Aspectos prácticos de construcción de lagunas de estabilización

1. 1. Antecedentes
El diseño de lagunas consiste no solamente en determinar la superficie y profundidad sino,
particularmente, en resolver un sinnúmero de detalles de construcción y especificaciones que
aseguraran un funcionamiento y estabilidad adecuado de la unidad a lo largo de su vida útil.
Muchos informes acerca de lagunas existentes demuestran una serie de defectos en su
funcionamiento, averías en las estructuras y molestias resultantes de una pobre ingeniería. Un
buen diseño minimiza malos funcionamientos tales como manchas anaeróbicas en una laguna
facultativa, carencia de efluente por infiltración excesiva hacia el fondo, diques erosionados,
crecimiento excesivo de maleza, proliferación de mosquitos, débil efecto de mezcla inducido por el
viento, acumulación de sedimentos alrededor de la entrada y otras penosas circunstancias.
Además, una buena ingeniería trae como consecuencia, casi siempre, la reducción en los costos
por la minimización en el revestimiento y la optimización de la excavación y el relleno.
Hay muchas buenas razones para no descuidar la ingeniería y detalles de construcción.
2. Movimiento de tierra
2.1 Volumen mínimo de movimiento de tierra
En un terreno llano es suficiente realizar una excavación poco profunda para conseguir el material
requerido para la construcción de los diques. Dos condiciones son obligatorias:
a.El nivel de agua en la laguna debe quedar situado debajo del nivel de la solera del último tramo
de la alcantarilla de
llegada si es por gravedad.
b.El suelo removido debe ser adecuado para la compactación y mantener una cohesión cuando es
humedecido.
La tierra orgánica y la arena no son adecuadas para la construcción de diques. Normalmente, un
buen material se encuentra debajo de la superficie del suelo. Este terreno más adecuado puede
ser utilizado para formar el núcleo impermeable y estable del dique y el sobrante utilizarse para
completar el dique y para formar el talud. Ver figura 1.
De no haber tierra disponible en el lugar de la obra, la misma deberá ser transportada de otro
lugar. En este caso, pueden surgir problemas económicos. Los suelos compresibles o plásticos
pueden afectar considerablemente el costo de la construcción, lo que haría que la alternativa de
lagunas de estabilización como medio de tratamiento no sea económica.
Ante la presencia de un terreno adecuado, el material excavado es apilado en capas y compactado
sucesivamente. La condición más económica surge cuando toda la tierra requerida para construir
las represas proviene de la excavación del fondo de la laguna. Partiendo de un punto de vista
puramente geométrico, el volumen excavado debe igualar al apilado. Debe hacerse una
compensación adicional por la expansión durante la excavación y la reducción durante la
compactación. Dependiendo de la compresibilidad de la tierra, contenido de humedad y otros
factores, por lo general el volumen de suelo que entra en la conformación del dique es menor al
excavado.
En condiciones ideales, una laguna cuadrada con una superficie de cuatro hectáreas, una
profundidad en el agua de 2 m, parte libre de 0.5 m, 2 m de ancho en la coronación y pendientes
de 1:3 en el lado húmedo y 1:1.5 en el otro lado, requeriría una excavación de 0.4 m de
profundidad.
El sondeo del suelo con un horadador manual puede ayudar a identificar el material disponible para
estimar los costos de construcción.

2. Figura 1
Balance entre relleno y excavación
Si el terreno no es parejo, el propósito debe ser el mismo: tener el relleno igual a la excavación
más la compensación.
Construcción de lagunas en terrenos agrícolas con alto contenido orgánico como raíces y ramas
deben ser removidas y no empleadas en las obras de arte porque una vez que el material orgánico
se descompone puede dar lugar a la formación de tubificaciones que expondrían a la estructura a
un alto riesgo.
2.2 Geometría del dique
Con la finalidad de mantener al mínimo la erosión causada por olas provocadas por el viento, la
pendiente del dique en el lado húmedo debe ser suave, mas o menos 1 en la parte vertical a 3 en
la parte horizontal. Los taludes mas empinados pueden ser adoptados en el caso de suelos muy
duros y si se utiliza un revestimiento protector.
En el lado seco el declive es usualmente 1:1.5 o mas empinado.
El talud en el lado seco y la faja sobre el nivel del agua en el lado húmedo deberán protegerse con
césped contra la erosión. El tipo de césped utilizado para este propósito tiene una marcada
influencia en los costos de mantenimiento.
Si el césped llega por debajo de la superficie del agua, esto creará un hábitat para lardas,
caracoles y otros tipos de animales. Una angosta faja desnuda, de alrededor de 0.2 m, deberá
mantenerse entre el césped y el nivel del agua.
La coronación del dique debe ser hecha lo suficientemente ancha como para permitir el fácil tráfico
de camionetas o camiones en grandes instalaciones, considerando que en instalaciones pequeñas
todo lo que se necesita es un sendero de 1 m de ancho y de por lo menos 3.0 m en instalaciones
mayores para el acceso de vehículos. La parte de la coronación debe consolidarse
adecuadamente para evitar su deterioro como consecuencia del tránsito y tener una geométrica
curva que evite la acumulación del agua de lluvia.
Después de terminar el movimiento inicial de la tierra, los taludes son afinados a mano o
mecánicamente por medio de una motoniveladora. Luego se siembra el césped siempre que se
disponga de personal suficiente, y del equipo para su manutención.
3. Revestimiento
El revestimiento es mas una excepción que una regla.
Su aplicación aumenta considerablemente el costo y, por esta razón, sólo se debe utilizar en
circunstancias en que no pueda evitarse.
3.1 Impermeabilización del fondo

