El presente estudio ha realizado una evaluación hidrogeológica para el sistema de drenaje de la veta Ánimas de Minera Bateas. La evaluación incluyó una inspección de sitio, revisión de testigos y discusión con personal relevantes de la mina y revisión de información proporcionado por Minera Bateas. A pesar que la mina tiene una historia larga, ésta cuenta con poca información hidrogeológica, sin una base de datos de registros de ingresos de agua hacia la mayoría de las labores de la mina antigua, datos hidráulicos o piezométricos en la zona de la mina y una base de datos hidro químicos limitados. Existe conflictos entre los datos recopilados por la mina y por el estudio de Di Anoia Consulting con respecto a las cantidades de agua drenada desde la mina, la hidro química de agua reportado hacia la mina y descargada desde la bocamina del nivel 12, veta Ánimas.

Ingeniero Civil / Mediciones recientemente realizadas en la laguna Carén, ubicada en la comuna de Pudahuel, muestran que este cuerpo de agua somero tiene importantes variaciones intradiarias de la temperatura del fluido, debido a la dinámica producida por las condiciones atmosféricas de la zona y la estratificación natural propia de ambientes lénticos. El presente trabajo de título tiene como objetivo diseñar e implementar un modelo termodinámico para la estructura térmica de la columna de agua, que incluya el efecto de los sedimentos sobre un cuerpo de agua somero, con aplicación en la laguna Carén, y que además pueda reproducir la evolución de largo plazo (50-70 años), para lograr evidenciar los efectos del cambio climático. Para lo anterior se requiere estudiar cuál es el impacto que poseen estos sedimentos en las variaciones de la temperatura de una laguna de este tipo. Para esto, se formula un modelo unidimensional para la vertical que acople los flujos de calor entre los sedimentos y el agua que incluya la mayor cantidad de información acerca de esta laguna. Los resultados obtenidos muestran un flujo de calor importante a escala intradiaria con los sedimentos, además de un aumento en las temperaturas máximas anuales y una disminución en las temperaturas mínimas anuales para los últimos 69 años, tanto en la superficie de la laguna como en el fondo de esta. Adicionalmente se evidencia un descenso considerable con respecto a la evaporación tal como se determinó para el caso del salar del Huasco por de la Fuente y Meruane (2016). Estos resultados si bien prueban un efecto de cambio climático, deben considerarse con moderación pues el modelo es unidimensional y no considera el efecto de corrientes laterales.

Memoria para optar al título de Ingeniero Civil / 08/10/2020

Tesis para optar al grado de Magíster en Química área de Especialización en Química Ambiental y Memoria para optar al Título de Químico / El cobre es un elemento traza de alta importancia a nivel biológico, siendo una de sus principales vías de ingreso al organismo la ingesta de agua. Sin embargo, es altamente tóxico al consumirse en altas cantidades, ya que se deposita en órganos y tejidos, generando diversas complicaciones. Se requiere elaborar metodologías de análisis que permitan mantener un control de su concentración en la matriz acuosa. Aunque técnicas como espectroscopía de absorción atómica (AAS) y espectrometría de plasma inductivamente acoplada (ICP) son usadas en su determinación, la espectrofotometría de absorción molecular UV-Visible para la determinación colorimétrica sigue siendo ampliamente considerada como alternativa de análisis, debido a la disponibilidad de equipos en los laboratorios y bajo costo asociado. Para lograr determinaciones colorimétricas de metales se emplean ligantes que permiten formar complejos cromóforos que originan señales específicas de absorbancia. Debido a que el metal se encuentra a niveles traza, en muchos casos se requiere preconcentrar antes de llevar a cabo el análisis. En este trabajo, se empleó la técnica de extracción por sorción en disco rotatorio (RDSE) sobre una fase de polidimetilsiloxano (PDMS) para la preconcentración y determinación por espectrofotometría UV-Visible en fase sólida como posible metodología de evaluación del contenido de cobre en matrices acuosas. Para lograr la medición se usó dietilditiocarbamato de sodio (NaDDTC) como ligante para formar el cromóforo Cu(DDTC)2, el cual arroja una respuesta analítica a una longitud de onda de 432 nm. Se analizaron los factores físicos, químicos y los relacionados al dispositivo de extracción, que influyen sobre la retención