retention time and number of screens, both facultative and maturation lagoons, and the long wide ratio for the anaerobic lagoon. A lagoon system design was performed, then the proposed mathematical model was applied. The results show a decrease of the area of 15.16 percent.

    The two studies comply with maximum permissible discharge limits, according to NOM-SEMARNAT-1996: quality of wastewater treated for discharge to receiving bodies.