3. Si la tierra es muy permeable teóricamente puede suceder que la laguna nunca complete su
llenado debido a la infiltración a través del fondo. En este caso, el nivel del agua se mantiene en un
punto donde la carga estática, encima del fondo, es suficiente para lograr la entrada del fluido en la
tierra porosa subyacente. En la práctica, esta situación se supera con facilidad durante la puesta
en marcha de las lagunas anaeróbicas o primarias. La retención se torna más difícil en el caso de
lagunas secundarias o de maduración por la naturaleza de los sólidos suspendidos presentes en
las aguas residuales tratadas.
En muchos casos pueden evitarse sorpresas desagradables por medio de un análisis
granulométrico del suelo y pruebas de infiltración, pero a pesar de ello, los resultados obtenidos
son frecuentemente engañosos y las fallas pueden ser detectadas algunas veces sólo después de
que los trabajos se han completado.
De cualquier modo, si se decide construir una laguna en tierra relativamente porosa, la superficie
de la unidad debe ser hecha impermeable por medio de una capa compacta de 0.10 m de tierra
arcillosa transportada de un sitio cercano. A primera vista no parece mucho, pero una hectárea
requiere 1,000 m de revestimiento de arcilla.
Algunos diseñadores recomiendan capas más delgadas, por debajo de 0.05 m, pero se entiende
que un revestimiento tan reducido difícilmente puede ser uniforme y es propenso a presentar fallas
tales como grietas, derrumbes por lavado, subversión, adhesión pobre al suelo original, etc.
Los revestimientos de polietileno y de vinilo han sido utilizados en algunas ocasiones pero el costo
es relativamente alto en países en desarrollo. Si esta clase de impermeabilización es utilizada,
usualmente debe revestirse tanto el fondo como los taludes. Los bordes del forro avanzan hacia la
cima del dique donde deben ser fijados por los medios más adecuados. Los recubrimientos de
plástico se utilizan por lo general en unidades relativamente pequeñas y más que nada en lagunas
aeradas mecánicamente.
Aparentemente, ésta constituye una alternativa factible en lugar del revestimiento con arcilla,
particularmente si ésta debe ser transportada desde una gran distancia. En el caso de suelos con
más de 70% de material granular por peso (grava o arena), el uso de suelo-cemento es una
solución económica.
El suelo, cemento es preparado manualmente con el material extraído en el lugar, mezclándolo con
8-11% de cemento Portland, basado en sólidos secos. El suelo es aflojado manualmente con un
rastrillo a una profundidad de cerca de 50 mm y se deja secar. La cantidad exacta de cemento es
colocada sobre la arena en pequeñas cantidades iguales (8 a 10 kg/m ), y distribuidos
uniformemente. A continuación se mezcla bien con el suelo sin moverlo del lugar a fin de asegurar
una capa uniforme. Finalmente se compacta. Si la tierra se ha dejado secar mucho como para
presentar una cohesión pobre, una cantidad mínima de agua se añade cuidadosamente por medio
de un envase para regar. El cuidado de curado es similar al utilizado para el concreto.
Parece ser que una cantidad de 8 kg de cemento Portland por m2 de fondo de laguna es
competitiva, en costo, con cualquier otro medio de revestimiento, aún a un costo de mano de obra
mucho mayor.
3.2 Revestimiento de taludes
En términos generales, el revestimiento de un talud suave es innecesario. Para este propósito se
recomienda pendientes de 1 en la vertical y 3 ó 4 en la horizontal. En este caso las olas que
resultan de la fricción del viento reventarán en el talud aligerándose, pero ello no significa que no
dañe el talud.
En caso de pendientes más pronunciadas el revestimiento puede hacerse obligatorio.
Aparentemente, el revestimiento de piedra es lo más recomendable para el talud, siempre y
cuando el material rocoso se pueda adquirir a bajo costo, colocándose una parte por encima y otra
por debajo del nivel del agua. Las piedras de diferentes tamaños y formas se acomodan

