Hoy en día, la problemática ambiental en el Perú es la contaminación del agua, debido al vertimiento de aguas residuales domesticas de las poblaciones que no tienen un sistema de tratamiento adecuado que presentan un tratamiento deficiente. Mediante la presente investigación se demuestra los procesos de depuración a través de la aireación en el flujo del conducto, esto debido a las pendientes pronunciadas en la red de alcantarillado y sistemas de conducción. Para esto se realizó el diseño de la PTAR convencional en base a la Norma OS-090 para luego realizar los cálculos de aireación basados en la teoría de Naudascher y proceder a realizar el diseño de la PTAR Optimizada. Los resultados obtenidos teóricamente fueron validados a través de pruebas de laboratorio realizado en campo. Al finalizar la investigación se concluye y recomienda lo siguiente: La Norma OS-090 no considera la remoción de contaminantes en la red de alcantarillado y sistemas de conducción. En el proceso de diseño generalmente no se considera condiciones geográficas particulares, como la fuerte pendiente que representa una gran ventaja en zonas rurales. Luego de realizar los cálculos de la aireación en la fuerte pendiente basados en los conocimientos de la Hidráulica y validarlos a través de un muestreo de campo, se logra comprobar la hipótesis inicial, las pendientes pronunciadas del terreno nos permiten optimizar la PTAR a través de la remoción del DBO y SST en las redes de alcantarillado y sistemas de conducción, por ende, se logra reducir costos en la etapa de construcción, operación, mantenimiento, aumentar la eficiencia del proceso y generar el menor impacto ambiental. Se recomienda poder realizar más pruebas de laboratorio para la obtención de mayor cantidad de datos que aumenten el rango de precisión de la remoción del DBO para cada pendiente. Para futuros diseños de PTAR en zonas rurales con pendiente pronunciada se recomienda considerar los cálculos de aireación en el proceso de diseño. / Today, the environmental problem in Peru is water contamination, due to the dumping of domestic wastewater from populations that do not have an adequate treatment system and that present poor treatment. This research demonstrates the purification processes through aeration in the flow, this due to steep slopes in the sewerage network and conduction systems. For this, the design of the conventional PTAR was carried out based on the OS-090 standard, then the aeration calculations based on Naudascher's theory were performed and the optimized PTAR was designed. The theoretical results were validated through laboratory tests conducted in the field. At the end of the research we conclude and recommend the following: The OS-090 standard does not consider the removal of pollutants from the sewer network or pipeline systems. The design process generally does not consider particular geographical conditions, such as the steep slope that represents a major advantage in rural areas. After performing the calculations of aeration on the steep slope based on the knowledge of hydraulics and validate them through a field sampling, it is possible to verify the initial hypothesis, the steep slopes of the ground allow us to optimize the PTAR through the removal of DBO and SST in the sewer networks and conduction systems, therefore, it is possible to reduce costs in the construction stage, operation, maintenance, Increase process efficiency and generate the least environmental impact. It is recommended that more laboratory tests can be performed to obtain more data that increases the range of accuracy of DBO removal for each slope. For future PTAR designs in steeper rural areas it is recommended to consider aeration calculations in the design process. / Tesis

En este trabajo se aborda la problemática de la afección de la actividad agrícola sobre los recursos hídricos del acuífero de la Plana de Castellón, con énfasis en algunos aspectos que presentaban lagunas de conocimiento, bien porque no se les había prestado la atención necesaria o bien porque constituían nuevos escenarios hasta ahora no contemplados.El estudio hidrogeoquímico general del aquífero ha permitido conocer dos hechos de indudable transcendencia: el control estructural ejercido sobre la alimentación lateral subterránea, que es bicarbonatada-cálcica en el sector septentrional y sulfatada cálcico-magnésicas en el sector meridional, y el proceso incipiente de intrusión marina en el sector de la desembocadura del río Mijares.La aplicación de diversos métodos para el cálculo de la evapotranspiración y su comparación son los resultados obtenidos experimentalmente en la estación lisimétrica han puesto de manifiesto que las cifras tradicionalmente admitidas, que estaban basadas en estimaciones o en cálculos empíricos poco consistentes, no son realistas y que tanto la evapotranspiración real como el retorno del riego son sensiblemente diferentes a los aceptados. Es necesario, por consiguiente, replantear esta cuestión y realizar nuevas estimaciones del balance hídrico del acuífero si se quieren cuantificar fiablemente los recursos disponibles.La aplicación de fertilizantes nitrogenados es, sin duda, la principal causa de las elevadas concentraciones de nitratos en las aguas subterráneas, pero la lixiviación afecta a un porcentaje muy inferior al estimado anteriormente.Independientemente de los sulfatos procedentes de flujos regionales, que pueden afectar localmente al acuífero, las mayores entradas corresponden a la lixiviación de los fertilizantes sulfatados que se aplican en cantidades muy superiores a las necesarias.El riego con agua residual depurada presenta serios problemas de salinización y sodificación del suelo, e incrementa la mineralización del agua recirculada con el consiguiente deterioro de la calidad del agua subterránea.

