El Perú es un país que debe enfrentar la escasez de agua, sobre todo en la costa peruana y específicamente en la capital. Lima, al ser la capital de la nación, es una ciudad que posee concentraciones de población, bienes, servicios, actividades económicas, entre otras. Por las razones anteriores se ha considerado trabajar en una herramienta de gestión del agua como la Huella Hídrica (HH). La HH es, a pequeña escala, un instrumento que puede colaborar en el control y manejo del uso de agua. Es uno de los instrumentos (aún poco difundido y utilizado en países en desarrollo) necesarios para tomar medidas sustentables en el uso del agua ya que se requiere describir y cuantificar (lo que se conoce como contabilización de agua) el consumo hídrico de los usuarios en una locación determinada. Este proyecto de investigación se propuso calcular la HH del campus de la Pontificia Universidad Católica del Perú (PUCP) como institución, mediante el análisis de datos referentes a sectores de consumos por un año calendario (2014). Se siguió la metodología propuesta por la Water Footprint Network (WFN) (Hoekstra et al., 2011), red de organizaciones internacionales que buscan colaborar a la resolución de crisis mundiales de agua. Esta metodología resulta en una evaluación de la HH que se compone de cuatro fases: establecimiento de objetivos y alcances, contabilidad de la HH (aquí se identificó cantidades elevadas de uso y de consumo de agua. La cantidad más elevada es el volumen de agua calculado para hacer frente a la contaminación del recurso hídrico que es muy grande), la evaluación de Sostenibilidad (donde los resultados se analizaron e interpretaron de acuerdo a las dimensiones de Sostenibilidad abordadas en el presente trabajo). En la cuarta y última fase se consideró plantear sugerencias para la reducción de dicho uso y consumo. Como último punto están las reflexiones finales, esto es, una evaluación crítica de la metodología y consideraciones para su aplicación en otros casos, surgidas del presente trabajo. / Tesis

Publicación a texto completo no autorizada por el autor / El documento digital no refiere asesor / Explica la metodología ingenieril por la que se dio solución al problema que existía en la comunidad nativa de San Juan de Cajeriari acerca de la forma inadecuada de abastecimiento del recurso hídrico por parte de la población, con lo que incidían en la ocurrencia principalmente de enfermedades gastrointestinales, en desmedro de la calidad de vida de los pobladores de la comunidad. Es por ello que se realiza el diseño hidráulico del sistema de abastecimiento de agua por gravedad (captación, línea de conducción, reservorio, línea de aducción, redes de distribución) para la comunidad Nativa San Juan de Cajeriari, impulsado por el distrito de la jurisdicción, dentro de los objetivos del plan operativo institucional del año 2015. El proyecto en la etapa de inversión tiene como principal objetivo dar solución a la problemática mencionada el acceso al recurso hídrico de necesidad primaria por parte de la población de la comunidad nativa San Juan de Cajeriari. El resultado plantea la solución óptima y de calidad, acorde con las nuevas tecnologías, proponiendo un diseño hidráulico del sistema de abastecimiento, con datos y necesidades de campo. / Trabajo de suficiencia profesional

Publicación a texto completo no autorizada por el autor / El documento digital no refiere asesor / Abastece la demanda de agua para satisfacer el requerimiento de los distintos procesos productivos de la empresa a tomando como fuente un pozo subterráneo existente y evacuar las aguas residuales hacia un colector ya que la zona donde se ubica la planta no cuenta con el servicio público de agua potable y alcantarillado. Para obtener los datos iniciales para la línea de abastecimiento se procedió a medir la profundidad del pozo y la altura del tanque elevado. El promedio de consumo diario de agua se tomó de los datos del área de producción. Para la línea de alcantarillado también se procedió a medir las dimensiones del pozo séptico y el tiempo de carga. La metodología empleada conllevó a realizar los cálculos hidráulicos correspondientes para el dimensionamiento de bombas y tuberías. / Trabajo de suficiencia profesional

