MODALIDAD: MONOGRAFÍA INGENIERO CIVIL

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1 UNIVERSIDAD VERACRUZANA FACULTAD DE INGENIERÌA PLANTA DE TRATAMIENTO DE AGUAS RESIDUALES DE MINATITLÁN VERACRUZ MODALIDAD: MONOGRAFÍA QUE COMO REQUISITO PARCIAL PARA OBTENER EL TÍTULO DE INGENIERO CIVIL P R E S E N T A OSWALDO ESCOBAR HERNÁNDEZ. DIRECTOR DE MONOGRAFÍA: DR. FRANCISCO ESPINOSA ARENAL. COATZACOALCOS, VER. AGOSTO DEL 2011.

2 TÍTULO DE LA MONOGRAFÍA. PLANTA DE TRATAMIENTO DE AGUAS RESIDUALES DE MINATITLÁN VERACRUZ. ÍNDICE I INTRODUCCIÓN. 1 II JUSTIFICACIÓN. 2 III OBJETIVO GENERAL. 3 IV OBJETIVOS ESPECÍFICOS. 4 CAPITULO I AGUAS RESIDUALES. 1.1 Aguas Residuales urbanas Origen de las aguas residuales Composición de las aguas residuales Contaminantes de importancia en el tratamiento de agua residual Aguas residuales domésticas. 12 CAPITULO II PROCESOS DE TRATAMIENTO DE AGUAS RESIDUALES. 2.1 Proceso de tratamiento Sistemas de tratamiento biológico Tratamiento aerobio Tratamiento anaerobio Procesos biológicos. 18

3 2.6 Antecedentes de la laguna de estabilización Tipos de lagunas de estabilización Lagunas de estabilización Lagunas de oxidación Lagunas facultativas. 22 CAPTITULO III PLANTA DE TRATAMIENTO DE AGUAS RESIDUALES. 3.1 Factores indispensables para generar el proceso en las lagunas Luz solar Profundidad del agua Oxígeno Nutrientes Factores que producen cambios en la laguna Temperatura Descripción de la planta de tratamiento Descripción de los elementos característicos en las lagunas Temperatura característica en la laguna Gasto Ph Oxígeno disuelto DBO Sólidos suspendidos. 34

4 3.4.7 Coliformes fecales Nitrógeno Demanda Bioquímica de Oxígeno (DBO) Zona de estudio Localización Geología Hidrología Edafología Flora y fauna Clima Características de las lagunas. 41 CAPTITULO IV DESCRIPCIÓN DE LAS ESTRUCTURAS Y LOS CAUDALES DE DISEÑO UTILIZADOS EN EL DIMENSIONAMIENTO DE LA PLANTA DE TRATAMIENTO. 4.1 Descripción de la estructura Ubicación de elementos de control Datos de diseño y datos de proyecto Operación normal del sistema de tratamiento Actividades previas al arranque Pretratamiento Cribado Desarenación Lagunas. 58

5 4.4.2 Actividades rutinarias en la planta operando Pretratamiento en la planta operando Cribas en la planta operando Desarenador en la planta operando Lagunas en la planta operando. 63 CAPTITULO V MEDICIONES Y PRUEBAS DE LABORATORIO. 5.1 Programa de mediciones y determinaciones Problemas especiales de las lagunas de estabilización Tendencia de la laguna a secarse Tendencia de la laguna a desbordarse Producción de malos olores Problemas con los bordos Laboratorio Recolección de muestras Tipo de muestras Muestra individual Muestra compuesta Manejo y preservación de las muestras Indicador visual Color. 75 V CONCLUSIÓN. 76 VI BIBLIOGRAFÍA. 77

6 INTRODUCCIÓN. La ciudad de Minatitlán Veracruz buscó la manera de resolver un problema que genera la atención inmediata, las aguas residuales de la entidad. Con ello, y con estudios de acuerdo a la región, se construyó la planta de tratamiento de aguas residuales biológica, por medio de lagunas de estabilización. Esta planta de tratamiento compite con algunas plantas mecanizadas de acuerdo a la remoción de bacterias y cabe señalar que tienen como principal objetivo, remover las sustancias coloidales y estabilizar la materia orgánica presente en las aguas residuales. Conoceremos que son las lagunas de estabilización y el proceso de las aguas residuales desde que entran a la planta de tratamiento, su trayecto por las lagunas y su destino final. Las lagunas de estabilización tienen como principal ventaja, que su operación es muy sencilla y natural, y no requiere costosos consumos de energía para su funcionamiento. Estudios realizados al agua tratada de la planta de tratamiento, nos demuestra que el agua está en los límites esperados de tratamiento. Sin embargo, su principal desventaja es la utilización de grandes extensiones de terreno para la formación de las lagunas y el costo creciente de los terrenos que son utilizados para la agricultura. También hay que señalar que debido a que en las lagunas ocurre un proceso natural por las bacterias que ahí habitan, existe un olor particular que requiere que la planta de tratamiento de aguas residuales se localice a una distancia requerida normativamente de la ciudad. 1

7 JUSTIFICACIÓN. El beneficio que este trabajo de investigación desempeña es muy indispensable, ya que, con la información que encontremos en estas líneas, se conocerá y ampliara el criterio sobre el trabajo que desempeña y la funcionabilidad de la planta de tratamiento de aguas residuales de Minatitlán; así como, el conocimiento adquirido sobre la recuperación de las aguas residuales urbanas de la ciudad. Este beneficio está dirigido a todas aquellas personas interesadas en la rehabilitación del agua, ya que es el líquido vital indispensable para la vida en nuestro entorno. Con el conocimiento adquirido, sobre este tema, se prevé cambiar la ignorancia que podemos tener, para llevar a cabo una diferencia muy importante en nuestra ecología y, con ello poder resolver problemas de aguas residuales, de una manera sencilla y económica, a la vanguardia que la ciudad de Minatitlán se merece. Por consiguiente, la utilidad de la planta de tratamiento da como resultado la eliminación del índice de contaminación en el agua tratada. El tema de la planta de tratamiento de aguas residuales es significativo porque da resultados satisfactorios, ya que es un proceso natural, sencillo y económicamente hablando al alcance de la ciudad; el proceso de la rehabilitación del agua es casi nulo, o sea que, la planta puede realizar sus operaciones con un mínimo de trabajadores y el resultado no varía, con lo esperado. Cabe señalar que este es un problema que afecta no solo a la ciudad de Minatitlán, sino a todas las ciudades que están en expansión, y que, así como provoca afecciones en nuestra salud, también provoca problemas mundiales de agua en el planeta, es por ello que es un tema de importancia mundial para el bienestar humano y para la comodidad de los seres que rodean el ecosistema. 2