4. manualmente sin unirlas con argamasa. El empedrado es un medio efectivo contra la erosión y la
maleza.
El área empedrada deberá tener 0.15 m de espesor y su altura ser mayor a la prevista para las
olas. El ancho mínimo recomendable es de 1 m, siendo 0.5 m por encima y 0.5 m por debajo del
nivel de las aguas cuando están tranquilas.
Es probable que el empedrado acumule grasa y otros materiales flotantes. Por este motivo algunas
personas se inclinan a usar losas de concreto o un revestimiento de ladrillo, a pesar de ser más
costosos, a fin de lograr una superficie más plana. Ver figura 2.
Es importante recalcar que el plantar árboles de gran envergadura en las cercanías de la laguna
puede, hasta cierto punto, reducir la fricción causada por el viento. El efecto de mezcla y de
difusión del oxígeno fotosintético en las capas subterráneas depende en su mayor parte de las
corrientes inducidas por el viento. Por lo tanto, el viento resulta, más que un perjuicio, un beneficio.
3.3 Revestimiento y polución
Parece existir un interés general en el tema de la polución del agua subterránea por causa de las
infiltraciones. Gran parte del temor se debe a la carencia de información acerca de la propiedad de
autopurificación del agua subterránea durante su migración a través de los constituyentes del
suelo. La escasa literatura existente sobre el tema conduce a las siguientes conclusiones:
La contaminación bacterial desaparece completamente, en la mayoría de los casos, a un
par de metros del punto de infiltración de las aguas residuales.
La salinidad se reduce en gran parte mediante su dilución y difusión en las grandes masas
de agua subterránea.
La materia coloidal orgánica mineral se elimina completamente.
La materia orgánica soluble se conserva prácticamente intacta por períodos prolongados.
El nitrógeno orgánico cuando varia a nitrato no sufre un cambio marcado y puede usarse
como indicador del movimiento de las aguas subterráneas.

5. Figura 2
Protección de Dique
En cualquier caso, la naturaleza de la polucion es química y puede no existir problemas de salud
excepto en circunstancias muy especiales, tales como cuando se presentan suelo cavernosos,
tuberías de suministro de agua potable ubicadas junto a las instalaciones de la laguna u otros.
4. Otros detalles de construcción
4.1 Estructura de ingreso
Existe bastante controversia en cuanto si la tubería de entrada a una laguna debe ir sumergida o
sobre el nivel del agua (fig.3). Los argumentos a favor de las tuberías sumergidas son su bajo
costo y sencillos métodos de construcción. Los argumentos en su contra son: el asentamiento de
lodo en caudales bajos con la consecuente obstrucción de la tubería y la aparición de material
asentado alrededor de la desembocadura.
Los argumentos a favor de las tuberías elevadas son la ausencia de obstrucciones con caudales
bajos porque se aseguran velocidades mínimas mediante secciones del flujo parcial, mientras que
los canales sumergidos están siempre llenos. El efecto se mezcla y las condiciones de dispersión
del afluente en el cuerpo de agua se aseguran debido a la turbulencia originada por la caída del
afluente. El control visual de los caudales aproximados es posible desde cualquier punto de la
coronación del dique. Los argumentos en contra son: costos más altos debido a los soportes para
las tuberías (por ejemplo pilares de albañilería) y exposición al vandalismo.
Las tuberías de entrada, tanto sumergidas como elevadas, deberán distar de los bordes. En
lagunas cuadradas la tubería de entrada generalmente termina en el centro. En lagunas
rectangulares termina en un punto de la línea central más larga, equidistante de tres de los lados.
Esto evita que las aguas crudas lleguen hasta los bordes.
Figura 3
Entradas sumergida y elevada
Algunos autores recomiendan tuberías de entrada sumergidas terminando en una pequeña pieza
vertical apuntada hacia arriba a fin de que la boca no tome contacto con el material sedimentado.
Esta práctica ofrece mayor riesgo de obstrucción.
Otros indican que es preferible colocar la tubería al nivel del suelo, prolongándola unos 2 m o más
por encima de una depresión circular, de 0.5 m de profundidad y los m o más de diámetro, donde
se acumulará la arena por muchos años sin interferir con la boca del canal.