Publicación a texto completo no autorizada por el autor / El documento digital no refiere asesor / Comprende el diseño, construcción y requisitos necesarios en la implementación de un banco de pruebas para macromedidores de agua potable. Para conseguir este objetivo se requiere de un análisis en cuánto a características técnicas y condiciones de operación bajo las cuales estos macromedidores realizan su función de contabilizar volúmenes de agua cuando son instalados por las empresas prestadoras del servicio. Por el análisis teórico, se obtienen los criterios necesarios en base a los caudales de trabajo en los cuales operan los macromedidores, caudales que se usan para realizar los ensayos en el banco de pruebas. Conjuntamente se analiza la problemática que se genera cuando los macromedidores dejan de cumplir correctamente su principal función la cual es medir el volumen de agua que pasa a través de ellos. Se incluyen en el diseño del banco de pruebas instrumentos de referencia debidamente calibrados que aseguren mediciones exactas. Todos los elementos que formarán parte en este trabajo pueden ser adquiridos y calibrados en el mercado nacional. El banco de pruebas tiene como finalidad dar conformidad del correcto funcionamiento de los macromedidores de agua potable. / Trabajo de suficiencia profesional

Ingeniero Civil Químico / Solarsenic es un proyecto capaz de remover y foto-oxidar el arsénico del agua. Sin embargo, este proyecto aún no aborda cómo disponer del residuo que genera. En esta tesis se busca dar respuesta a esta inquietud, para ello propone definir un protocolo optimizado de estabilización y solidificación de residuos arsenicales líquidos que cumplan con el D.90, D.46 y D.S. 148. La propuesta consta de dos etapas, en la primera se toma una imitación del residuo de Solarsenic, 25[ppm] de As y 0.5[M] de NaOH, y se somete a una coagulación/floculación con el objetivo de obtener un concentrado. En el proceso en el cual se evalúa el uso de dos candidatos, el sulfato de hierro y la cal viva. Además, se determinan las condiciones de operación óptimas para el proceso, tiempo de agitación, velocidad de agitación, tiempo de decantación, pH y razón molar en cada caso. El concentrado generado entra en una segunda etapa, un proceso de estabilización/solidificación, en el cual se utiliza cemento, cal y arena para formar una matriz que impida que el arsénico lixivie. En esta sección, se analiza la composición de la matriz y el efecto que tiene cada componente en el encapsulamiento. Para medir el arsénico de sólidos y líquidos, se elaboró un mecanismo de medición indirecto el cual crea un complejo con el arsénico capaz de adsorber rayos UV a 890[nm]. Ambos candidatos de la coagulación/floculación lograr remover más del 97% de arsénico del residuo y dejarlo en un concentrado, sin embargo, el tratamiento que utiliza hierro alcanza una mejor remoción y formar un compuesto estable en el tiempo, situación que no se observa con la cal. En la etapa de estabilización/solidificación, todas recetas de las matrices propuestas alcanzan excelentes resultados, ninguna se considerada como tóxica o peligrosa bajo los decretos antes señalados. Utilizando las técnicas descritas, es posible disponer del residuo en forma segura, sin la necesidad de que vaya a un relleno sanitario, por otro lado, esta tecnología queda propuesta para hacer mejoras en otros tipos de labores, tales como la construcción.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-graduação em Engenharia Ambiental / Made available in DSpace on 2013-06-25T19:28:47Z (GMT). No. of bitstreams: 1 309797.pdf: 3232867 bytes, checksum: 271641ac68a89741ca7db783319d4e57 (MD5) / Existem cada vez mais evidências de que o alumínio é prejudicial para a saúde. Seu excesso no organismo prejudica o transporte de ferro e as funções do ATP, além de provocar osteomalacia, encefalopatia por diálise e anemia microcítica. Suspeita-se também que possa ser um fator desencadeante da doença de Alzheimer e da esclerose múltipla. Uma das fontes mais importantes de entrada de alumínio no organismo humano é a água potável. A tecnologia empregada para remover o alumínio foi a remoção via uso de biopolímeros, por serem materiais abundantes e biodisponíveis, renováveis, de custo relativamente baixo e não tóxicos. Os biopolímeros