8 OBJETIVO GENERAL. El objetivo general de esta investigación, es entender de manera amplia, el impacto que tienen las aguas residuales urbanas en la ciudad de Minatitlán, Veracruz; y cómo la sociedad se ha preocupado por evitar que estas aguas afecten al río Coatzacoalcos. Por lo tanto, demostrar de manera clara y concisa, el problema que ocasionan las aguas residuales en la ciudad y como los habitantes se han interesado por dar una solución ante este hecho, construyendo una planta de tratamiento de aguas residuales biológica, por medio de lagunas de estabilización; que de manera natural se lleva a cabo, dando lugar a una recuperación en el medio ambiente. También se pretende alcanzar el conocimiento básico del funcionamiento de la planta y comprender de forma importante que el proceso es sencillo y natural, de acuerdo a todas las particularidades que existen en el ecosistema y el medio que las rodea. 3

9 OBJETIVOS ESPECÍFICOS. Conocer que son las aguas residuales domésticas, cómo afectan al medio hidrológico y a la sociedad de Minatitlán, Veracruz; y comprender la problemática que trae consigo el no tomar las medidas necesarias para equilibrar dichas aguas. Entender que es una planta de tratamiento biológica, por medio de lagunas de estabilización para tratar las aguas residuales domésticas y como es el proceso de dicha planta en la ciudad de Minatitlán. Tener conocimiento del por qué es factible para la zona y la historia que le precede, para una comprensión más clara. Conocer al final del proceso el índice de contaminación del agua urbana tratada de la ciudad de Minatitlán y su incorporación al medio ambiente. 4

10 CAPITULO I AGUAS RESIDUALES 5

11 AGUAS RESIDUALES URBANAS. Son aquellas que se han canalizado a los núcleos urbanos, que se han utilizados en usos domésticos (inodoro, fregadero, lavadoras, lavabos, friega platos, baños, etcétera) y que pueden contener, además, algún residuo de los arrastres de las aguas de lluvia por una parte y de pequeñas actividades industriales urbanas por otra. Para conocer las posibilidades de rehuso de las aguas residuales urbanas, su peligrosidad potencial, sus posibles aplicaciones en recuperación de suelos, en reciclado de materiales, en recuperación de productos, etcétera, es preciso conocer con detalles las características de la composición y demás factores que conforman los efluentes. Verdaderamente, estos varían mucho ante la presencia o ausencia de industrias y ante las costumbres higiénicas que siga la población. Las aguas residuales urbanas presentan tipos de contaminantes muy variados. TABLA 1. Concentración de nutrientes, oligoelementos y agentes contaminantes en las aguas residuales de México, D. F. CONAGUA 2002 CARACTERISTICAS CONCENTRACION CARACTERISTICAS CONCENTRACION (EN Mg/L) (EN Mg/L) CONDUCTIVIDAD 1792 ALCALINIDAD (TOTAL) 433 SOLIDOS TOTALES 1590 Ph 7.7 MES 1150 Pb 0.09 COLIFORMES Hg DBO 220 Cd

12 DQO 500 Zn 0.54 NH3 0.2 Cu 0.09 PO4 23 Ni 0.1 CL 182 Fe 2.4 SO4 147 Mn 0.17 DUREZA TOTAL 483 Na 308 ORIGEN DE LAS AGUAS RESIDUALES. Llamamos aguas residuales a los líquidos procedentes de actividad humana, que llevan en su composición gran parte de agua, y que generalmente son vertidos a cursos o masas de aguas continentales o marinas. Su origen pueden ser muy diverso; G. Brebion (1993) las agrupa en 5 categorías:. Mecánico y Físico. Inorgánico y mineral. Orgánico. Urbano. Colectivo Las aguas residuales urbanas se constituyen a causa del aporte de:. Excretas. Residuos domésticos 7

13 . Arrastres de lluvia. Infiltraciones. Residuos Industriales COMPOSICIÓN DE LAS AGUAS RESIDUALES. Las aguas residuales se caracterizan por su composición física, química y biológica. La siguiente tabla muestra las principales propiedades físicas de agua residual, así como sus principales constituyentes químicos y biológicos, y su procedencia. TABLA 2. Características físicas, químicas y biológicas del agua residual y sus procedencias. CARACTERÍSTICAS PROPIEDADES FISICAS: COLOR OLOR SÓLIDOS TEMPERATURA CONSTITUYENTES QUÍMICOS: ORGÁNICOS: CARBOHIDRATOS PROCEDENCIA AGUAS RESIDUALES DOMÉSTICAS E INDUSTRIALES, DEGRADACIÓN NATURAL DE MATERIA ORGÁNICA. AGUA RESIDUAL EN DESCOMPOSICIÓN, RESIDUOS INDUSTRIALES. AGUA DE SUMINISTRO, AGUAS RESIDUALES DOMÉSTICAS E INDUSTRIALES, EROSIÓN DEL SUELO, INFILTRACIÓN Y CONEXIONES INCONTROLADAS. AGUAS RESIDUALES DOMESTICAS E INDUSTRIALES. AGUAS RESIDUALES DOMÉSTICAS, INDUSTRIALES 8

14 CARACTERÍSTICAS PROCEDENCIA Y COMERCIALES. GRASAS ANIMALES, AGUAS RESIDUALES DOMÉSTICAS, INDUSTRIALES Y COMERCIALES. ACEITES Y GRASAS PESTICIDAS RESIDUOS AGRÍCOLAS. FENOLES VERTIDOS INDUSTRIALES. PROTEÍNAS AGUAS RESIDUALES DOMÉSTICAS, INDUSTRIALES Y COMERCIALES. CONTAMINANTES AGUAS RESIDUALES DOMÉSTICAS, INDUSTRIALES PRIMARIOS Y COMERCIALES. AGENTES AGUAS RESIDUALES DOMÉSTICAS, INDUSTRIALES TENSOACTIVOS Y COMERCIALES. COMPUESTOS AGUAS RESIDUALES DOMÉSTICAS, INDUSTRIALES ORGÁNICOS Y COMERCIALES. VOLATILES INORGÁNICOS: ALCALINIDAD AGUAS RESIDUALES DOMÉSTICAS, AGUAS DE SUMINISTRO, INFILTRACIÓN DE AGUA SUBTERRÁNEA. CLORUROS AGUAS RESIDUALES DOMÉSTICAS, AGUAS DE SUMINISTRO, INFILTRACION DE AGUA SUBTERRÁNEA. METALES PESADOS VERTIDOS INDUSTRIALES. NITRÓGENO RESIDUOS AGRÍCOLAS. PH AGUAS RESIDUALES DOMÉSTICAS, INDUSTRIALES Y COMERCIALES. FÓSFORO AGUAS RESIDUALES DOMÉSTICAS, INDUSTRIALES Y COMERCIALES; AGUAS DE ESCORRENTÍA. 9