The treatment of an industrial wastewater has been carried out in this Doctoral Thesis. This wastewater is the spent brine generated from the lactic Fermentation step during the "Spanish Stile" Table Olives Production (FTOP). An integral treatment is proposed for the FTOP management, which finality is to reuse this effluent as a new brine or as solution for olives conservation. PHYSICO-CHEMICAL The main objective of pre-treatments was to reduce the pollutant concentration in the FTOP, to make easier the subsequent biological treatment. In addition, one of these pre-treatments also had as objective the recovery of the phenolic compounds from these wastewaters. These natural phenols are valuable compounds in the pharmaceutical, cosmetic and food industries. - Organic matter and phenols removal pH adjustment, coagulants and flocculants addition and adsorption with powder activated carbon (PAC) were the techniques selected. Neither pH adjustment nor coagulation and flocculation achieved significant suspended solids and COD removal efficiencies. Therefore, these techniques were not considered as suitable pre-treatments for a subsequent biological treatment. The adsorption process achieved the highest COD and phenols removal percentages. The reaction time was optimized and adsorption was modelled by Langmuir isotherm. - Phenolic compounds recovery A non-ionic polymeric resin as adsorbent and ethanol as desorbent, were used to recover the phenolic compounds. The adsorption and desorption times were optimized; the adsorption process was described by a pseudo-second order kinetics and was fitted to Langmuir isotherm. Additionally, the resin reuse was evaluated. Three kinds of samples were used in the experiments: FTOP, ultrafiltrated FTOP and ultrafiltrated plus nanofiltrated FTOP. BIOLOGICAL TREATMENT Sequential batch reactors (SBR) were used. Experiments consisted of three steps: - Start-up Two strategies for the process start-up were performed for biomass adaptation to the FTOP: 1) adaptation to the simultaneous presence of salt and phenolic compounds of FTOP and 2) pre-acclimation to saline environments using saline synthetic water without phenols and subsequent FTOP addition. The first strategy was the best, which achieved high COD (80%) and phenolic compounds (97%) removal efficiencies. Amounts of Proteobacteria population increased with increasing SBR conductivity. - Optimization process: performance and energy consumption In order to increase the pollutants removal efficiencies three studies were carried out: 1) nutrients optimal relationship in the FTOP was 250:5:1 (COD:Nitrogen:Phosphorous). The SBR performance decreased for a nutrients ratio below the optimal one. No improvement in the SBR performance was observed with excess nutrients addition, 2) the hydraulic retention time decreased from 40 to 16 days when SBR was fed with pre-treated FTOP by adsorption with carbon and 3) the increase and maintenance of mixed liquor temperature at 30ºC did not produce the expected results, driving to a SBR performance lower than that achieved in the SBR working at room temperature. More than 70% of the bacterial population belonged to the Proteobacteria phylum. Dominant ciliate specie (Pseudocohnilembus sp) was identified, which coexists with other flagellate specie (Chilomastix sp) in some periods of the experimental procedure. Aeration time during reaction step was decreased from 22 to 14 hours in order to optimize the energy consumption. The reduction in the reactor yield was negligible. TERTIARY TREATMENT The biological process showed that the 20% of organic matter of the FTOP was non-biodegradable. Thereby; a tertiary treatment including a combined membrane system (ultrafiltration and nanofiltration in a series configuration), was necessary in order to treat the SBR effluent. This system provided a suitable final effluent for its reuse. / En la presente Tesis Doctoral se ha llevado a cabo la depuración de un agua residual industrial, generada durante la producción de aceitunas de mesa al "Estilo Español". En concreto se ha trabajado con las salmueras agotadas de la etapa de fermentación láctica de las aceitunas (FTOP: Fermentation Brine from the Table Olive