escolhidos em base à literatura foram a carboximetilcelulose e a quitina. Estes biomateriais podem remover alumínio via processos de adsorção e/ou de complexação via formação de ligações entre seus grupos funcionais e o alumínio. O presente trabalho objetivou: a) determinar a capacidade de remoção de Al3+ por ambos os biopolímeros na faixa de concentração do metal encontrada em água de abastecimento público; b) caracterizar o mecanismo e a velocidade do processo de remoção de Al3+ pelos biopolímeros por meio de estudos isotérmicos, espectroscópicos e cinéticos; c) efetuar estudos de remoção de alumínio em fluxo contínuo visando encontrar os melhores parâmetros operacionais. Os ensaios de remoção de alumínio foram efetuados em regime de batelada utilizando soluções aquosas sintéticas contendo diferentes concentrações de alumínio e diferentes quantidades de biopolímeros. Foram efetuados diferentes experimentos para determinar as condições ideais de pH, temperatura, relação quantidade de biopolímero/concentração de alumínio e tempo de contacto água/biopolímero que levam às melhores remoções de alumínio. Os resultados permitiram concluir que a carboximetilcelulose não é um agente de remoção de alumínio adequado quando este se encontra presentes em baixas concentrações características de águas para abastecimento. Em contraste, a quitina demonstrou uma capacidade de remoção excelente, mesmo a temperatura ambiente e sem necessidade de modificar o pH da amostra. Com objeto de caracterizar o mecanismo que rege a remoção de alumínio pelos biopolímeros, foram efetuados estudos de isotermas de adsorção utilizando soluções sintéticas. Os dados experimentais dos ensaios foram comparados com os modelos de isoterma de Langmuir, Freundlich, Sips e Tóth. O modelo que melhor ajustou-se foi o de Tóth, o que indica um mecanismo de remoção via quimissorção, mas com interações Al-biopolímero mais fracas que as correspondentes ao modelo de Langmuir. A capacidade máxima de remoção de alumínio calculada foi de 20,144 mg Al3+ / g quitina, valor muito adequado para o emprego de quitina em procedimentos em maior escala. Análises por espectroscopia infravermelha (IFTR) e microscopia eletrônica de varredura (MEV) contribuíram para uma melhor caracterização do material, antes e após o processo de remoção, bem como do mecanismo envolvido no processo. Os estudos cinéticos, efetuados com soluções sintéticas, água de poço e água decantada de estação de tratamento de água, revelaram cinéticas de pseudo-segunda ordem, atingindo-se os residuais de alumínio permitidos pela normativa em ~30 minutos para o biopolímero quitina. Para a remoção total de alumínio foram necessários tempos de contacto de ~160 minutos, dependendo da relação Al3+/biopolímero usada. Os ensaios em fluxo contínuo e descendente de água de poço através de uma coluna contendo quitina compactada mostraram-se muito promissores. A técnica mostrou-se capaz de remover alumínio de grandes volumes de água com tempos curtos de contacto sem atingir a saturação do biopolímero, demonstrando uma capacidade de remoção máxima de 9,53 mg Al3+/ g quitina, sendo capaz de manter a água abaixo do valor máximo permitido nas condições analisadas por mais de 2 horas com uma taxa de 6,7 m3 m-2 h-1. O estudo efetuado demonstrou que a quitina é um biomaterial muito adequado para a remoção de alumínio de água para abastecimento, tanto em regime de batelada como em contínuo. Estes resultados, junto com seu baixo custo, que faz desnecessário aplicar processos para sua regeneração após saturação, permitem concluir que a quitina é um excelente agente de remoção de alumínio a escala de laboratório que pode ser testado em experimentos em maior escala / There is increasing evidence that aluminum may be harmful to human health. Its excess impairs the body iron transport and functions of ATP, besides causing osteomalacia, dialysis encephalopathy and microcytic anemia. It is suspected that can also be a trigger factor of Alzheimer's disease and multiple sclerosis. One of the most important sources of aluminum intake and ingestion in the human body is drinking water. Therefore, this study aimed to remove the aluminum present in water supplies, from both natural and introduced from coagulants used in water treatment stations. The