del analito en la fase apolar, mediante estudio multivariable. La temperatura y pH del medio presentaron especial importancia en el proceso, el primer parámetro influye sobre la movilidad del complejo a través del seno de la solución, favoreciendo además la difusión a través del film estático de agua, mientras que un pH adecuado logra estabilizar la forma aniónica del ligante. Se comprobó también que al aumentar la cantidad de reactivo libre se favorece la formación de complejo, de acuerdo a lo indicado por la estequiometria de reacción. Este factor resulta de importancia al trabajar sobre medios acuosos que contienen iones metálicos interferentes, los cuales pueden interaccionar con el NaDDTC. Al realizar la extracción sobre matrices conteniendo cantidad creciente de interferente, se demostró una recuperación cuantitativa para concentración 0,1 M de NaDDTC en el medio. A partir de modificar las velocidades de rotación debido al uso del disco (óptimo de 1000 rpm), es posible obtener bajos tiempos de extracción, sin embargo el efecto no resultó significativo en el estudio. En cuanto al análisis de la consecuencia de agregar NaCl o Na2SO4 al medio, se observó un efecto adverso sobre la extracción, luego, el efecto salting out no es apreciado y se descartó su uso. Para experiencias posteriores se trabajó bajo los parámetros óptimos obtenidos, determinándose tiempos de equilibrio de 30, 53 y 90 min para 100, 500 y 1000 mL de muestra respectivamente. Se determinaron los parámetros analíticos que caracterizan a la metodología. Los estudios indicaron que el método entrega resultados con una baja dispersión (con desviaciones estándares relativas de 7,2 y 8,4%) y de alta exactitud (-4,3% de error relativo) por análisis de un estándar multielemental de aguas. Este último estudio confirmó además la alta selectividad de extracción del cromóforo de cobre por sobre otros iones metálicos. Los límites de detección y cuantificación obtenidos alcanzaron valores menores a 12 μg L-1 y se redujeron al disminuir el volumen de muestra. El parámetro de sensibilidad también se analizó, demostrando un efectivo incremento de la pendiente a mayor volumen de muestra. Los ensayos de recuperación sobre matrices de agua potable indicaron un valor promedio del 95,6% determinándose que la metodología estudiada permite extraer cuantitativamente al complejo de cobre. La alta concentración de cobre en la matriz, la afinidad del complejo hacia el extractante y el hecho que no ocurra acoplamiento con las señales de absorbancias de interferentes complejados explican la alta recuperación del estudio. Finalmente, se validó el método estudiado por comparación a la técnica espectroscópica ICP-OES, obteniéndose resultados comparables entre sí (99,6 y 96,8% para muestra de agua potable y 102,5% para la muestra fortificada). De los estudios realizados para optimizar y validar se concluye que la metodología desarrollada permite extraer exitosamente al cromoforo Cu(DDTC)2 para su análisis espectrofotométrico, a través de un método simple, rápido, poco contaminante y fácilmente aplicable en cualquier laboratorio analítico / Copper is a trace metal of high importance at biological level, because it participates in different metabolic and regulatory processes, being water intake one of the main routes of entry in the organism. However, copper is highly toxic when consumed in high quantities because it accumulates in organs and biological tissue resulting in headaches, nausea or, in extreme cases, kidney and liver damage. Due to this, it is required to elaborate analytical methodologies to maintain a strict control of its concentration in the aqueous matrix. Although techniques such as atomic absorption spectrometry (AAS) and inductively coupled plasma (ICP) are used in its determination, UV-Visible molecular absorption spectrometry for the colorimetric determination is still widely considered as an alternative for analysis, due to the availability of equipment and low costs. To achieve colorimetric determination of trace metals is necessary to use organic reagents to form chromogenic complexes, which originate specific absorbance responses. Since metals are at trace levels in water, in many cases is required to preconcentrate before carrying out the analysis. In this work, we used the rotating disk sorptive extraction technique (RDSE) on a film of polydimethylsiloxane (PDMS) for preconcentration and subsequent determination by direct UV-Visible solid phase spectrophotometry as a possible methodology to