Processing). Para la depuración de las FTOP se propone un tratamiento integral, cuya finalidad es regenerar estos efluentes y reutilizarlos como salmuera nueva o como líquido de envasado de las aceitunas. PRETRATAMIENTOS Con los pretratamientos se buscó reducir la carga contaminante de las FTOP para facilitar un tratamiento biológico posterior. Otro objetivo fue la recuperación de los compuestos fenólicos presentes en estas aguas residuales, para su posterior valorización dentro de las industrias farmacéuticas, cosméticas y de alimentación. - Eliminación de materia orgánica y fenoles Las técnicas utilizadas fueron la modificación del pH, la adición de coagulantes y floculantes y la adsorción con carbón activo en polvo (CAP). Ni el ajuste de pH ni el empleo de coagulantes y floculantes, ambos con posterior sedimentación, ofrecieron rendimientos de eliminación de sólidos en suspensión y DQO que justificaran su uso previo al tratamiento biológico. Los mayores porcentajes de eliminación de DQO y fenoles se consiguieron con la adsorción. Durante este estudio se optimizó el tiempo de reacción y se correlacionó la adsorción con la isoterma de Langmuir. - Recuperación de compuestos fenólicos Se utilizó una resina polimérica y etanol como desorbente. Se experimento con FTOP filtrada a 60 micras, FTOP ultrafiltrada y FTOP nanofiltrada. Se optimizaron los tiempos de adsorción y desorción, se correlacionó la adsorción con una cinética de pseudo-segundo orden y se ajustó a la isoterma de Langmuir. Además, se evaluó la vida útil de la resina. TRATAMIENTO BIOLÓGICO Se usaron reactores biológicos secuenciales (SBR). Etapas experimentales: - Puesta en marcha Se siguieron dos estrategias de adaptación de la biomasa: 1) adaptación conjunta a alta salinidad y compuestos fenólicos de las FTOP y 2) preadaptación inicial a medios salinos, utilizando un agua sintética salina libre de fenoles, previa a la adición de FTOP. La adaptación conjunta consiguió mayores rendimientos de eliminación de DQO (80%) y compuestos fenólicos (97%). La biomasa bacteriana incrementó su población de Proteobacterias a medida que aumentó la conductividad en los SBRs. - Optimización del proceso: rendimiento y consumo energético Para aumentar el rendimiento de eliminación de los contaminantes se realizaron tres actuaciones: 1) se estableció la relación óptima de nutrientes en las FTOP en 250:5:1 (DQO:Nitrógeno:Fósforo). Se comprobó que el déficit de nutrientes disminuyó el rendimiento del SBR y que un exceso de los mismos no conducía a una mejora significativa, 2) el pretatamiento de las FTOP con carbón permitió reducir el tiempo de retención hidráulico de 40 a 16 días, y 3) el aumento y mantenimiento de la temperatura del licor de mezcla a 30ºC no tuvo el efecto esperado, dando lugar a rendimientos por debajo de los obtenidos en los SBRs a temperatura ambiente. Las Proteobacterias representaron más del 70% de la población bacteriana. En cuanto a la población protista se encontró un único ciliado (Pseudocohnilembus sp), que en algunos casos convivió con otra especie flagelada (Chilomastix sp). Para optimizar el consumo energético se redujo el tiempo de aireación durante la etapa de reacción, pasando de 22 a 14 horas, con una reducción mínima del rendimiento del reactor. TRATAMIENTO TERCIARIO Durante el tratamiento biológico se comprobó que las FTOP contienen aproximadamente un 20% de materia orgánica no biodegradable. Es por ello que se aplicó un tratamiento terciario al efluente obtenido del tratamiento biológico, formado por un sistema de membranas / En la present Tesis Doctoral s'ha dut a terme la depuració d'un aigua residual industrial, generada durant la producció d'olives de taula al "Estilo Español". En concret s'ha treballat en les salmorres esgotades procedents de l'etapa de fermentació làctica de les olives (FTOP: Fermentation Brine from the Table Olive Processing). Per a depurar les FTOP es proposa un tractament integral, en la finalitat de regenerar estos efluents i reutilitzar-los com salmorra nova o com líquid de envasat de les olives. PRETRACTAMENTS Amb els pretractaments es va perseguir reduir la carrega contaminant de les FTOP per facilitar el tractament biològic posterior. Altre objectiu va ser la