6. Con frecuencia las tuberías de entrada descargan sobre una losa de concreto de
aproximadamente 1 m de diámetro cuando van sumergidas y en el caso ingresos sobre el nivel del
agua descarga sobre un revestimiento de piedra de aproximadamente 1 x 2 m justo debajo de la
boca de la tubería para evitar la socavación del fondo de la laguna durante la fase de llenado.
4.2 Estructura de salida
La estructura de salida de una laguna determina el nivel del agua dentro de ella y podrá colocarse
en cualquier punto del borde, ordinalmente al pie del dique y opuesto a la tubería de entrada.
Hay muchos tipos de salidas. La mayoría contempla el tendido de un tubería en el fondo de la
laguna que atraviesa el dique. Esto permite vaciar completamente la lagua en caso necesario.
El dispositivo de salida más sencillo consta de una tubería vertical cuyo extremo superior alcanza
el punto del nivel de agua deseado. El extremo inferior se conecta a la tubería de descarga.
Las tuberías de descarga que atraviezan los diques deberán instalarse con anterioridad a la
construcción de los mismo a fin de evitar cortes y rellenos en una obra recién construida,
corriéndose el peligro de debilitar algún punto.
Las estructuras de salida más convenientes son aquellas con dispositivos para variar el nivel del
agua con fines operativos. Por ejemplo, disminuyendo el nivel en 0.50 m se facilitará enormemente
la eliminación de maleza y reparación de los taludes erosionados por el choque de las olas.
Tal dispositivo de salida puede consistir simplemente de una caja cuadrada vertical cuya base
repose sobre el fondo, al pie del dique, y su extremo superior sobresalga sobre el nivel del agua.
Uno de los lados de esta caja se construye parcialmente y se colocan planchas de contención, que
pueden ponerse o quitarse a voluntad, a manera de un vertedero de altura variable (Fig.4).
Actualmente se recomienda la instalación de una pantalla alrededor del dispositivo de salida para
impedir que penetre materia flotante y espuma en el efluente y la consiguiente salida de huevos y
quistes de parásitos.
4.3 Medidores de caudal
Deberán instalarse dos medidores de caudal en cada laguna: uno en la entrada y otro en la salida.
Es mejor instalar el medidor de caudal de entrada al ingreso del sistema de tratamiento. En este
caso los medidores adecuados son el canal de Parshall o el medidor Bowlus y Palmer.
El medidor de caudal de salida puede ser la misma estructura de salida, si tiene la forma de un
vertedero rectangular. De otro modo, se puede instalar en la tubería de descarga, por el lado
exterior del dique.

7. Figura 6
Estructura de salida
La comparación entre los flujos de entrada y salida da una idea de la magnitud de la evaporación e
infiltración, así como del efecto de dilución de la precipitación pluvial. Además, es un medio
correcto de evaluar el desempeño de una laguna.
4.4 Tuberias de interconexión
Las tuberías de interconexión se utilizan para transferir el efluente de una laguna a otra en casos
donde se operan dos o más unidades en serie, tal como de una laguna anaeróbica conectada a
una facultativa o una facultativa conectada a una de maduración.
En muchos casos una tubería que atravieza el dique, bajo el nivel del espejo de agua, es suficiente
para establecer una interconexión adecuada. En esta circunstancia el nivel del agua en ambas
lagunas mostrará una diferencial igual a la pérdida de carga causada por la tubería de
interconexión.
Suponiendo que ambas lagunas deban mantener niveles de agua distintos, la estructura de salida
de la primera laguna debe empezar con algún dispositivo que le asegure un nivel constante a ella.
Si la tubería interconectada está un tanto por debajo del nivel del agua en ambos extremos,
digamos a 0.30 m o más, no es necesaria ninguna protección especial para evitar que el material
flotante penetre en la segunda laguna.
Algunas personas agregan a la boca de entrada una curva acodada vuelta hacia abajo, a fin de
que llegue hasta una capa más profunda. Este dispositivo puede utilizarse para corregir fácilmente
cualquier error relacionado con la altura en que la composición del contenido de la primera laguna
es adecuada para su transferencia a la segunda.
Con frecuencia la tubería de entrada a la segunda laguna se prolonga hacia abajo a lo largo de la
pendiente hasta que alcanza el pie del terraplén.
Algunas veces el medidor de caudal se instala en la tubería de transferencia. La mejor ubicación es
en el lado de ingreso, colocado en una caja que penetre ligeramente en el dique (Fig. 5)