evaluate the content of copper in aqueous matrices. To achieve the spectrophotometric measurement, sodium diethyldithiocarbamate (NaDDTC) was used as a binding reagent to form the chromophore complex Cu(DDTC)2, which yields an analytical response to a wavelength of 432 nm. Both physical and chemical factors, and those related to the extraction device were analyzed, which affect the retention of the analyte in the non-polar phase, through multivariate analysis to generate response surfaces. The temperature and pH of the medium were particularly important in the process (the optimum values for 25 mL of sample were 90 ° C and pH 9), the first parameter influences the mobility of the complex through the bulk of the solution, favoring further diffusion through the stagnant layer of water, while an adequate pH allows to stabilize the anionic form of the reagent, which reacts with the metal ions. It was also found that increasing the amount of free reagent favors the formation of chelates, as indicated by the reaction stoichiometry. This factor is important when working in aqueous media containing interfering metal ions, which can interact with the NaDDTC, reducing their availability. When extracting on matrices containing increasing concentrations of interferents showed quantitative recovery of copper for reagent concentrations in the medium equal to 0.1 mol L-1. It is possible to achieve high rotational speeds due to the use of the disk (1000 rpm optimal) obtaining low extraction times; however the effect was not significant in the study. Upon analyzing the consequences of adding salt to the medium, an adverse effect was observed on extraction, then salting out effect is not appreciated and salt use was discarded. Working under these optimal conditions, the equilibrium times obtained were 30, 53 and 90 min for 100, 500 and 1000-mL water samples. Subsequently it was possible to determine the analytical parameters which characterize this methodology. The studies showed that the method provided results with low dispersion between measurements (with relative standard deviations of 7.2 and 8.4%) and high accuracy (-4.3% of relative error) for a multi-elemental water standard. This latter study also confirmed the high selectivity for removal of copper as a chromophore over other metal ions. The detection and quantification limits reached values lower than 12 mg L-1 and were reduced by decreasing the sample volume analyzed. The sensitivity parameter was also studied, showing an effective increment as sample volume was increased. By this study also indicated the possibility of saturation of PDMS to determine elevated copper matrix volumes of 1 liter, which was resolved by increasing the volume of phase supported on the extraction device, this can be achieved because the disk configuration. This study also indicated the possibility of saturation of the PDMS phase when determining high copper concentrations on elevated matrix volumes (at least 1 liter), this problem was resolved by increasing the volume of phase supported on the extraction device; this can be achieved due to the disk configuration. Recovery tests on drinking water matrices showed a mean value of 95.6%, then the studied method can quantitatively extract the copper complex on the PDMS. The high concentration of copper in the matrix, the affinity of the complex to the extractant and the fact that no signal coupling of interfering complexes occurs could explain the high recovery of the study. Finally, the studied method was validated by comparison with the ICP-OES spectroscopic technique. Similar results were obtained between both techniques (99,6 and 96,8% for drinking water samples and 102,5% for spiked samples). Due to all conducted studies to optimize parameters and to validate, it was possible to conclude that the methodology allows to successfully extract the chromophore Cu(DDTC)2 for spectrophotometric analysis through a simple, fast, low-polluting, easily applicable method / Conicyt, Fondecyt

Publicación a texto completo no autorizada por el autor / Determina la variación de la diversidad y estructura de la comunidad de macroinvertebrados bentónicos en el río Tumbes durante las épocas seca (setiembre, 2014) y húmeda (febrero, 2015). Se establece ocho estaciones de muestreo a lo largo del río, de las cuales cinco estaciones están ubicadas fuera del Parque Nacional Cerros de Amotape (experimentales) y tres estaciones dentro de ella (control). Asimismo, por cada estación de muestreo se obtienen cuatro réplicas, considerándose para ello los microhábitats presentes. / Tesis