recuperació dels compostos fenòlics presents en estes aigües residuals, per a la seua posterior valorització dins de les industries farmacèutiques, cosmètiques i d'alimentació. - Eliminació de matèria orgànica i fenols Les tècniques utilitzades foren la modificació del pH, l'adició de coagulants i floculants i l'adsorció amb carbó actiu en pols (CAP). Ni l'ajust de pH ni l'ús de coagulants y floculants, tots dos amb posterior sedimentació, oferiren rendiments d'eliminació de sòlids en suspensió i DQO que justificaren el seu ús de forma prèvia al tractament biològic. Els majors percentatges d'eliminació de DQO i fenols s'aconseguiren amb l'adsorció. Al llarg de l'estudi s'optimitzà el temps de reacció i es va correlacionar l'adsorció amb la isoterma de Langmuir. - Recuperació de compostos fenòlics Es va utilitzar una resina polimèrica i etanol com desorbent. L'experimentació es va fer en FTOP filtrada a 60 micres, FTOP ultrafiltada y FTOP nanofiltrada. S'optimitzaren el temps d'adsorció i el de desorció, es correlacionà l'adsorció amb una cinètica de pseudo-segon ordre i es va ajustar amb la isoterma de Langmuir. A més, es va avaluar la vida útil de la resina. TRACTAMENT BIOLÒGIC Es feren servir reactors biològics seqüencials (SBR: Sequential Batch Reactor). El període experimental es va dividir en tres etapes: - Posada en marxa Es seguiren dos estratègies d'adaptació de la biomassa: 1) adaptació conjunta a l'alta salinitat i compostos fenòlics de les FTOP i 2) preadaptació inicial a mitjos salins, fent servir un aigua sintètica salina lliure de fenols, abans de l'adició de la FTOP. L'adaptació conjunta va aconseguir majorsrendiments d'eliminació de DQO (80%) i compostos fenòlics (97%). La biomassa bacteriana incrementà la seua població de Proteobacteries a mesura que anà augmentant la conductivitat en els SBRs. - Optimització del procés: rendiment i consum energètic Per incrementar el rendiment d'eliminació dels contaminants es feren tres actuacions: 1) es va establir la relació òptima de nutrients en les FTOP en 250:5:1 (DQO:Nitrògeno:Fòsfor). Es va comprovar que el dèficit de nutrients reduí el rendiment del SBR i un excés d'ells no va conduir a una millora significativa, 2) el pretractament de les FTOP amb carbó va permetir reduir el temps de retenció hidràulic de 40 a 16 dies, i 3) l'augment i manteniment de la temperatura del licor de mescla a 30ºC no va tindre l'efecte esperat, donant lloc a rendiments per baix dels obtinguts als SBRs a temperatura ambient. Les Proteobacteries representaren més del 70% de la població bacteriana. En quan a la població protista es trobà un únic ciliat (Pseudocohnilembus sp), que en alguns casos va conviure amb altra espècie flagel·lada (Chilomastix sp). Per optimitzar el consumo energètic es va reduir el temps d'aireació durant l'etapa de reacció, passant de 22 a 14 hores, amb una reducció mínima del rendiment del reactor. TRACTAMENT TERCIARI Durant el tractament biològic es va comprovar que les FTOP contenen aproximadament un 20% de matèria orgànica no biodegradable. Això fa necessari aplicar un tractament terciari al efluent obtingut del del biològic, format per un sistema s'aconseguí un efluent final apte per a la seua / Ferrer Polonio, E. (2017). TRATAMIENTO BIOLÓGICO AEROBIO PARA AGUAS RESIDUALES CON ELEVADA CONDUCTIVIDAD Y CONCENTRACIÓN DE FENOLES [Tesis doctoral no publicada]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/83382 / TESIS

En los últimos años, las nuevas legislaciones nacionales e internacionales, establecen nuevos límites de detección para la cuantificación de metales a niveles traza, en muestras de suelos, aguas y aguas residuales. Por otro lado, la literatura científica y los fabricantes de instrumentos analíticos muestran aplicaciones de mejora en los límites de detección del Espectrómetro de emisión óptica por plasma acoplado inductivamente (ICP OES) al utilizar un nebulizador ultrasónico. Esta mejora se debe, a su alta eficiencia de transporte (10-20%), en comparación con el nebulizador neumático (1-2%). El presente trabajo, demuestra la efectividad del nebulizador ultrasónico para mejorar los límites de detección del ICP OES axial. Para ello se aplicó inicialmente el método EPA 200.7, este