8. Figura 5
Tubería de Interconexión
Las tuberías de interconexión de una laguna anaeróbica y una facultativa deberá estar protegida
en todo momento contra la penetración de materia flotante.
5. Revisión del diseño de la alcantarilla afluente (Aductor)
Al tratar sobre la remoción de suelos se mostró que es más económico utilizar la tierra excavada.
De esta manera se obtiene una marcada elevación del fondo y, por tanto, del nivel del agua el cual
la mayor parte de las veces afecta el diseño del emisor en el tramo final. Tal situación puede
corregirse rediseñando la alcantarilla afluente, la que probablemente fue diseñada por mientras
que sería interesante sacarlas gradualmente del suelo mediante la reducción de la pendiente e
instalarlas sobre un terraplén conducente a la parte superior del dique de la laguna.
Si éste no fuera el caso, se deberá efectuar una comparación de costos incluyendo una estación
de bombeo, previa decisión de ahondar la laguna.
6. Instalaciones y equipos de las lagunas
6.1 Preliminares
El tratamiento de aguas residuales por medio de lagunas de estabilización es un proceso natural
de tratamiento biológico. Se las ha desarrollado aguas receptoras a bajo costo y utilizando mano
de obra no calificada. Por otro lado, después que el diseñador ha dimensionado el sistema de
tratamiento los procesos de estabilización, prácticamente quedarán a merced de las fuerzas
naturales y, por lo tanto, es muy poco lo que se puede hacer además de mantener la laguna en
buenas condiciones. Consecuentemente, la denominación "operación de lagunas" es un tanto
inadecuada puesto que darle mantenimiento es casi todo lo que se puede hacer.
Por esta razón, las instalaciones, servicios y equipos de la laguna deberán ser mínimos a fin de no
interferir con su simplicidad. Si se considera absolutamente indispensable una planta de bombeo,
el caso cambia y la operaión se hace obligatoria. En estas ocasiones existe la ventaja de realizar
algún tipo de pretratamiento ya que, de cualquier forma, habrá un operador permanente.
El pretratamiento podría abarcar tan solo la remoción de arena, material grueso y flotantes. En el
caso de desechos industriales, un ajuste adicional del pH y la adicción de nutrientes podrían ser
necesarios.
6.2 Estaciones de bombeo
Si es imposible conducir el agua servida hasta la laguna por gravedad habrá que instalar una
estación de bombeo. Esto deberá evitarse cada vez que sea posible resideñando, la alcantarilla de
entrada con una pendiente más pequeña o trasladando la ubicación de las lagunas a un lugar más
favorable.
El inconveniente de las estaciones de bombeo es que requieren una línea de transmisión eléctrica,
constante asistencia y un operador capacitado. Las bombas sufren obstrucciones, desgaste, fugas.
Inclusive cuando funcionan normalmente son blanco de sospechas por posibles desperfectos. Es
más, las bombas centrífugas baten los flóculos ya formados en el afluente hasta transformarlos en
turbiedad, obstaculizando así su asentamiento en el fonde de la laguna. Además se requiere de

9. mano de obra calificada para su mantenimiento. Las bombas de tornillo de Arquímedes presentan
menos desventajas y son unidades de flujo variable con ajute automático. El caudal aguas arriba
es igual al caudal aguas abajo. Las bombas de tornillo cuestan más que las bombas centrífugas
pero menos que las bombas centrífugas de velocidad variable. No necesitan de una cámara de
succión y frecuentemente presciden de la rejilla para materiales gruesos (Fig. 6)
De cualquier modo, una estación de bombeo es fuente de innumerables problemas y por lo tanto
vale la pena intentar eliminarla.
Figura 8
Planta de bombeo con bomba de tornillo y bomba centrífuga
6.3 Rejas
Si se incluye una estación de bombeo, deberá instalarse una rejilla de barras delante de las
bombas a fin de evitar su obstrucción.
En ausencia de una estación de bombeo, las opiniones en cuanto a la conveniencia de instalar una
rejilla se dividen: hay quienes están a favor de equipar la entrada con este dispositivo a fin de
eliminar el aspecto antiestético que ofrece el desecho flotante. Otros, por el contrario, están en
contra de las rejillas porque requieren atención constantemente. Es más, el material retenido se
compone de material grueso, sin importar que flote o se asiente y, en este último caso, es
conveniente dejar el material más pesado en el afluente.
De cualquier forma, el material flotante se puede remover fácilmente mediante una desnatadora de
mango largo tan pronto como éste se acerque al borde de la laguna impulsado por el viento.
El material cribado o flotante que se retira de las lagunas deberá quemarse o enterrarse.
Las rejillas se construyen de barras paralelas rectas o curvas y pueden limpiarse, ya sea en forma
manual o mecánica, por medio de rastrillos. Para instalaciones más pequeñas, de hasta 50 L/s por