15 CARACTERÍSTICAS PROCEDENCIA CONTAMINANTES AGUAS RESIDUALES DOMÉSTICAS, INDUSTRIALES PRIORITARIOS Y COMERCIALES. AZUFRE AGUAS DE SUMINISTRO; AGUAS RESIDUALES DOMÉSTICA, COMERCIALES E INDUSTRIALES. GASES: SULFURO DE DESCOMPOSICIÓN DE RESIDUOS DOMÉSTICOS. HIDRÓGENO METANO DESCOMPOSICIÓN DE RESIDUOS DOMÉSTICOS. OXÍGENO AGUA DE SUMINISTRO; INFILTRACIÓN DE AGUA SUPERFICIAL. CONSTITUYENTES BIOLÓGICOS: ANIMALES CURSOS DE AGUA Y PLANTAS DE TRATAMIENTO. PLANTAS CURSOS DE AGUA Y PLANTAS DE TRATAMIENTO. PROTISTAS: EUBACTERIAS AGUAS RESIDUALES DOMÉSTICAS, INFILTRACIÓN DE AGUA SUPERFICIAL, PLANTAS DE TRATAMIENTO. ARQUEOBACTERIAS AGUAS RESIDUALES DOMÉSTICAS, INFILTRACIÓN DE AGUA SUPERFICIAL, PLANTAS DE TRATAMIENTO. VIRUS AGUAS RESIDUALES DOMÉSTICAS. CONTAMINANTES DE IMPORTANCIA EN EL TRATAMIENTO DE AGUA RESIDUAL. En la siguiente tabla se describen los contaminantes de interés en el tratamiento del agua residual. Las normas que regulan los tratamientos secundarios están basadas en la tasa de eliminación de la materia orgánica, sólidos en suspensión y patógenos presentes en el agua residual. Gran parte de las normas implementadas recientemente, mas exigentes, incluyen el 10

16 control de eliminación de nutrientes y de los contaminantes prioritarios. Cuando se pretende reutilizar el agua residual, las exigencias normativas incluyen también la eliminación de compuestos orgánicos refractarios, metales pesados y, en algunos casos, solidos inorgánicos disueltos. TABLA 3. Contaminantes de importancia en el tratamiento del agua residual. CONTAMINANTES Sólidos en Suspensión. Materia orgánica Biodegradable. Patógenos. RAZON DE LA IMPORTANCIA Los sólidos en suspensión pueden dar lugar al desarrollo de depósitos de fango y de condiciones anaerobias cuando se vierte agua residual sin tratar al entorno Acu-ático. Compuesta principalmente por proteínas, carbohidratos, grasas animales, la materia orgánica biodegradable se mide, en la mayoría de las ocasiones, en función de la DBO (Demanda Bioquímica de Oxigeno) y de la DQO (Demanda Química de Oxigeno). Si se descarga al entorno sin tratar, su estabilización biológica puede llevar al agotamiento de los recursos naturales de oxigeno y al desarrollo de condiciones sépticas. Pueden transmitirse enfermedades contagiosas por medio de los organismos patógenos presentes en el agua residual. Nutrientes. Tanto el nitrógeno como el fosforo y el carbono son nutrientes esenciales para el crecimiento. Cuando se vierten al entorno acuático, estos nutrientes pueden favorecer el crecimiento de vida acuática no deseada. Cuando se vierten al terreno en cantidades excesivas, pueden provocar la contaminación del agua subterránea. 11

17 Contaminantes Prioritarios. Materia orgánica Sólidos Inorgánicos Disueltos. Son compuestos orgánicos o inorgánicos determinados en base a su carcinogenicidad, mutagenisidad, teratogenicidad O toxicidad aguda conocida o sospechada. Muchos de Estos compuestos se hallan presentes en el agua residual. Esta materia tiende a resistir los métodos convencionales de tratamiento, ejemplos típicos son los agentes tensoactivos, y puede ser necesario eliminarlos si se pretende reutilizar el agua residual. Los constituyentes inorgánicos tales como el calcio, sodio y los sulfatos se añaden al agua de suministros como consecuencia del uso del agua, y se deben eliminar si se va a reutilizar el agua residual. AGUAS RESIDUALES DOMÉSTICAS. En el agua residual se transportan los residuos de las viviendas, escuelas, establecimientos comerciales e industriales. Las aguas residuales se clasifican como de origen domestico o industrial. Las aguas residuales que se descargan en el sistema de alcantarillado provenientes de las fuentes industriales tienen una amplia variación y; en general, la mayoría contiene una alta concentración de carga orgánica [1]. Las aguas residuales domesticas son muy parecidas en todo el país. Todos cocinamos, comemos y lavamos en forma muy parecida y a las mismas horas. Estos hábitos generales crean una forma de carga a través del día. Las aguas residuales domesticas con alcantarillados bien construidos dan flujos de 100 a 250 litros por persona y contiene de a Kg de DBO por habitante por día. 12

18 El agua residual es generalmente de color gris, similar al agua de lavado de platos, con un olor a musgo. Si se hace séptica, se vuelve negra con un olor fuerte y nauseabundo y el Ph es bajo. Los sólidos se clasifican de acuerdo a sus características físicas. Los sólidos constituyen cerca del 40% de los sólidos totales y están disueltos en el agua como el azúcar se disuelve en el café. Los sólidos suspendidos forman el remanente de los sólidos totales. La porción orgánica de sólidos está sujeta al decaimiento (descomposición bacteriana). Esta porción contiene proteínas, carbohidratos y grasas. Los elementos químicos importantes son el carbono, el hidrógeno y el oxígeno, los cuales se encuentran combinados con nitrógeno, azufre y fósforo. La contaminación proviene de una porción orgánica de las aguas residuales. Si las aguas residuales se dejaran sin tratar, le robarían a los cuerpos de agua el oxigeno necesario para las formas de vida primarias. La contaminación ocurre por que las aguas contaminadas transportan gérmenes y bacterias que causan enfermedades. Por lo tanto, desde el punto de vista de Salud Publica, es absolutamente necesario reducir la contaminación a niveles aceptables. Estos niveles se miden en términos de Demanda Bioquímica de Oxigeno (DBO), Oxigeno Disuelto (OD), Ph, solidos suspendidos, nitrógeno, grasas y aceites y coliformes residuales. 13