technology employed to remove the aluminum was via use of biopolymers, to be bioavailable, abundant, renewable, relatively inexpensive non-toxic materials. The polymers chosen were based on literature were carboxymethylcellulose and chitin. Those biomaterials can remove aluminum via adsorption processes and/or complexing via the formation of bonds between their functional groups and aluminum. This study aimed to: a) determine the removal capacity of Al3+ for both polymers in the concentration range of metal found in public water supply, b) to characterize the mechanism and speed the process of Al3+ removal by the biopolymers through isothermal, kinetic and spectroscopic studies; c) conduct aluminum removal studies in continuous flow in order to find the best operating parameters. The aluminum removal tests were made under batch conditions, using synthetic aqueous solutions containing different concentrations of Al3+ and different amounts of biopolymers. Several experiments were performed to determine the optimal conditions of pH, temperature, relative amount of biopolymer/aluminum concentration and contact time water/biopolymer that lead to a better Al3+ removal. The results showed that carboxymethylcellulose is not an suitable agent for Al3+ removal when it is present in low concentrations of features for water supply. In contrast, a chitin demonstrated excellent ability to remove Al3+, even at room temperature and without need to modify the pH of the sample. Aiming characterizing the mechanism governing the removal of aluminum by biopolymers, adsorption isotherms studies using synthetic solutions were carried out. The experimental tests were compared with the Langmuir, Freundlich, Sips and Toth isothermal models. The model that best fitted the experimental data was Tóth model, which indicates a removal mechanism through chemisorption, but with a Al-biopolymer interaction weaker than those corresponding to the Langmuir model. The maximum aluminum removal was estimated to be 20.144 mg Al3+/g chitin, a very suitable value for the use of chitin in procedures on a larger scale. Analysis by infrared spectroscopy (IFTR) and scanning electron microscopy (SEM) contributed to a better characterization of the material before and after the removal process as well as the mechanism involved. The kinetic studies performed with synthetic solutions, well water and decanted Water Treatment Plant water, showed kinetics of pseudo-second order, reaching the residual aluminum allowed by WHO guide in ~ 30 minutes for the biopolymer chitin, with a complete Al3+ removal from the solution within a contact time of ~ 160 minutes, depending on the relationship Al3+/QTN used. The tests and down-stream flux of well water through a packed column containing QTN were very promising. The QTN was capable of removing aluminum from large volumes of water with short times of contact without reaching the saturation of the biopolymer, showing a maximum adsorption capacity of 9.53 mg Al3+/g chitin, being capable of maintaining the water below the maximum permitted concentration for over two hours at a rate of 6,7 m3 m2 h-1. The studies performed demonstrated that chitin is a biomaterial very suitable for the removal of water for aluminum, both under batch and continuous. These results, along with its low cost, which makes it unnecessary to apply processes for regeneration after saturation, allow to conclude that the chitin is an excellent agent for removing aluminum laboratory scale that can be tested in experiments on a larger scale

Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Ambiental. / Made available in DSpace on 2013-07-15T22:46:30Z (GMT). No. of bitstreams: 1 222214.pdf: 3768714 bytes, checksum: edb9e10e4bd0a1bd6e0097ebbaab805c (MD5) / A floculação pode ser realizada em meio granular fixo ou expandido, em tempos da ordem de 2 a 5 minutos. A floculação em meio granular expandido surgiu da necessidade de evitar a retenção de sólidos, para manter inalteradas as condições de floculação no reator. A operação necessita de condições hidráulicas em termos de gradiente de velocidade e tempo de floculação, que nem sempre podem ser obtidas utilizando materiais granulares naturais como areia e carvão antracitoso. Diante dessa necessidade, foram estudados