10. ejemplo, son adecuadas las rejillas de limpieza manual. Por encima de los 150 L/s generalmente
se prefieren las rejillas de limpieza mecánica. Entre los 50 y 150 L/s habrá que elegir tomando en
cuenta los argumentos en pro y en contra.
6.4 Desarenadores
Algunas autoridades en el tema recomiendan desarenadores como medio para minimizar la
acumulación de sedimentos en la laguna. Se han reportado casos de acumulación de arena hasta
tal punto severos que surgió una isla en medio de una laguna de relativamente poca profundidad.
Tales casos son excepcionales y la acumulación de materiales asentados no se debe únicamente
a la arena puesto que intervienen todo tipo de sedimentos (lodos).
Si el sistema de alcantarillado es del tipo separativo, se puede esperar muy poca arena,
aproximadamente 1 a 3 L per cápita anualmente. En lagunas cuyo lecho tiene un área de 2 m por
persona servida esto significaría una capa de 1 mm anual si se esparce uniformement. Aún
centuplicando este valor, tomarían 20 años llenar completamente una laguna de 2 m de
profundidad.
Bajo condiciones normales es un hecho que el material granular constituye aproximadamente el
5% del peso del material asentado y, en estos casos, remover la arena ofrece muy pocas ventajas.
La figura cambia si el sistema de alcantarillado es del tipo combinado en el cual las aguas pluviales
pueden contener considerable cantidad de materia arenosa. En estas circunstancias el uso de un
desarenador puede resultar ventajoso. Algunos desechos industriales contienen arena en
cantidades apreciables, como son los que provienen del lavado de raíces y tubérculos,
del pulimento de vidrio y mármol, etc. Estas aguas residuales pueden ocasionar depósitos
perjudiciales en las lagunas. En estas ocasiones los desarenadores pueden ser útiles para la
remoción de los desperdicios.
Excepto en los casos mencionados, se debe evitar el uso de desarenadores porque aumentan
innecesariamente el número de horas-hombre requeridas para la operación y mantenimiento de las
instalaciones de la laguna.
Hay varios tipos de desarenadores. Los de uso más frecuente son del tipo de limpieza manual. La
más simple consiste en un canal largo y recto dotado de un vertedero adecuado y con sección
transversal de tal forma que el agua residual fluya a una velocidad constante de aproximadamente
0.3 m/s, independientemente del caudal. Una buena combinación es un canal trapezoide con canal
Parshall.
La arena removida podrá contener materia putrescible en alta proporción que, por lo tanto, debe
ser enterrada.
Los desarenadores se pueden reemplazar por una depresión en el lecho de la laguna, justo debajo
del extremo de la tubería de entrada. Esta excavación deberá tenerse suficiente volumen para
almacenar materia asentada durante un par de años.
6.5 Vivienda del operador
Se recomienda que el operador habite junto a la laguna a fin de que tome interés en la buena
marcha de las instalaciones y vele porque no se produzcan inmundicias. En este caso un solo
hombre será suficiente para realizar el trabajo relacionado con la operación y el mantenimiento de
una laguna de mediano tamaño. No hay mucho que hacer y con frecuencia habrá tiempo de sobra
para otras tareas fuera del sitio de la laguna tales como desobstruir alcantarillas y ayudar al
personal de mantenimiento del sistema de alcantarillado.
6.6 Suministro de agua
Se deberá instalar algún medio de abastecimiento de agua en el sitio de la laguna, especialmente
si hay una vivienda para el operador. De cualquier modo, el operador necesita, por lo menos, lavar

11. sus manos y las herramientas con agua inobjetablemente limpia. La mejor solución es conectar la
instalación de agua al servicio público, pero si esto no es posible por razones económicas o
técnicas, se podrá proveer un suministro local similar a los que se utilizan en granjas alejadas,
obteniendo agua subterránea mediante un molino de viento, por ejemplo. Si el operador no reside
junto a la laguna, un pozo con torno será suficiente en instalaciones pequeñas.
No debe olvidarse que el tratamiento por lagunas de estabilización es una solución de índole
económica. Por lo tanto, incluir aparatos costosos en sus instalaciones equivale a desperdiciar
dinero valioso.
6.7 Instalación eléctrica
Si se va a instalar una estación de bombeo o una vivienda para el operador, deberá suministrarse
energía eléctrica: Generalmente no es difícil traer un cable eléctrico pero, en caso contrario, se
puede instalar un generador diesel.
La energía eléctrica se usa, entonces, para hacer funcionar las bombas y los artefactos
domésticos. En este caso es aconsejable iluminar lugares tales como construcciones; veredas,
puntos de muestreo y medición de caudal, entradas y salidas, cercas, rejas, etc. Esto contribuye a
la seguridad.
Si no se cuenta con una estación de bombeo o vivienda para, el operador, la energía eléctrica es
de poca utilidad, aun si se instala un pequeño laboratorio, ya que las instalaciones de la laguna
deben ser baratas.
6.8 Laboratorio
En países en vías de desarrollo no se puede esperar mucho del operador, quien se encarga
generalmente de la operación y el mantenimiento de. la laguna. Un laboratorio razonable requiere
de un profesional del grado medio por lo menos. A no ser que exista interés por efectuar trabajos
de investigación, no vale la pena contratar personal altamente remunerado.
Sin embargo, hay pruebas simples que un obrero no calificado puede realizar después de un breve
entrenamiento, determinaciones sencillas tales como leer un termómetro, un medidor de caudal, un
cono Imhoff, un papel indicador del pH o identificar olores y colores. Este trabajo ayuda a mantener
al operador contento y a que se sienta importante y que no se aburra o fastidie con la monotonía
de su trabajo.
El laboratorio de la laguna debe limitarse a cumplir pruebas rudimentarias. Más aún, las
instalaciones para la recolección y preservación de muestras pueden incluirse si las pruebas se
van a hacer en el laboratorio principal. En este caso el operador estará a cargo de recolectar y
etiquetar las muestras y se le deberá entrenar para, desempeñar estas funciones correctamente.
6.9 Estación meteorológica
Una vez más, en caso de existir interés por trabajos de investigación, se pueden instalar
instrumentos meteorológicos a fin de mejorar los conocimientos sobre la influencia de las
condiciones climáticas locales. La estación puede contar con un anenómetro, termómetro,
evaporímetro, higrómetro, pluviómetro, actinómetro, etc. Normalmente no lo maneja el operador de
la laguna, salvo casos muy especiales.
6.10 Acciones de emergencia: teléfono, alarmas, primeros auxilios
Pueden suscitarse accidentes en el lugar de la laguna. Los operadores, visitas y extraños están
sujetos a contingencias, pudiendo resultar heridos, caerse a la laguna y hasta ahogarse. A fin de
reducir al mínimo las consecuencias de estos infortunados hechos, habrá de tenerse a la mano
ciertos artefactos de emergencia, ya que generalmente las lagunas están distantes de las Areas
urbanas de las cuales se puede obtener ayuda.