19 CAPITULO II PROCESO DE TRATAMIENTO DE AGUAS RESIDUALES. 14

20 PROCESO DE TRATAMIENTO. En el tratamiento de aguas residuales se pueden distinguir hasta cuatro etapas que comprenden procesos químicos, físicos y biológicos:.tratamiento preliminar, destinado a la eliminación de residuos fácilmente separables y en algunos casos un proceso de pre-aireación..tratamiento primario que comprende procesos de sedimentación y tamizado..tratamiento secundario que comprende procesos bilógicos aerobios anaerobios y fisicoquímicos (floculación) para reducir la mayor parte de la DBO..Tratamiento terciario o avanzado que está dirigida a la reducción final de la DBO, metales pesados y/o contaminantes químicos específicos y la eliminación de patógenos y parásitos [2]. SISTEMAS DE TRATAMIENTO BIOLÓGICO. Los objetivos del tratamiento biológico son tres: (1º) reducir el contenido en materia orgánica de las aguas, (2º) reducir su contenido en nutrientes y (3º) eliminar los patógenos y parásitos. Estos objetivos se logran por medio de procesos aeróbicos y anaeróbicos, en los cuales la materia orgánica se metaboliza por diferentes cepas bacterianas, lo que lleva consigo condiciones de fotosíntesis, movilidad o estabilidad de los microorganismos, etc. La siguiente tabla presenta los principales procesos biológicos básicos de tratamiento [3]. 15

21 TABLA 4. Procesos biológicos básicos. AEROBIOS Lodos activados. Lechos bacterianos. Lagunaje. Estanques aireados. Estanques de oxidación rápida. Humedales artificiales. SISTEMAS FOTOSINTETICOS Escorrentía superficial sobre cubierta vegetal. Lagunas de oxidación. Humedales artificiales. CRECIMIENTO SUSPENDIDO CRECIMIENTO ADHERENTE Lodos activados. Lechos bacterianos. Estanques aireados. Contadores biológicos giratorios. Digestores mixtos. Filtros anaerobios. Estanques de oxidación rápida. Columnas de desnitrificación. ANAEROBIOS SITEMAS MIXTOS Estanques anaerobios. Lagunaje natural: Digestores.. Con microfitos Filtros anaerobios.. Con macrofitos. Mixto Lagunaje aireado:. Lagunas de aireación. Lagunas de decantación Lagunaje anaerobio. Lagunaje de alto rendimiento. Lechos de macrofitas. Lechos de turba. Infiltración controlada. Lagunaje de producción:. Producción de acuicultura 16

22 ANAEROBIOS SISTEMAS MIXTOS. Producción general de biomasa. Producción de metabolitos para la industria. Producción de alimentos ganaderos. Producción de compost. TRATAMIENTO AEROBIO. El tratamiento se proporciona mediante difusión de aire por medios mecánicos en el interior de tanques. Durante el tratamiento los microorganismos forman flóculos que, posteriormente, se dejan sedimentar en un tanque, denominado tanque de clerificacion. El sistema básico comprende, pues, un tanque de aireación y un tanque de clarificación por los que se hace pasar los lodos varias veces. Los dos objetivos principales del sistema de lodos activados son: (1º) la oxidación de la materia biodegradable en el tanque de aireación y (2º) la floculación que permita la separación de la biomasa nueva del efluente tratado. Este sistema permite una remoción de hasta un 90% de la carga orgánica, pero tiene algunas desventajas: en primer lugar requiere de instalaciones costosas y la instalación de equipos electromecánicos que consumen un alto costo energético. Por otra parte produce un mayor volumen de lodos que requieren de un tratamiento posterior por medio de reactores anaeróbicos y/o su disposición en rellenos sanitarios bien instalados. 17

23 TRATAMIENTO ANAEROBIO. Consiste en una serie de procesos microbiológicos, dentro de un recipiente hermético, dirigidos a la digestión de la materia orgánica con producción de metano. Es un proceso en el que pueden intervenir diferentes tipos de microorganismos pero que esta dirigido principalmente por bacterias. Presenta una serie de ventajas frente a la digestión aerobia: generalmente requiere de instalaciones menos costosas, no hay necesidad de suministrar oxigeno por lo que el proceso es más barato y el requerimiento energético es menor. Por otra parte se produce una menor cantidad de lodo (el 20% en comparación con un sistema de lodos activos), y además este último se puede disponer como abono y mejorador de suelos; además es posible producir un gas útil. Para el tratamiento anaerobio a gran escala, se utilizan reactores de flujo ascendente o U.S.B. con un pulimiento aerobio a base de filtros percoladores y humedales. PROCESOS BIOLÓGICOS. Los procesos biológicos (secundarios), tienen como principal objetivo, remover las sustancias coloidales y estabilizar la materia orgánica presente en las aguas residuales. Dichos procesos pueden usarse conjuntamente con tratamientos físicos y químicos, dependiendo del nivel de tratamiento, de la calidad deseada del agua residual, del uso o disposición que se le pretende dar y de la disponibilidad del terreno para desplantar la obra. Los procesos biológicos mas comúnmente usados son: Lagunas de estabilización, lodos activados y filtros percoladores; sin embargo, existen otras variantes de estos procesos que pueden ser utilizados para lograr requerimientos específicos de tratamiento. El tipo de tratamiento que se diseño para acondicionar las aguas residuales de Minatitlán es el de: Lagunas de Estabilización. 18

24 Desde el punto de vista de calidad del efluente, las lagunas de estabilización compiten con las plantas mecanizadas en cuanto a remoción de DBO y de bacterias, no así en cuanto a color y turbiedad [4]. ANTECEDENTES DE LAS LAGUNAS DE ESTABILIZACIÓN. El uso de lagunas de estabilización para tratar aguas residuales o desechos orgánicos ya sea casual o deliberadamente es bastante antigua. Sin embargo, el empleo de lagunas como un recurso técnico, o como un medio aceptado con este propósito, se ha desarrollado en la segunda mitad del siglo XX (IMAGEN 1). Las primeras experiencias que se tuvieron en el uso de lagunas d e estabilización, se dieron en Estados Unidos de Norteamérica, principalmente en el suroeste donde hay sol todo el año y nunca se congelan las capas superficiales de las aguas, siendo pionera la ciudad de San Antonio, Texas. Posteriormente se construyeron lagunas de estabilización en otros estados, tales como Dakota y Missouri. 19