Publicación a texto completo no autorizado por el autor. / Presenta y estudia la composición y estructura de la comunidad de coleópteros acuáticos en diferentes quebradas a lo largo de un amplio gradiente altitudinal (476- 4411 m), en Cusco-Perú. Para ello, se establecieron 12 estaciones de muestreo y se realizaron dos colectas durante los meses de mayo y julio-agosto del 2013 (época seca), en la zona de rápidos y sustrato pedregoso. Fueron colectados un total de 3069 individuos entre larvas y adultos de coleópteros acuáticos, pertenecientes a 24 géneros, agrupados en 10 familias. La familia Elmidae presentó la mayor riqueza (13 géneros) y abundancia (90.4 %), distribuyéndose a lo largo de todo el gradiente, siendo Austrelmis el género más representativo en términos de abundancia. La prueba de Wilcoxon-Mann-Whitney no mostró diferencias significativas (p>0.05) en las dos campañas de colecta para la riqueza, abundancia, y estructura comunitaria. Por otro lado, la prueba estadística de Kruskall-Wallis determinó diferencias significativas (p <0.05) para los parámetros biológicos en las estaciones evaluadas. En el análisis multivariado, el dendrograma de Similitud (CLUSTER) y el análisis de similitud (ANOSIM) mostraron diferencias significativas en la composición de la comunidad de coleópteros acuáticos a lo largo del gradiente estudiado, además el análisis de similitud porcentual (SIMPER) permitió conocer las especies que más influyeron en la conformación de la estructura comunitaria. Los resultados de estas pruebas estuvieron asociados principalmente al factor altitud y a las condiciones propias de las estaciones evaluadas como las características hidrológicas, fisicoquímicas e integridad del hábitat. Se evidenció una correlación positiva de la temperatura con la riqueza, diversidad y equidad, y una correlación negativa de la altitud con estas mismas variables. La quebrada Chilimayo (804 m) presentó el mayor grado de integridad del hábitat, y los valores más altos de riqueza y abundancia. / Tesis

En el presente trabajo de tesis, se presenta la síntesis, caracterización y aplicación de un electrodo de carbón activado y carbón activado modificado con el líquido iónico hexafluorofosfato de 1-butil-3-metilimidazolio en la remoción de cloruro de sodio mediante el proceso de deionización capacitiva (CDI) en soluciones acuosas salinas preparadas de 200, 500 y 1000 ppm y aplicando potenciales de 0,8; 1,0 y 1,2 V. El desarrollo de la tecnología de deionización capacitiva (CDI) para la desalinización de soluciones electrolíticas es un área bastante prometedora, registrándose hasta la fecha múltiples trabajos a escala de laboratorio e industrial. El proceso de deionización capacitiva (CDI) depende directamente de la capacitancia eléctrica de los materiales empleado como electrodos, la humectabilidad de estos, así como el potencial de trabajo aplicado entre los electrodos. Los materiales carbonosos al ser modificados con líquido iónico presentan un incremento de la capacitancia eléctrica, gran estabilidad electroquímica, así como una mejora de la humectabilidad. Ante esto, surge la siguiente interrogante: ¿será posible desarrollar un electrodo que contribuya a la mejora de la remoción de cloruro de sodio en el campo de la deionización capacitiva (CDI)?. Mediante voltametría cíclica se calcula la capacitancia eléctrica del carbón activado modificado y carbón activado; siendo 58,40 F/g y 44,20 F/g, respectivamente. Mediante la medición del ángulo de contacto se obtiene una mejora de la humectabilidad de 112,00° para el electrodo sin modificar a 61,90° para el electrodo modificado. Finalmente, se logra determinar que a una concentración salina de 1240 ppm y un potencial de 1,0 V se obtiene la mayor capacidad de remoción de 13,79 mg/g. / In the present thesis is presented the synthesis, characterization and application of an activated carbon electrode and activated carbon modified with ionic liquid 1-butyl-3- methylimidazolium hexafluorophosphate for the removal of sodium chloride in prepared aqueous saline solutions of 200, 500 and 1000 ppm and applying potentials of 0,8; 1,0 and 1,2 V by means of capacitive deionization process (CDI). The development of capacitive deionization (CDI) technology for the desalination of electrolytic solutions is a quite promising field, with multiple laboratory and industrial scale work being recorded to date. The capacitive deionization process (CDI) directly