método utiliza un nebulizador concéntrico (neumático) como parte del sistema de introducción de muestra del ICP OES (método A). Aplicando este método, se obtuvo un LDM de 0.0062 mg/L para arsénico y 0.0040 mg/L para plomo. Al utilizar el nebulizador ultrasónico acoplado al ICP OES axial (método B) se obtuvo un LDM de 0.0007 mg/L para arsénico y 0.0005 mg/L para plomo. Al comparar ambos métodos, se observa que el uso del nebulizador ultrasónico en conjunto con el ICP OES (método B), permite mejorar 8 veces los LDM de los elementos arsénico y plomo obtenidos con el método A. La veracidad del método fue comprobada, utilizando materiales de referencia certificados, marca ERA, en matrices tipo agua de consumo y agua residual. Los resultados de las pruebas t de 1 muestra, ejecutadas a través del software Minitab, muestran valores de P value > 0.05, esto nos permite concluir que los valores encontrados experimentalmente, son equivalentes estadísticamente a los valores certificados del material de referencia, concluyendo que el método B es veraz. / Tesis

La eliminación de contaminantes emergentes como los tensioactivos en fuentes acuosas es uno de los principales desafíos que enfrenta el tratamiento de aguas residuales. Los tensioactivos son contaminantes difíciles de tratar debido a su gran variedad y uso. Existe una amplia variedad de tensioactivos dependiendo de su aplicación. Estos han generado un impacto negativo en el medio ambiente debido al inadecuado tratamiento de sus residuos, donde la mayoría de estos se depositan en fuentes de agua, como ríos y mares afectando a la vida silvestre y al ecosistema debido a su marcada actividad biológica, afectan al ecosistema. Los tensioactivos son moléculas anfifílicas que tienen una parte hidrofílica (cabeza) y una parte hidrofóbica (cola) y son compuestos que modifican la tensión superficial en la interfase. Cuando su concentración es menor que la concentración micelar crítica (CMC) están en solución en forma de monómeros, mientras que cuando su concentración es superior a la CMC forman micelas. Por este motivo, se utilizan como detergentes, emulsionantes, desinfectantes y humectantes. Aunque existe una amplia gama de tecnologías para la remoción, destrucción, transformación o aprovechamiento de residuos líquidos, los sistemas de tratamiento convencionales empleados actualmente son inadecuados para remover completamente los surfactantes del agua, por lo que se requieren tratamientos más efectivos con el fin de reducir el impacto ambiental de los efluentes y cumplir con unas normativas legislativas que son cada vez más estrictas. Uno de estos procesos alternativos es la adsorción en carbones activados, debido a sus bajos costos y especificidad. El carbón activado es un adsorbente que se puede obtener a partir de materiales de desecho, como desechos de llantas o desechos lignocelulósicos, que tiene la capacidad de adsorber diversas sustancias, junto con una gran facilidad y rapidez de eliminación del medio tratado y la capacidad de ser regenerado para su reutilización, lo que permite un tratamiento eficiente y económico en diversas aplicaciones. Por tal razón este proyecto de investigación se centra en el desarrollo de materiales porosos que permitan retirar de manera eficiente surfactantes presentes en solución acuosa. Para ello se prepararon carbones activados desde dos residuos diferentes como son: desechos de llantas y cáscara de coco. Se realizo el tratamiento de la materia prima, empleando dos tamaños de partícula 0,3mm y 5,0mm y se procedió a la preparación de los carbones activados empleando activación física con dióxido de carbono y activación química con hidróxido de potasio y ácido fosfórico al 10, 20, 30 y 40 %p.p-1, a una velocidad de calentamiento de 2°C.min-1, con un flujo de 100mL.min-1 y empleando dos temperaturas finales de carbonización 700 y 900°C. Se obtuvo un total de 65 sólidos de carbón, a los cuales se realizó caracterización estructural, textural y química. En base a esa caracterización y realizando un diseño experimental por Minitab se eligieron 32 muestras con las cuales se realizaron estudios de adsorción y estudios cinéticos con tres diferentes surfactantes: aniónico, catiónico y no-iónico.