25 IMAGEN 1. Laguna de estabilización para tratar aguas residuales. Hacia los años sesenta había en los Estados Unidos cerca de 2000 lagunas y en 1984 se usaban más de 7000 lagunas de estabilización para el tratamiento de aguas residuales. La experiencia en América Latina, inicia en el año de 1957 y en nuestro país las primeras lagunas se construyeron después de Los principales sistemas empleados fueron en Durango, Durango; La Paz, Baja California Sur; Mexicali, Baja California Norte; y en varias poblaciones pequeñas. Las lagunas de estabilización siempre surgen como una alternativa posible de tratamiento por considerarse con operación casi nula y sin necesidad de consumo de energía para su funcionamiento. Su principal desventaja es la utilización de grandes extensiones de terreno para la formación de las lagunas y el costo creciente de los terrenos, especialmente los utilizados por la agricultura. 20

26 TIPOS DE LAGUNAS DE ESTABILIZACIÓN. El contenido de oxígeno disuelto determina el tipo de laguna que se tiene. Las de tipo aeróbico tienen oxigeno disuelto distribuido en toda el agua. Las lagunas anaerobias no tienen oxigeno disuelto. Las lagunas facultativas tienen una capa superficial aerobia y una capa en el fondo anaerobia. Las aguas residuales se tratan en varios tipos de lagunas las cuales se denominan de acuerdo al tipo de tratamiento que proporcionan. Las lagunas pueden ser cuerpos de aguas con límites naturales o formarse por excavaciones y bordos hechos por el hombre. El tratamiento generalmente ocurre en dos lagunas más llamadas celdas. Estas celdas se arreglan en serie y el agua fluye de una celda a la otra. Por ejemplo en una laguna de estabilización el agua entra a una celda primaria, después sigue a una celda secundaria y luego a una celda de pulimiento. LAGUNAS DE ESTABILIZACIÓN. Estas reciben las aguas residuales crudas y consisten generalmente en dos o más celdas (lagunas individuales). La primera laguna que recibe las aguas residuales sin tratar se le llama celda primaria. La siguiente celda es la secundaria la cual es seguida algunas veces por una celda de pulimiento (celda terciaria). Las lagunas de estabilización se diseñan con dos o mas celdas primarias de manera que puedan operarse en paralelo para evitar problemas de sobrecarga, además las celdas primarias son los que retienen la mayor parte de los sólidos suspendidos por los que son las que requieren limpieza mas frecuentemente, por tanto por este concepto también es conveniente que sean varias. 21

27 LAGUNAS DE OXIDACIÓN. Las lagunas que reciben aguas residuales y que se operan en serie se denominan lagunas de oxidación. Estas pueden servir como tratamiento secundario después de una planta de tratamiento primario convencional. La mayoría de las lagunas de oxidación y de estabilización, estabilizan los compuestos orgánicos a través de un complejo proceso natural que incluye la luz solar, el oxigeno, las corrientes de agua y las acciones de las algas y las bacterias. Las lagunas de oxidación y de estabilización requieren de grandes áreas superficiales, bajas profundidades y tiempos de retención largos para que ocurra el proceso natural de estabilización. LAGUNAS FACULTATIVAS. Las lagunas facultativas son el tipo más común de lagunas que se usa para las lagunas de oxidación y estabilización. Tiene dos zonas para el tratamiento: una capa superficial aerobia y una capa en el fondo anaerobia. Las lagunas facultativas operan con una profundidad de 1 a 2.4 mts. Y reciben una carga de 100 a 400 kg/ha por día de DBO. El oxigeno para la estabilización aerobia en la capa superficial se obtiene de las algas y de la acción del viento. La descomposición de los lodos en el fondo ocurre en forma anaerobia (IMAGEN 2). Una laguna de estabilización o de oxidación existente se puede mejorar incrementándose su tiempo de retención o diminuyendo su carga superficial de DBO. Otro método es el profundizar la laguna e instalar aireación mecánica. En términos generales, en los climas fríos es mejor usar aire comprimido. La operación intermitente por estaciones o altos requerimientos de oxigeno favorecen generalmente a la aireación mecánica o por difusión. 22

28 IMAGEN 2. oxidación y estabilización. Laguna facultativa común que se usa para las lagunas de 23

29 CAPITULO III PLANTA DE TRATAMIENTO DE AGUAS RESIDUALES. 24

30 FACTORES INDISPENSABLES PARA GENERAR EL PROCESO EN LAS LAGUNAS. LUZ SOLAR. La luz solar es indispensable para la operación efectiva de las lagunas de estabilización a través de la fotosíntesis de las algas para producir oxigeno. El porcentaje de insolación disponible varía en diferentes partes del país debido a la latitud (la cual gobierna las estaciones), la elevación y la cubierta de nubes. La profundidad de penetración de la luz solar determina que parte del volumen de la laguna participa en la producción de oxigeno y por lo tanto, la profundidad de operación de la laguna. La perdida de luz por la reflexión se incrementa hasta un 30% cuando la superficie de la laguna se disturba por la acción del viento. La densidad de las algas, la cual varía de estación a estación y de laguna a laguna, determina la penetración e intensidad de la luz. En general, con buen crecimiento y dispersión de algas, la producción de oxígeno será buena hasta una profundidad de 60 cm. La producción de oxígeno no alcanza la demanda de oxígeno mas bajo de este punto sin el mezclado vertical producido por la acción de las olas. PROFUNDIDAD DEL AGUA. El mantenimiento de un nivel mínimo es necesario para evitar descubrir los mantos de lodos en el fondo a la atmosfera y prevenir olores, y para evitar que el fondo de la laguna se seque y se fracture. 25

31 OXÍGENO. El oxígeno es necesario para mantener la vida en una laguna aeróbica, lo usan las bacterias para vivir. El oxígeno se combina con muchas substancias para formar óxidos y romper muchas moléculas orgánicas complejas en moléculas simples a disposición de las bacterias. Ya que el oxigeno se usa para oxidar estos compuestos orgánicos, el oxigeno disuelto (OD) disminuirá en proporción a la cantidad de materia orgánica presente. Esto se conoce como demanda de oxígeno de las aguas residuales. El agua puede mantener una cierta cantidad de oxígeno disuelto, cuando la cantidad de aire/oxígeno que entra al agua es igual a la cantidad que abandona el agua, se dice que esta saturada, en lagunas que contienen algas, el agua puede estar supersaturada con oxigeno (mas oxigeno entra al agua que el que se usa). El viento tiende a remover el oxígeno disuelto del agua cuando esta saturada. Cuando el oxigeno disuelto es menor que la saturación, la acción del viento ayuda a empujar oxigeno hacia el agua. La concentración de materia orgánica en las aguas residuales se puede medir directamente con la prueba de la demanda bioquímica de oxigeno (DBO). Esta prueba mide la cantidad de oxigeno que usan las bacterias en un periodo de 5 días. Si la demanda de oxigeno es mayor que la oferta, las bacterias aeróbicas morirán y se desarrollaran condiciones anaeróbicas que acarrearan problemas operacionales. Las concentraciones bajas de oxigeno disuelto resultan en efluentes turbios, malos olores y crecimiento de bacterias del tipo filamentoso. 26