em sistema piloto, composto por floculação e filtração rápida descendente, materiais sintéticos esféricos e não esféricos, com diâmetro entre 3 e 6 mm. Inicialmente as condições hidráulicas dos materiais granulares como expansão e velocidade mínima de fluidificação, foram avaliadas utilizando-se água tratada. A floculação em sistema piloto, precedida de ensaios em jarteste, foi feita com água da lagoa do Peri, caracterizada por valores relativamente baixos de cor e turbidez, e forte presença de fitoplâncton. Dentre os materiais estudados um foi escolhido para testar a floculação como pré-tratamento à filtração direta descendente. Os resultados mostram que apenas a floculação em meio granular expandido permitiu a autolimpeza dos floculadores. Os materiais utilizados permitiram a obtenção de valores adequados de gradiente de velocidade para produção de flocos. A pré-floculação aumentou a duração das carreiras de filtração em 68% e melhorou a qualidade da água filtrada, quando associada à mudanças no meio filtrante e no coagulante. Um exemplo de comparativo econômico entre floculador mecânico de paletas, hidráulico de chicanas verticais, e de meio granular expandido, mostrou que esse último possui custo 50% menor.

Dissertação (mestrado profissional) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Ambiental, Florianópolis, 2012. / Made available in DSpace on 2013-07-16T04:25:04Z (GMT). No. of bitstreams: 1 317447.pdf: 4303515 bytes, checksum: 0d70a1ebb8fa73335ab0aabe052cdba8 (MD5) / Esta pesquisa objetiva o estudo das certificações ambientais de edificações, ou #selos verdes#, utilizados na construção civil brasileira, quanto a sua importância na implementação da gestão da água e da dedução do consumo de água potável nos edifícios. Os modelos mais usados atualmente no Brasil são o LEED (Leadership in Energy and Environmental Design), fornecido pelo U. S. Green Building Council e o AQUA (Alta Qualidade Ambiental), disponibilizado pela Fundação Vanzolini. Para embasar este trabalho, foi aplicado um questionário dirigido às duas principais instituições ligadas à certificação verde para o setor de construção civil, tomando como base a grande experiência e o conhecimento adquirido por ambas as empresas no acompanhamento de diversos empreendimentos certificados no País ao longo de cinco anos. As perguntas visaram verificar quais os objetivos e resultados práticos para a gestão e o uso eficiente da água quando da aplicação dos modelos de certificação nas edificações. A partir dos dados e informações obtidas, foram identificados cinco empreendimentos certificados ou em processo de certificação, denominados Estudos de Caso, para levantamento e verificação das estratégias adotadas, as tecnologias implantadas e os resultados obtidos em cada um deles. Os estudos de caso analisados em São Paulo, Rio de Janeiro e Minas Gerais apontaram um resultado superior a 26 milhões de litros de água potável economizados em média por ano, o que representa, em termos percentuais, uma economia de 77,43% no consumo de água potável. Esse resultado apresenta o potencial dos programas de certificação ambiental em edificações como uma excelente ferramenta para a aplicação de uma gestão eficiente, a redução do consumo de água potável e o incremento de novas tecnologias nas edificações brasileiras.<br> / Abstract : This research aims to study the environmental certification of buildings, or the ecolabels, used in the Brazilian civil construction, considering its importance in the implementation of water management and reducing potable water consumption in buildings. The certification models mostly applied in Brazil are LEED (Leadership in Energy and Environmental Design), provided by the US Green Building Council and AQUA (High Environmental Quality), provided by Fundação Vanzolini. In order to support this work, a questionnaire was applied to the two main institutions involved in green certification for the construction industry, based on the vast experience and knowledge gained by both companies in monitoring many certified buildings in this country in a five-year period. The questions were aimed at verifying what were the goals and outcomes for the management and efficient use of water when applying for certification models in buildings. From the