12. El teléfono es un medio relativamente barato y sumamente efectivo para lograr el tipo adecuado de
ayuda.
Una alarma, como por ejemplo una sirena, puede utilizarse para atraer la atención de personas
que se encuentran cerca cuando el operador se halla solo, mal herido y sus movimientos están
obstaculizados, o si esta socorriendo a un herido o ahogado y no puede dejarlo solo.
Tanto los chalecos salvavidas como los botiquines de primeros auxilios deben hallarse accesibles
para casos menos severos.
6.11 Otras facilidades
Otras facilidades podrían ser: veredas, caminos, estacionamientos, servicios higiénicos, armario
para implementos y herramientas, sala del operador, etc. Las áreas desocupadas deberán cubrirse
con césped y flores. Deberá seleccionarse Arboles, plantas ornamentales y arbustos que no
pierdan demasiadas hojas.
Algunas especies de pasto reducen al mínimo la conservación y poda del césped. Se deberá
preferir estas y existen estudios realizados por operadores de lagunas en el sentido que se pueden
reducir considerablemente los costos de mantenimiento seleccionando sensatamente la especie de
pasto a sembrar.
6.13 Implementos y herramientas de mantenimiento
La mayoría de las instalaciones se mantienen mediante simples operaciones.
Lo adecuado es contar, por ejemplo, con desnatadoras, implementos de jardinería tales como
rastrillo, azada, zapapico, pala, grua de tijeras, guadana, y herramientas tales como llave de
manguera, llave para tubos, serrucho, desarmador, martillo, cortadora, taladro, alicates, tijeras,
prendas protectoras, cascos, botas y guantes de jebe, etc.
Un bote pequeño o bote salvavidas serán de utilidad para recolectar muestras.
Con estas ayudas el operador puede efectuar pequeñas reparaciones de compuertas de madera,
tuberías, accesorios y otros dispositivos así como mantener las instalaciones en buen estado.
DESARENADORES
Regresar
Los desarenadores son estructuras hidráulicas que tienen como función remover
las partículas de cierto tamaño que la captación de una fuente superficial permite
pasar
Se utilizan en tomas para acueductos, en centrales hidroeléctricas (pequeñas),
plantas de tratamiento y en sistemas industriales.
Tipos de desarenadores:

13. - Tipo Detritus (son los más conocidos y utilizados)
Convencional: Es de flujo horizontal, el más utilizado en nuestro medio. Las
partículas se sedimentan al reducirse la velocidad con que son
transportadas por el agua. Son generalmente de forma rectangular y
alargada, dependiendo en gran parte de la disponibilidad de espacio y de
las características geográficas. La parte esencial de estos es el volumen útil
donde ocurre la sedimentación.
Desarenadores de flujo vertical: El flujo se efectúa desde la parte inferior
hacia arriba. Las partículas se sedimentan mientras el agua sube. Pueden
ser de formas muy diferentes: circulares, cuadrados o rectangulares. Se
construyen cuando existen inconvenientes de tipo locativo o de espacio. Su
costo generalmente es más elevado. Son muy utilizados en las plantas de
tratamiento de aguas residuales.
Desarenadores de alta rata: Consisten básicamente en un conjunto de
tubos circulares, cuadrados o hexagonales o simplemente láminas planas
paralelas, que se disponen con un ángulo de inclinación con el fín de que el
agua ascienda con flujo laminar. Este tipo de desarenador permite cargas
superficiales mayores que las generalmente usadas para desarenadores
convencionales y por tanto éste es más funcional, ocupa menos espacio, es
más económico y más eficiente.
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- Tipo Vórtice: Los sistemas de desarenación del tipo vórtice se basan en la
formación de un vórtice (remolino) inducido mecánicamente, que captura los
sólidos en la tolva central de un tanque circular. Los sistemas de desarenador
por vórtice incluyen dos diseños básicos: cámaras con fondo plano con abertura
pequeña para recoger la arena y cámaras con un fondo inclinado y una abertura
grande que lleva a la tolva. A medida que el vórtice dirige los sólidos hacia el
centro, unas paletas rotativas aumentan la velocidad lo suficiente para levantar
el material orgánico más liviano y de ese modo retornarlo al flujo que pasa a
través de la cámara de arena.
Zonas de un desarenador
Zona de entrada
Cámara donde se disipa la energía del agua que llega con alguna velocidad de la
captación. En esta zona se orientan las líneas de corriente mediante un dispositivo
denominado pantalla deflectora, a fin de eliminar turbulencias en la zona de
sedimentación, evitar chorros que puedan provocar movimientos rotacionales de la