32 NUTRIENTES. Sin un abastecimiento suficiente de nutrientes, las bacterias no son capaces de crecer y multiplicarse. A pesar de que se requieren varios elementos, el nitrógeno y el fosforo son los principales. Las aguas residuales domesticas generalmente contienen suficiente cantidad de ambos. El nitrógeno esta presente en la forma de amoniaco. El color de la laguna se relaciona con el Ph de la laguna. El verde muestra un Ph alto (alcalino). El color amarillo verdoso indica un Ph descendente (acido). El color puede no relacionarse con el Ph cuando un viento fuerte remueve el lodo del fondo o cuando aguas residuales industriales coloreadas influyen en el color de la laguna (IMAGEN 3). IMAGEN 3. Color en la laguna relacionado con el Ph. 27

33 FACTORES QUE PRODUCEN CAMBIOS EN LA LAGUNA. TEMPERATURA. Los cambios lentos de temperatura normales producen los cambios a largo plazo estacionales. Los cambios bruscos o repentinos producen problemas de corta duración. Por ejemplo, una subida repentina de la temperatura causa la multiplicación de las bacterias a una tasa rápida provocando una demanda de oxigeno por las algas, esto puede resultar en un efluente mas turbio que de costumbre. Una baja repentina de temperatura puede causar el aclaramiento de una laguna, esto ocurre debido a que la actividad de las algas se reducen y sedimentan. La concentración de fósforo es mayor durante los meses fríos. Por otro lado los sólidos suspendidos durante los meses fríos son bajos debido a la baja actividad de las algas. El clima cálido trae un incremento en el crecimiento de las algas. El incremento en el crecimiento de algas también causa un incremento en los sólidos suspendidos más un incremento en la DBO en el efluente entre las lagunas. El clima cálido incrementa la tasa de evaporación lo cual cambia el tiempo de retención y puede afectar la cantidad de efluente que se descarga. La llegada de la primavera también atrae consigo un crecimiento de malezas acuáticas la cuales pueden cambiar la forma del movimiento del agua. En la superficie se forman plastas de natas. Las natas y las malezas acuáticas forman excelentes sitios para el crecimiento de mosquitos y de otros insectos. Los periodos de lluvias fuertes afectan la operación de la laguna ya que el incremento en el volumen del agua diluye la concentración de materia orgánica, puede cambiar la temperatura de la laguna, puede causar un 28

34 cambio repentino en la profundidad de la laguna y reduce el tiempo de retención. DESCRIPCIÓN DE LA PLANTA DE TRATAMIENTO. Las lagunas de estabilización son estructuras muy simples en las que se lleva a cabo procesos de depuración natural altamente eficientes y muy complejos. En las lagunas se lleva a cabo simultáneamente procesos de sedimentación, digestión y estabilización aeróbica de parte de la carga orgánica suspendida y disuelta; fotosíntesis, floculación biológica; destrucción de bacterias y de otros patógenos, etc. La planta de tratamiento proyectada consta de dos lagunas facultativas (trabajando en paralelo) y una de maduración que será común a las anteriores. El proceso que se sucede en las lagunas es sumamente complejo e interesante ya que se trata de un ciclo natural, continuo, con situaciones siempre cambiantes. Los cambios se pueden deber a la temperatura, al clima, al cambio en el tipo de algas, y otros organismos vivos, así como en el cambio de tipo de aguas residuales. La vida en una laguna comprende millones de plantas y de animales microscópicos que coexisten y dependen uno de otros. De hecho, son estas relaciones lo que hace que la laguna trabaje. Las plantas están constituidas de diferentes formas de bacterias y algas, las cuales pueden usar las substancias disueltas en el agua como comida absorbiéndolas a través de su piel o membrana. Las formas de vida animal son especies mas altas de criaturas que utilizan la materia solida y las bacterias y las algas como comida, ingiriéndolas a través de sus bocas. 29

35 La mayor parte del trabajo en la laguna lo realizan las materias microscópicas que utilizan las substancias orgánicas como comida y las cuales bajo las condiciones correctas se agrupan, forman flóculos y al hacerlo aumentan tanto de peso que sedimentan. Las algas verdes de la especie Chlorella son deseables ya que son móviles y se mantienen cerca de la superficie. Las algas filamentosas tienen color azul-verde y son indeseables. Varias otras algas y con diferentes colores se pueden encontrar en las lagunas, tales como: Pyrrophyta de color café verdoso a café dorado, Paeophyta de color café, Rhodophyta de color rojo, entre otros. Las bacterias se pueden clasificar en aquellas que requieren oxigeno para vivir (aerobias) y aquellas que viven en un ambiente sin oxigeno (anaerobias). Ambos tipos reducen substancias orgánicas complejas a materia soluble la cual pasa a través de las paredes celulares y se convierte en energía, protoplasma y otros productos finales los cuales se difunden afuera de la célula hacia el líquido que las rodea. Los productos típicos producidos por las bacterias aerobias son el bióxido de carbono, el amoniaco y los fosfatos. Estos son elementos esenciales para las algas que producen oxigeno. Las bacterias anaeróbicas que viven en la parte inferior de la laguna donde falta el oxigeno, producen bióxido de carbono, sulfuro de hidrogeno, amoniaco y otros materiales solubles los cuales se difunden en el agua como gases o son utilizados por las bacterias aeróbicas como comida. El uso de oxigeno se llama demanda de oxigeno y el oxigeno remanente se mide como oxigeno disuelto (OD) libre. El agua puede mantener solo una cierta cantidad de oxigeno disuelto, hasta que se satura. La demanda de oxigeno se incrementa a medida que las bacterias y las algas se incrementan. Y las bacterias y las algas se incrementan a medida que la fuente de alimento se incrementa, es decir cuando aumenta la carga orgánica. 30

