VARIACIÓN TEMPORAL DEL FUNCIONAMIENTO DE UNA LAGUNA FACULTATIVA UBICADA EN LA COSTA DE LA PATAGONIA (42 º S; ARGENTINA)

Transcripción

1 8 th IWA Specialist Group Conference on Waste Stabilization Ponds 2 nd Latin-American Conferenfe on Waste Stabilization Ponds VARIACIÓN TEMPORAL DEL FUNCIONAMIENTO DE UNA LAGUNA FACULTATIVA UBICADA EN LA COSTA DE LA PATAGONIA (42 º S; ARGENTINA) Mauricio Faleschini José Luis Esteves Belo Horizonte, 28 de abril de 2009

2 INTRODUCCIÓN

3 Distribución del tratamiento en la zona costera de Patagonia Sin red cloacal Tratamiento primario SAO Las Grutas Sierra Grande Puerto Pirámide Puerto Madryn Trelew Playa Unión Camarones Comodoro Rivadavia Rada Tilly Caleta Olivia Puerto Deseado Tratamiento primario y emisario Barros activados Proyecto de lagunas de estabilización Lagunas de estabilización natural Puerto Santa Cruz Lagunas de estabilización con aireación mecánica De las diez plantas de tratamiento que funcionan en la patagonia costera, siete corresponden a lagunas de estabilización y dos más se encuentran proyectadas Esteves y González, 2008

4 Clima de la ciudad de Puerto Madryn Semi-árido Fuerte déficit hídrico evaporación: 2000 mm/año Temperatura media del aire (ºC) Temperatura máxima (ºC) Temperatura mínima (ºC) precipitaciones: 200 mm/año Radiación solar (wh/m 2 día) Velocidad del viento (Km/h) Primavera 14,0 33,8-2, ,5 Verano 19,9 39,6 3, ,7 Otoño 14,4 36,3-3, ,0 Invierno 7,7 24,1-9, ,4 Objetivo Estudiar la dinámica de la materia orgánica y de los nutrientes inorgánicos, analizando los procesos de remoción y los factores ambientales determinantes

5 ÁREA DE ESTUDIO Y METODOLOGÍA

6 Sitio de estudio Patagonia -42 Carga orgánica superficial: 62 KG DBO 5 /Ha/día -44 Provincia del Chubut Laguna de maduración 2-46 Puerto Madryn Carga orgánica superficial: 45 KG DBO 5 /Ha/día Laguna de maduración 1 Laguna facultativa 25 Ha 1,5 m Habitantes: Cobertura sanitaria 85 % Tratamiento primario: rejas y tamices de 3 mm

7 MUESTREOS 2 1 E A D B C 70 8 MUESTREOS INTERNOS COSTEROS CON EQUIPO QUINCENALES CONDUCIDO A CONTROL REMOTO Parámetros de medición In situ: oxígeno disuelto y temperatura DBO 5 total y soluble Amonio nitrito nitrato Clorofila a

8 RESULTADOS Y DISCUSIÓN

9 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 mg/l 42,2 ± 7,9 Nitrito + nitrato mg/l 0,04 ± 0,02 Fosfato mg/l 3,5 ± 1,1 DBO 5 total mg/l 114,6 ± 41,9 DQO mg/l 250,5 ± 60,8 Coliformes totales Coliformes fecales NMP/100 ml NMP/100 ml 3,9 x 10 7 (2,1 x ,2 x 10 8 ) 1,1 x 10 7 (2,4 x ,2 x 10 8 )

10 Evolución de la DBO 5 Funcionamiento del sistema 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 DBO 5 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 DBO 5 total se encuentra explicada por la DBO 5 soluble, mientras que a la salida valores elevados de la total se correspondieron con valores de DBO 5 soluble por debajo de los 20 mg/l

11 Remoción de materia orgánica (E2) DBO 5 total: 60,8 ± 17,7 % DBO 5 soluble: 86,4 ± 9,8 % DBO 5 total DBO 5 soluble 68,4 60,9 52,7 89,8 86,7 81,6 Comparación entre estaciones del año Invierno Verano Invierno Verano Invierno Verano DBO 5 total DBO 5 soluble 75,8 58,6 70,2 59,7 52,0 47,6 92,6 93,5 90,4 85,8 75,9 80,1 25,8 % y 11,0% 16,7 % y 13,4 %

12 Dinámica del nitrógeno Amonio Evolución en la salida Remoción: 91,3 ± 21,9 % durante el verano y de -0,44 ± 15,4 % en el invierno Ingreso: 42,2 ± 7,9 mg/l 2005 Salida: 20,3 ± 20,6 mg/l N 1 negativos Valor mínimo -2,8 % ,5 % ,5

13 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.

14 Dinámica del nitrógeno Nitrato Oxígeno disuelto 5,2 mg/l 10,8 mg/l 2,5 mg/l Variabilidad estacional: valores detectables en los meses cálidos y no detectables en los meses fríos Nitrato(mg/l) 1,9 5,9 1,4

15 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 jun-jul 05 jun-jul 06 jul-oct 07 N < 300 μg/l Valor mínimo

16 CONCLUSIONES

17 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

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

19 CONCLUSIONES 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 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

20 GRACIAS POR SU ATENCIÓN