data and information obtained, five buildings certified or in the certification process were identified. They were called Case Studies, and were the basis for the collection and verification of the strategies that were adopted, the technologies that were implemented and the results that were obtained in each case. The case studies analyzed in Sao Paulo, Rio de Janeiro and Minas Gerais states showed a result of more than 26 million liters of drinking water saved per year on average, which represents in percentage terms, savings of 77.43% in potable water consumption. This result shows the potential in environmental certification of buildings programs as an excellent tool for implementing an efficient management, reducing potable water consumption and increasing the adoption of new technologies in the Brazilian buildings.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Ambiental. / Made available in DSpace on 2012-10-20T18:53:50Z (GMT). No. of bitstreams: 1 202872.pdf: 733006 bytes, checksum: dd4ae4e2dca4ecd21bdba5fb727b364a (MD5) / Os investimentos em saneamento estão cada vez mais escassos, em função da crise financeira globalizada. A quantidade da população atendida por abastecimento de água e esgoto revela indicadores da qualidade de vida desta população. A crescente demanda por água e a escassez na natureza requerem, cada vez mais, a necessidade de um planejamento para o setor. Os Sistemas produtivos devem procurar fundamentalmente a otimização dos recursos aplicados. A metodologia

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Química. / Made available in DSpace on 2012-10-22T00:18:05Z (GMT). No. of bitstreams: 0Bitstream added on 2013-07-16T19:44:08Z : No. of bitstreams: 1 202926.pdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) / As refinarias de petróleo apresentam uma elevada relação de volume de água bruta por volume de petróleo processado. Este aspecto acarreta em elevados custos de tratamento de água, e requer grandes unidades de tratamento de efluentes. Apesar da cobrança pela captação de água bruta ainda ser baixa devido à abundância deste recurso natural, as leis ambientais e os custos envolvidos com o uso dos recursos hídricos estão se tornando cada vez mais presentes entre os fatores competitivos do setor industrial. Como alternativa para superar as dificuldades impostas por reduzir o consumo de água em uma refinaria de petróleo, sem alterar significativamente a configuração da planta de refino, está o reuso e/ou reciclo de correntes atualmente enviadas para a estação de tratamento de efluentes já existente. O presente trabalho objetiva apresentar soluções para otimizar as redes de água, seja minimizando o consumo da mesma e/ou reduzindo custos associados. Para isto, desenvolveu-se modelos matemáticos objetivando o mínimo consumo de água e o mínimo custo envolvido, considerando diversas opções características do reuso de efluentes aquosos, criando desde redes simples até redes mais complexas. O Modelo 1, que foi usado como base para os demais, constituiu-se somente das operações que usam água e das fontes de água disponíveis. O Modelo 2 inseriu o conceito de carga mássica de cada contaminante em cada operação e passou a atualizar a concentração na saída das operações. Adicionou-se, no Modelo 3, perdas de água nas operações e este permitia identificar a nova concentração das correntes de reuso. No Modelo 4 foi permitido o uso de processos regenerativos intermediários, sendo que os mesmos podiam pertencer a duas diferentes categorias. O Modelo 5 incluiu a presença de sumidouros e impôs restrições para o descarte dos contaminantes nos mesmos. Os Modelos 6, 7 e 8 apresentaram as mesmas características dos Modelos, 2, 4 e 5, respectivamente, porém foram tratados sem restrição de vazão. Para validar os modelos, os mesmos foram aplicados em casos apresentados na literatura. Foram ainda adicionadas algumas novas características e usadas outras estratégias para encontrar uma melhor solução para as redes propostas. Realizou-se um estudo de caso de uma refinaria de petróleo constituída de seis operações que usam água e três processos regenerativos, onde estavam presentes quatro grupos de contaminantes. Neste estudo obteve-se a redução de 76,82% no consumo de água e 64,68% no custo operacional.