36 Existen dos fuentes de oxigeno, una fuente es la difusión de aire de la atmosfera hacia el agua y la otra fuente son las algas. El papel mas importante que las algas realizan en la laguna es la producción de la mayor parte del oxigeno. Ya que las algas requieren de la luz del sol, se encuentran cerca de la superficie de la laguna. Este lugar se denomina la capa aeróbica. La profundidad de esta capa depende del clima y de la densidad de las algas. La profundidad es normalmente de 15 a45 cm, pero la capa se puede extender hasta los 125cm en una laguna bien mezclada. Durante la noche, las algas requieren oxigeno para su sistema respiratorio. Por lo tanto, cuando el sol se oculta, las algas no mueren, sino que continúan funcionando y consumen oxigeno. Esto explica por que el oxigeno disuelto se encuentra en su punto mas bajo inmediatamente después del amanecer. Uno de los más grandes problemas o deficiencias de las lagunas de oxidación o de estabilización es la cantidad de algas que contiene la descarga de la laguna, las algas en este caso aumentan significativamente los sólidos suspendidos que se descargan al cuerpo receptor. Existen algunos métodos disponibles para reducir la concentración de algas, tales como la filtración rápida en arena, los filtros de roca sumergidos, la coagulación con sulfato de aluminio, y la cloración lo cual añade un costo adicional y un trabajo extra para la remoción de algas. La cloración puede matar efectivamente las algas, pero las células muertas sueltan los compuestos orgánicos que mantenían almacenados y contribuyen a la descarga de DBO que se presenta en la descarga. Los subproductos de la descomposición anaerobia son solubles en agua y se convierten en material alimenticio para las materias aeróbicas y para las algas. Independientemente de las instalaciones que se utilicen los procesos de tratamiento usan una línea similar. Si los sólidos crudos entran a la laguna, 31

37 los sólidos sedimentables se sedimentarían cerca de la entrada y se verán sujetos a una descomposición anaerobia como la que existe en un digestor anaerobio. Esta es una de las razones por las que la primera laguna o celda en una serie se le denomina celda primaria. El siguiente paso en el tratamiento de las aguas residuales se llama tratamiento secundario. Este es un paso de reacciones biológicas en el cual la materia orgánica disuelta y suspendida es oxidada (convertida) por las bacterias en productos estables, reduciendo en el proceso la DBO y los sólidos suspendidos. En las lagunas este paso se logra generalmente en las celdas primarias y secundarias. Un tercer paso en el tratamiento incluye el pulimiento de las aguas residuales tratadas. Estas lagunas están cargadas ligeramente y se usan para remover DBO adicional y solidos suspendidos. Se les conoce como lagunas terciarias o de pulimiento y pueden ser la última celda de un sistema o una sola laguna que sigue el tratamiento secundario convencional. DESCRIPCIÓN DE LOS ELEMENTOS CARACTERÍSTICOS EN LAS LAGUNAS. A continuación se presenta una descripción de los elementos que caracterizan a las lagunas biológicas. TEMPERATURA CARACTERÍSTICA EN LA LAGUNA. La temperatura de las aguas residuales crudas puede servir para detectar infiltraciones y algunas aguas residuales industriales. Un incremento rápido de la temperatura puede indicar la descarga de aguas residuales industriales calientes, en particular esta situación difícilmente se presentara en Minatitlán puesto que las zonas industriales no deberán conectar sus descargas a la red municipal. 32

38 GASTO. La medición del gasto es necesaria para todas las lagunas. La medida del gasto determina la carga hidráulica e indica cuando una laguna a alcanzado o excedido su capacidad hidráulica. Una laguna hidráulicamente sobrecargada puede no proporcionar el tratamiento completo ya que la actividad biológica puede no completarse antes de que el agua abandone la laguna. Cuando se relaciona con las reducciones en la DBO, y los SS, describe su efecto en el tratamiento completo. Da los datos básicos para determinar el modo de operación, tales como en serie o en paralelo, el tiempo de retención, y que profundidad de operación se debe usar. Los gastos se necesitan para traducir los resultados de las determinaciones de DBO y SS en kilos por día. Esto se convierte en seguida en carga como kilogramos por hectárea por día. PH. El Ph del influente y del efluente varía aun entre las lagunas vecinas y durante el día en la misma laguna. Esta variabilidad se debe a varias causas, a la alcalinidad natural y la dureza del agua, al tipo y volumen de las aguas residuales comerciales e industriales y de la laguna en sí misma. El Ph de las aguas residuales que recibe la laguna normalmente está entre 6.8 y 7.6. Las reacciones de las algas en las lagunas pueden elevar el Ph a los valores de 9.5 o más altos. El Ph está relacionado a la producción de oxigeno por las algas mientras convierten el carbón inorgánico a carbón orgánico. Otros cambios pueden ocurrir tales como la desaparición de algas verdes y el cambio de color de la laguna de verde a azul verde. 33

39 OXÍGENO DISUELTO. El oxígeno disuelto (OD) es un indicador de la actividad de una laguna aerobia. Observando las tendencias de los niveles de oxigeno en el influente se puede saber algo de la concentración de las aguas residuales que llegan a la planta. Si el promedio del OD en una laguna se reduce cuando se mide el mismo día, es una indicación de que la carga de DBO se está incrementando y se deben tomar acciones correctivas. Esto puede incluir el distribuir el influente a otras lagunas, la aireación mecánica o la adición de nitrato de sodio. DBO5. La DBO5 es una medida de la cantidad de oxigeno requerida, en un periodo de 5 días, por los microorganismos para consumir la materia orgánica de las aguas residuales. Es importante medir la cantidad de materia orgánica de las aguas residuales para determinar la carga de la laguna en términos de kg de DBO por ha por día y compararla con el diseño de la laguna y determinar cambios operacionales. Otro uso es la medida del impacto de la materia orgánica en el cuerpo receptor y también para determinar la cantidad de materia orgánica que se recibió para ser tratada. SÓLIDOS SUSPENDIDOS. La determinación de los sólidos suspendidos (SS), mide el peso seco de los sólidos que se retiene en un filtro de asbesto, fibra de vidrio o millipore y se expresa en miligramos por litro. La remoción de los sólidos suspendidos previene la contaminación de los cuerpos receptores como lo es la DBO. En las aguas residuales domesticas las concentraciones de DBO y de SS son 34