depends on the electrical capacitance of the materials used as electrodes, wettability, as well as the applied work potential between the electrodes. The carbonaceous materials modified with ionic liquid exhibit an increase in electrical capacitance, great electrochemical stability, as well as an improvement in wettability. Given this, the following question arises: will it be possible to develop an electrode that contributes to the improvement of the removal of sodium chloride in the field of capacitive deionization (CDI)? Through cyclic voltammetry technique, the electrical capacitance of modified activated carbon and activated carbon is calculated as 58,40 F/g and 44,20 F/g, respectively. By measuring the contact angle, an improvement in wettability is obtained from 112,00° for the unmodified electrode to 61,90° for the modified electrode. Finally, it is determined that the highest removal capacity of 13,79 mg/g is obtained at a saline concentration of 1240 ppm and a working potential of 1,0 V. / Tesis

El Sistema de Agua y Saneamiento en el Perú es esencial para el desarrollo de la población, así como para todas las actividades productivas. En el territorio nacional existen diversas formas de fuentes de agua, que cuentan con abundantes recursos hídricos, lo que le otorga al país una ventaja comparativa. Pero el problema es que este recurso no ha sido debidamente aprovechado. Tal situación se complica con un uso ineficiente del agua, que se evidencia en el consumo per cápita, que asciende a 250 litros diarios, mientras que lo recomendado a nivel internacional son 100 litros. El Índice de Progreso Social 2017 señala las diferencias en el acceso a los servicios de agua y saneamiento entre las regiones, ya que algunas han logrado casi una cobertura alta, como en el caso de Lima, mientras que aún existen regiones del interior del país en las que el acceso de la población a estos servicios básicos no supera el 15%. Con la implementación de este plan estratégico se logrará aumentar la cobertura de la red de agua potable y de saneamiento, beneficiando cada año a más peruanos hasta llegar a más del 90% de la población para el 2028. Para ello se implementarán las siguientes estrategias: (a) hacer alianzas con los distritos de Lima para exigir que las nuevas obras de oficinas o complejos habitacionales cuenten con su propia planta de tratamiento, (b) incluir el uso de la tecnología para mejorar el mantenimiento de las aguas y saneamiento, (c) penetrar en las áreas rurales con la red de tuberías, utilizando fondos del programa “Obras por impuestos”; (d) penetrar el mercado, colocando medidores en todas las viviendas y empresas; (e) hacer alianza con el MINEDU para capacitar a los niños, desde la etapa inicial, en el cuidado del agua; (f) incrementar mediciones diarias de consumo real de agua, para evitar el desperdicio; (g) incrementar el uso de las plantas de tratamiento de aguas servidas, y (h) realizar mejores controles para identificar y luego formalizar las instalaciones clandestinas de agua potable. / The Water and Sanitation System in Peru is essential for the development of the population, as well as for all productive activities. In the national territory there are different forms of water sources, which have abundant water resources, which gives the country a comparative advantage. But the problem is that this resource has not been properly exploited. This situation is complicated by an inefficient use of water, which is evident in per capita consumption, which amounts to 250 liters per day, while the recommended international level is 100 liters. The Social Progress Index 2017, points out the differences in access to water and sanitation services between the regions, since some have achieved almost a high coverage, as in the case of Lima, while there are still regions of the interior of the country in which the access of the population to these basic services does not exceed 15%. With the implementation of this strategic plan, it will be possible to increase the coverage of the drinking water and sanitation network, benefiting more Peruvians every year until reaching more than 90% of the population by 2028. For this, the following strategies will be implemented: (a) make alliances with the districts of Lima to demand that the new works of offices or housing complexes have their own treatment plant, (b) include the use of technology to improve water and sanitation maintenance, (c) ) penetrate rural areas with the pipe network, using funds from the "Works for taxes" program; (d) penetrate the market, placing meters in all homes and businesses; (e) make an alliance with MINEDU to train children, from the initial stage, in the care of water; (f) increase daily measurements of actual water consumption, to avoid waste; (g) increase the use of sewage treatment plants, and (h) perform better controls to identify and then formalize clandestine drinking water facilities. / Tesis