14. masa líquida y distribuir el afluente de la manera más uniforme posible en el área
transversal.
En esta zona se encuentran dos estructuras:
1. Vertedero de exceso: Se coloca generalmente en una de las paredes paralelas
a la dirección de entrada del flujo y tiene como función evacuar el exceso de
caudal que transporta la línea de aducción en épocas de aguas altas. Si no se
evacua el caudal excedente, por continuidad, aumenta el régimen de velocidad en
la zona de sedimentación y con ello se disminuye la eficiencia del reactor.
Se debe diseñar para evacuar la totalidad del caudal que pueda transportar la
línea de aducción, cuando se de la eventualidad de tener que evacuar toda el
agua presente.
2. Pantalla deflectora: Separa la zona de entrada y la zona de sedimentación, en
ella se realizan ranuras u orificios, de acuerdo con el diseño, a través de los
cuales el agua pasa con un régimen de velocidades adecuado para que ocurra la
sedimentación, no debe sobrepasar de 0.3m/s. Los orificios pueden ser circulares,
cuadrados o rectangulares, siendo los primeros los más adecuados.
Zona de sedimentación
Sus características de régimen de flujo permiten la remoción de los sólidos del
agua. La teoría de funcionamiento de la zona de sedimentación se basa en las
siguientes suposiciones:
Asentamiento sucede como lo haría en un recipiente con fluido en reposo de la
misma profundidad.
La concentración de las partículas a la entrada de la zona de sedimentación es
homogénea, es decir, la concentración de partículas en suspensión de cada
tamaño es uniforme en toda la sección transversal perpendicular al flujo.
La velocidad horizontal del fluido está por debajo de la velocidad de
arrastre de los lodos, una vez que la partícula llegue al fondo, permanece
allí. La velocidad de las partículas en el desarenador es una línea recta.
En esta zona se encuentra la siguiente estructura:
Cortina para sólidos flotantes: Es una vigueta que se coloca en la zona de
sedimentación, cuya función es producir la precipitación al fondo del

15. desarenadorde las partículas o sólidos como hojas y palos que pueden escapar a
la acción desarenadora del reactor.
Zona de lodos
Recibe y almacena los lodos sedimentados que se depositan en el fondo del
desarenador. Entre el 60% y el 90% queda almacenado en el primer tercio de su
longitud. En su diseño deben tenerse en cuenta dos aspectos: la forma de
remoción de lodos y la velocidad horizontal del agua del fondo, pues si esta es
grande las partículas asentadas pueden ser suspendidas de nuevo en el flujo y
llevadas al afluente.
Zona de salida
Esta zona tiene por objeto mantener uniformemente distribuido el flujo a la salida
de la zona de sedimentación, para mantener uniforme la velocidad.
El tipo de estructura de salida determina en buena parte la mayor o menor
proporción de partículas que pueden ser puestas en suspensión en el flujo.
Existe una gran variedad de estructuras de salida, las cuales podríamos clasificar
en: vertederos de rebose, canaletas de rebose, orificios (circulares o cuadrados)
Acueducto veredal Santa Elena
El caudal máximo diario es de 14.52 l/s, las dimensiones del desarenador
son: Ancho: 1.20m, largo: 4.80m, Profundidad, 2.20m.
Desarenadores del proyecto hidroeléctrico del Río Piedras
Las obras de derivación:
Azud de control en concreto a filo de agua.
Ancho: 24,0 m
Altura: 5,5 m
Con una bocatoma de fondo y un vertedero para evacuación de crecientes.
Un canal de aducción.
Un desarenador con dos celdas de 7,5 m de ancho y 38,0 m de longitud.
Desarenadores de la planta de tratamiento de aguas residuales de San
Fernando

16. Para retirarla se cuenta con tres desarenadores tipo vórtice de forma circular (uno
de reserva) con
6 metros de diámetro.
El agua ingresa tangencialmente
y el material pesado se concentra en el fondo, de allí es bombeado hasta el lugar
destinado para su lavado. Para el bombeo hay dos bombas (solo una trabaja)
Diseño patentado Greeley and Hanse y Cía Colombiana de Consultores
SA Tamaño mínimo: Malla 100
Caudal: Normal 1.8m3/s  Máximo 3.6m3/s
Se produce 1m3/día de arena
Problemas:
Según los manuales de los desarenadores, estos deben funcionar durante ciclos
pero se encontró que estos se atascaban, por esto se opto en operarlos
continuamente