40 casi iguales. Los sólidos suspendidos son difíciles de remover de los efluentes de las lagunas debido a su alta concentración de algas. Las determinaciones se realizan en muestras compuestas tanto del influente como del efluente. COLIFORMES FECALES. La determinación de los coliformes fecales indica la presencia posible o ausencia de patógenos (organismos que causan enfermedades). La fuente de este grupo de organismos son el hombre, los mamíferos y los pájaros. Las determinaciones se llevan a cabo en muestras individuales dentro de las siguientes 6 horas el muestreo [5]. NITRÓGENO. La determinación de nitrógeno se puede requerir de aquellas plantas que descargan a un lago, presa o cuerpo grande de agua. Las aguas residuales contienen nitrógeno orgánico amoniacal el cual es un nutriente esencial de las algas. El nitrógeno amoniacal es oxidado a nitritos y nitratos por las bacterias nitrificantes. El oxigeno se remueve bajo condiciones anaerobias y el nitrato se reduce a nitrógeno gas. Como un indicador de la contaminación la presencia de nitrógeno amoniacal indica aguas contaminadas, la presencia de nitratos muestra que aun existe contaminación, pero los nitratos indican que la nitrificación ha avanzado lo suficiente para producir un efluente estable [6]. 35

41 DEMANDA BIOQUÍMICA DE OXÍGENO (DBO). La determinación de la DBO se ha definido como un método de medir la cantidad de oxigeno disuelto consumido por los organismos aerobios vivos mientras se alimentan de las materias orgánicas de la muestra. La determinación requiere de: ml de la muestra. Esta puede ser muestra diluida o sin diluir. 2. Una temperatura controlada de 20º C. 3. Exclusión de la luz solar. 4. Exclusión de agua (tapada). 5. Un abastecimiento inicial de OD, suficiente para 5 días, más un 40 a 60 % de exceso. 6. Un grupo representativo de organismos aerobios. La prueba intenta medir la demanda de oxigeno disuelto en el cuerpo receptor si las aguas residuales se descargan sin ningún tratamiento o la demanda del efluente tratado. De los resultados de estas determinaciones, se puede definir la efectividad del tratamiento en la laguna. Como ejemplo, se supone que se han complementado dos determinaciones de DBO. Los resultados en las aguas residuales crudas y en efluente de la planta son de 200 m/l y 27 mg/l respectivamente. Primero se observa que paso durante los 5 días que las muestras se incubaron y que representan realmente los números 200 y m/l indica que las aguas residuales crudas arrastraban una demanda potencial de 200 kilos de oxigeno por cada millón de kilos de aguas residuales, el efluente 27 kilos. La pregunta se convierte ahora en: cual fue 36

42 las diferencias en las muestras de agua cruda y tratada para producir la amplia diferencia en la demanda de oxigeno, si los requisitos de las determinaciones se revisan se verá que los puntos anteriores se controlan igualmente, así que la diferencia en los números se debe asociar con lo desconocido. Lo desconocido es el material orgánico (comida) en las dos muestras. Los organismos crecieron, vivieron y se reprodujeron en proporción a su abastecimiento de comida. También usaron oxigeno disuelto en proporción directa a su número y su tasa de actividad. Ya que su tasa de crecimiento se vio aparentemente limitada por la cantidad de alimento, se notara que la DBO está en relación directa a los materiales orgánicos (comida) que contenía la muestra. El tratamiento de las aguas residuales en la laguna se convierte en un método de reducir los materiales orgánicos (comida) y deja el efluente con una demanda bioquímica de oxigeno menor. Ahora, considere el cuerpo receptor. Cada planta de tratamiento tiene sus condiciones particulares de descarga donde se establecen los kilos de DBO que se pueden descargar por día. Cada planta produce una demanda de oxigeno en el cuerpo receptor al descargar su efluente y en el mismo cuerpo receptor existen otras plantas que también descargan sus efluentes. El limite dice que si al cuerpo receptor se le da oportunidad de recobrarse antes de que llegue el siguiente contribuyente conocido, no se le puede añadir más kilos de DBO que los que dicen las condiciones particulares de descarga. El comprender el efecto de una descarga de DBO, requiere el cálculo de los kilos totales de DBO descargados: EJEMPLO: Gasto: 200 m³/día. DBO del efluente: 27 mg/l m³/día x 1,000 kg/m³ = 200,000 kg de agua/día. 37

43 ,000 kg de agua por día descargada x 27 mg/l de DBO = 5.4 kilos de DBO descargada. Kilos de DBO descargados: 5.4 Mg/l de OD en la corriente: 7.5 mg/l 7.5 mg/l de OD significan 7.5 kilos de OD/millón de litros de flujo en la Corriente. 5.4 de DBO divididos por 7.5 = 0.72 millones de litros de gasto en la Corriente. Esto significa que 5.4 kilos de DBO que se descargan en la corriente que tiene 7.5 mg/l, de oxigeno disuelto acabaría con el oxigeno disuelto de 0.72 millones de litro de gasto. Realmente la corriente por la acción de la turbulencia y de las olas, mas las algas está continuamente reabasteciéndose de oxigeno pero a una tasa limitada. Por último, es de utilidad calcular la eficiencia de remoción de DBO por laguna: EJEMPLO: DBO del agua cruda: 200 mg/l. DBO del efluente: 27 mg/l. DBO removida: 173 mg/l, Eficiencia = DBO removida / DBO del agua cruda x 100. Eficiencia = 173/200 x 100 = 86.5 % La laguna a reducido la DBO del agua cruda en un 86.5 %. 38

44 ZONA DE ESTUDIO. LOCALIZACIÓN. El municipio de Minatitlán se localiza en la zona ístmica del estado, entre los paralelos 17 06' y 18 02' de latitud norte y los meridianos 94 07' y 94 36' de longitud oeste, ocupando una superficie de km², altitud promedio es de 20 m.s.n.m. Limita con los siguientes municipios; al norte con Coatzacoalcos, Ixhuatlán del sureste y Moloacán, al sur con el estado de Oaxaca, al este con el municipio de las Choapas, al oeste con Hidalgotitlán y al noroeste con Cosoleacaque. GEOLOGÍA. El territorio municipal de Minatitlán está constituido en su mayor parte por depósitos recientes, formados por suelos, que cubren gran parte de la secuencia sedimentaria depositados en cuencas marinas del periodo terciario. Las rocas que afloran cubren un lapso cronológico que va del jurásico superior al cuaternario reciente. En la parte norte del municipio se localizan depósitos aluviales de época reciente. De la parte central hacia el norte, existen rocas sedimentarias (areniscas) del mioceno del periodo terciario superior. En la parte centro, existen rocas sedimentarias (lutitas y areniscas) del oligoceno de terciario inferior. En el sureste, en los límites con el municipio de las Choapas se localizan rocas sedimentarias calizas del periodo cretáceo superior. La parte sur presenta un mosaico de tipo de rocas sedimentarias entre las que se encuentran: limonita y arenisca del eoceno del periodo triásico 39