El presente proyecto plantea el diseño de un sistema de agua caliente para un hotel, categoría cinco estrellas, ubicado en la ciudad de Lima. Dicho hotel posee trece pisos y dos sótanos, dentro de él hay ciento setenta y cuatro habitaciones simples, cinco habitaciones deluxe, doce suites senior, siete suite junior, cinco ariones, dos cocinas, cinco salas (lounge), seis servicios higiénicos independientes y cuatro vestidores. El objetivo es diseñar un sistema de producción y distribución de agua caliente sanitaria que cumpla con producir agua caliente a la temperatura y caudal requeridos en el hotel. Para ello, en un primer capítulo se establecen las definiciones relacionadas con los sistemas de producción y distribución de agua caliente sanitaria, componentes y accesorios. En un segundo capítulo se presenta lo relacionado al diseño del sistema el cual comprende tres partes: hidráulico, térmico y mecánico. El diseño hidráulico incluye los cálculos de potencia de bombas y diámetro de tuberías, así como la selección de los mismos. El diseño térmico abarca el cálculo del equipo de producción de agua caliente y el dimensionamiento del tanque de almacenamiento de agua caliente. El diseño mecánico incluye la selección del sistema de apoyos que garantizará que el sistema de distribución sea confiable, así como la verificación de las tuberías por resistencia. En un tercer capítulo se establece el presupuesto del proyecto que incluye costo de asesor y tesista, costo de equipos y accesorios, y costo de instalación. Finalmente, se obtienen los planos del sistema que muestran la distribución de los equipos y de las tuberías. Como resultado se tiene una caldera de 200 HP que produce 1 l/s de agua a 50 °C, un tanque de almacenamiento de 5000 litros, tres bombas de 0.21, 4 y 0.13 HP que garantizan que el agua caliente llegue a 150 kPa a los puntos de consumo. Las tuberías del sistema de distribución son de cobre con diámetros de 1”, 1 ¼”, 2”, 2 ½” y espesores de 0.89, 1.07, 1.47 y 2.03 mm, respectivamente. Finalmente el presupuesto del proyecto asciende a S/. 1, 362,739.05 que incluye costo de asesor y tesista, costo de equipos y materiales, y costo de instalación. / Tesis

El presente trabajo de investigación busca satisfacer la demanda de agua caliente para uso domestico de las poblaciones de sectores rurales y urbano marginales de nuestro país. El equipo a diseñar permitirá calcular el agua aprovechando exclusivamente la energía calorífica que se pierde en el proceso de cocción de los alimentos en cocinas de leña o bosta. sin tener costos adicionales por dicho beneficio. El agua caliente que produce el equipo podrá ser utilizada por el poblador en su aseo personal, así mismo en la limpieza de artículos de cocina, prendas de vestir y otros artículos de uso diario. Para realizar el diseño se analizaron varias propuestas eligiendo a la mas eficiente, usando el método generalizado de diseño. Luego se realizaron los cálculos (le transferencia de calor para obtener las medidas óptimas del intercambiador de calor y los espesores del aislante del tanque de almacenamiento. Después se construyó un prototipo que fue instalado en las instalaciones del de Grupo de Apoyo al Sector Rural de la Pontificia Universidad Católica del Perú, donde se comprobó que el sistema funcione adecuadamente, sobre este prototipo se realizaron diversa pruebas donde se incluyeron algunas mejoras posteriores. Luego de realizar la investigación y estudio sobre este proceso, el equipo es capaz de calentar aproximadamente 75 litros de agua al día desde los 23°C hasta los 55 °C, aprovechando solamente la energía calorífica perdida en el proceso de cocción en cocinas a leña o bosta tradicionales, se aprovechó el fenómeno de termosifón para la elevación del agua caliente hacia un tanque ubicado en la parte superior de la cocinar El prototipo instalado cumplió con las exigencias planteadas al inicio, siendo un equipo de bajo costo, capaz de ser construido por personas de escasos recursos, de fácil fabricación y los materiales usados se encuentran disponibles en el mercado nacional. / Tesis