El principal objetivo de esta tesis doctoral consiste en el estudio de virus patógenos emergentes de interés en seguridad alimentaria, mediante la evaluación de su prevalencia y diseminación ambiental, y la caracterización del riesgo asociado a la presencia de virus patógenos en la reutilización de agua residual y en el consumo de moluscos bivalvos. Para ello se ha estudiado la presencia del virus de la hepatitis E (HEV), hepatitis A (HAV), norovirus (NoV), nuevos poliomavirus (KIPyV, WUPyV y MCPyV) y adenovirus humanos (HAdV), como indicador de la contaminación fecal. Las muestras analizadas han sido agua residual cruda, agua regenerada, agua de río y moluscos bivalvos, caracterizando así las principales fuentes de contaminación fecal ambiental y alimentaria, y constatando el riesgo microbiológico asociado al consumo de marisco. Además, se ha tratado de mejorar la metodología disponible para la concentración de partículas víricas en agua residual, así como aportar información acerca de la eficiencia de eliminación de patógenos humanos a través de tratamientos de depuración en estaciones depuradoras de agua residual y en empresas productoras de marisco. Por último, se decidió profundizar en el ámbito de los análisis cuantitativos de riesgo microbiológico, estableciendo un modelo matemático para evaluar el riesgo de infección y enfermedad asociado al consumo de moluscos bivalvos contaminados por NoV. De esta manera, el trabajo se ha dividido en siete estudios comprendidos en cinco capítulos, obteniendo las conclusiones que se describen a continuación. La prevalencia de HEV en muestras de agua residual se ha establecido en un 30%, demostrando que HEV está circulando entre la población española y que el agua residual representa un foco de infección para este patógeno. Además, la presencia esporádica del genotipo 1 de HEV reafirma la hipótesis de la amplia distribución de los diferentes genotipos descritos. En cuanto al patrón de excreción de HAV, no se observan diferencias significativas al comparar las aguas residuales de dos áreas geográficas limítrofes dónde existen planes de vacunación distintos y niveles de saneamiento equivalentes, así se presume que la reducción drástica observada durante la última década no se debe exclusivamente a la aplicación de un programa de vacunación de amplia cobertura sino a la implementación de tratamientos de agua residual y estaciones depuradoras, así como a las mejoras en sanidad. Nuevos poliomavirus han sido detectados en agua residual, y MCPyV también en agua de río, indicando que pueden ser diseminados a través de contaminación por heces/orina de agua y potencialmente transmitidos por la ruta fecal-oral. Este trabajo representa la primera descripción de virus en agua residual y de río asociado con cáncer. Por otro lado, las estaciones depuradoras de agua residual estudiadas aquí reducen significativamente la presencia de indicadores de la contaminación fecal de elevada resistencia (HAdV, Cryptosporidium y Giardia). Tres nuevos métodos para concentrar partículas víricas en agua residual mediante diferentes aproximaciones técnicas (ultrafiltración, floculación orgánica y liofilización) se han desarrollado aquí. Así mismo, se ha reafirmando la presencia de patógenos víricos en muestras que cumplen las normativas europeas vigentes mediante la detección de NoV GGII y HAV en muestras de moluscos bivalvos de mercado y muestras vinculadas a un brote de hepatitis A, respectivamente. La eficiencia de tres tratamientos de depuración de moluscos bivalvos (UV, venturi y Ozono-UV), utilizando a HAdV como indicador de la contaminación fecal, esta limitada a la hora de reducir la presencia de partículas víricas. Además, se ha descrito una correlación significativa entre la identificación de muestras de moluscos bivalvos positivos para HAdV y para NoV GGII, mostrándose valores elevados de sensibilidad (100%) y especificidad (74%). Por ultimo, utilizando modelos de dosis-respuesta se ha modelizado matemáticamente el riesgo de infección y enfermedad por NoV asociado al consumo de ostras crudas. Los resultados muestran elevadas probabilidades de infección (8–54%) y enfermedad (1–36%) en función del número de ostras ingeridas (1–20). / The main objectives of this thesis are the study of emerging viral pathogens of interest in food safety, by assessing their prevalence and environmental dissemination, and the characterization of the microbiological risk associated with the presence of pathogenic viruses in sewage reuse and consumption of bivalve molluscs. Thus, we studied the presence of hepatitis E virus (HEV), hepatitis A (HAV), norovirus (NoV), new polyomaviruses (KIPyV, WUPyV and MCPyV) and human adenovirus (HAdV) as an indicator of fecal contamination. The samples analyzed were raw sewage, reclaimed water (secondary and tertiary), river water and bivalve molluscs. Furthermore, it has sought to improve the methodology for concentration of viral particles from sewage, as well as provide information about the viral removal efficiency through sewage depuration treatments and shellfish production companies. Finally, a mathematical model has been established for a quantitative microbial risk assessment. Thus, the conclusions of these studies are described below. The HEV prevalence observed in sewage demonstrate that HEV is circulating among the Spanish population and that sewage is a source of infection. Moreover, the sporadic presence of HEV genotype 1 confirms the wide distribution of different genotypes. Regarding the pattern of HAV excretion, no significant differences emerged when comparing sewage from two adjacent areas with different vaccination programs and equivalent levels of sanitation; hence, it is presumed that the drastic reduction observed during lately is mainly due to improvements in healthcare. New polyomaviruses have been detected in sewage and river water, indicating their potential involvement in the fecal-oral route through contaminated water and representing the first description of cancer-associated virus in sewage and river. On the other hand, sewage treatment plants significantly reduce the presence of high-resistance fecal contamination indicators and three new methods to concentrate virus particles from sewage have been developed. Also, it has reaffirmed the presence of NoV GGII and HAV in samples that meet the European regulations through the detection of bivalve molluscs collected at market and samples linked to a hepatitis A outbreak, respectively. The efficiency of three treatments for bivalve molluscs depuration was found limited at reducing the presence of HAdV. In addition, a significant correlation between the identification of positive bivalve shellfish samples for HAdV and NoV GGII has been described, showing high sensitivity and specificity. Finally, using dose-response models we have mathematically modeled the risk of NoV infection and disease associated with raw oyster consumption.

El objetivo principal de esta tesis es el desarrollo de una metodología para el análisis técnico-económico de los Sistemas de Regeneración y Reutilización de Aguas Residuales (SRRAR). La metodología se fundamenta en la aplicación de técnicas para la evaluación de proyectos, adaptadas particularmente a los SRRAR. Para lograr esta adaptación ha sido necesario buscar un nuevo paradigma que interrelacione el área tecnológica con el área económica, y cristalizarlo en una herramienta, que permita a los responsables de la toma de decisión en el ámbito del sector hidráulico, emitir un juicio soportado tecnológica y económicamente para invertir o no en estos sistemas. La metodología propuesta determina la maximización de los beneficios del SRRAR, tomando como base económica las técnicas del Valor Actual Neto (VAN) y el Análisis Coste-Beneficio (ACB). Entre las aportaciones a destacar en esta metodología está la recolección y discusión de los impactos que se pueden presentar al implantar y explotar un SRRAR. Con base en la información científica reciente, la consulta a expertos y la experiencia profesional, se han identificado y descrito los impactos, (tanto privados como externos), más relevantes. Este proceso es fundamental para la periodicificación y cuantificación de las variables que se utilizan en el análisis de la viabilidad económica de los SRRAR.Esta tesis constituye un intento por modificar el actual paradigma en el análisis técnico-económico de los SRRAR y evaluar los SRRAR mediante una visión multidisciplinaria e interdisciplinaria. Este análisis técnico-económico no solo considera los impactos privados, (que tradicionalmente se han identificado estrictamente con los aspectos técnicos), sino que se han tratado de incorporar en el modelo de evaluación todos aquellos impactos externos, (ambientales, sociales y económicos), que derivan de la implantación y explotación de un SRRAR.La tesis está compuesta por 8 capítulos e incluye: una introducción, un análisis sobre la situación actual de la regeneración y reutilización de aguas residuales en el ámbito internacional, una discusión sobre las principales metodologías en la planificación de los SRRAR, una propuesta metodológica para el análisis técnico-económico de estos sistemas y la aplicación de esta metodología a tres casos de estudio, (en escenarios diversos), y finalmente las principales conclusiones de la investigación realizada. La conclusión fundamental de esta tesis es la viabilidad técnico-económica de regenerar y reutilizar las aguas residuales, particularmente en aquellas zonas donde la disponibilidad de agua es escasa. Este trabajo aporta un mecanismo estandarizado para la evaluación técnico-económica de los SRRAR, que incorpora los impactos privados, externos y el coste de oportunidad del agua. El considerar en la evaluación el coste de oportunidad del agua y las externalidades de la implantación y explotación de los SRRAR, (tanto positivas como negativas), ha permitido observar que estos sistemas aportan un beneficio económico significativo. Asimismo este trabajo de investigación contribuye a soportar la incorporación de las fuentes alternativas de suministro de agua dentro de una gestión integral de los recursos hídricos. Los resultados obtenidos indican que, a diferencia de lo que podría considerarse "a priori", los SRRAR no deben percibirse como una carga económica, sino como una actividad generadora de riqueza. Las ventajas que se obtienen por la implantación de estos sistemas, al ser expresadas en un valor económico, superan con creces los costes que conlleva su implantación y explotación. El reto que se debe vencer es la creación de los mecanismos para la internalización de estas ventajas. De esta manera el sistema las recogerá para posteriormente reflejarlas en el precio del agua regenerada, que a su vez contribuirá a fundamentar un precio del agua más eficiente, tanto si procede de fuentes convencionales o de fuentes alternativas. / L'objectiu principal d'aquesta tesi és el desenvolupament d'una metodologia per a l'anàlisi tècnica i econòmica dels Sistemes de Regeneració i Reutilització d'Aigües Residuals (SRRAR). La metodologia es fonamenta en l'aplicació de tècniques per a l'avaluació de projectes adaptades particularment als SRRAR. Per a aconseguir aquesta adaptació ha estat necessari buscar un nou paradigma que interrelacioni l'àrea tecnològica amb l'àrea econòmica i cristal·litzar-ho en una eina que permeti als responsables de la presa de decisió en l'àmbit del sector hidràulic emetre un judici suportat tecnològica i econòmicament per a invertir o no en aquests sistemes.La metodologia proposta determina la maximització dels beneficis dels SRRAR, prenent com a base econòmica les tècniques del Valor Actual Net (VAN) i l'Anàlisi Cost-Benefici (ACB). Entre les aportacions a destacar en aquesta metodologia està la recol·lecció i discussió dels impactes que es poden presentar al implantar i explotar un SRRAR. Basant-se en la informació científica recent, la consulta a experts i l'experiència professional s'han identificat i descrit els impactes (tant privats com externs) més rellevants. Aquest procés és fonamental per a la periodicificació i la quantificació de les variables que s'utilitzen en l'anàlisi de la viabilitat econòmica dels SRRAR.Aquesta tesi constitueix un intent per a modificar l'actual paradigma en l'anàlisi tècnico-econòmica dels SRRAR i avaluar els SRRAR mitjançant una visió multidisciplinària i interdisciplinària. Aquesta anàlisi tècnica i econòmica no només considera els impactes privats (que tradicionalment s'han identificat estrictament amb els aspectes tècnics) si no que s'ha tractat d'incorporar en el model d'avaluació tots aquells impactes externs (ambientals, socials i econòmics) que deriven de la implantació i explotació d'un SRRAR. La tesi està composta per 8 capítols i inclou: una introducció, una anàlisi sobre la situació actual de la regeneració i reutilització d'aigües residuals en l'àmbit internacional, una discussió sobre les principals metodologies en la planificació dels SRRAR, una proposta metodològica per a l'anàlisi tècnica i econòmica d'aquests sistemes i l'aplicació d'aquesta metodologia tres casos d'estudi (en escenaris diversos) i, finalment, les principals conclusions de la investigació realitzada.La conclusió fonamental d'aquesta tesi és la viabilitat tècnica i econòmica de regenerar i reutilitzar les aigües residuals, particularment en aquelles zones on la disponibilitat d'aigua és escassa. Aquest treball aporta un mecanisme estandaritzat per a l'avaluació tècnica i econòmica dels SRRAR que incorpora els impactes privats, externs i el cost d'oportunitat de l'aigua. Considerar en la avaluació el cost d'oportunitat de l'aigua i les externalitats de la implantació i explotació dels SRRAR (tant positives com negatives) ha permès observar que aquests sistemes aporten un benefici econòmic significatiu.Així mateix, aquest treball d'investigació contribueix a suportar la incorporació de les fonts alternatives de subministrament d'aigua dintre d'una gestió integral dels recursos hídrics. Els resultats obtinguts indiquen que, a diferència del que podria considerar-se a priori, els SRRAR no s'han de percebre com una càrrega econòmica, si no com una activitat generadora de riquesa. Els avantatges que s'obtenen per la implantació d'aquests sistemes, en ésser expressades en un valor econòmic, superen amb creus els costos que comporta la seva implantació i explotació. El repte que s'ha de vèncer és la creació dels mecanismes per a la internalització d'aquests avantatges. D'aquesta manera el sistema les recollirà per a posteriorment reflexar-les en el preu de l'aigua regenerada, que, a la seva vegada, contribuirà a fonamentar un preu de l'aigua més eficient, tant si procedeix de fonts convencionals o de fonts alternatives. / The present thesis has had as an objective to develop a methodology for a technical-economical analysis of a Wastewater Reclamation and Reuse Systems (WWRRS). The methodology is based on the project evaluation technique, adapted particularly to a WWRRS. In order to obtain this, it has been necessary to look for a new paradigm which correlates the technological area with the economical one, and to crystallize it in a tool that will allow, to the people in charge of the decision making in the hydraulic sector, to emit a judgment, supported technologically and economically, on the viability to invest in these sort of systems. The methodology here proposed has the objective to maximize the benefits of a WWRRS, using the Net Present Value (NVP) and Analysis Cost - Benefit (ACB) techniques. One of the contributions to emphasize in this methodology is the analysis of the impacts that can occur when a WWRRS is in process of being implanted and operate. Taking into account the recent scientific information, the experts advice and the professional experience, it has been identified and described the most important impacts (privates and externals). This process is fundamental for the periodicity and quantification of the variables that are used in the economic viability analysis of the WWRRS. This thesis represents an attempt to modify the present paradigm in the technical-economical analysis of a WWRRS and to evaluate them since a multidisciplinary and interdisciplinary vision. This technical-economical analysis takes into account no just those private impacts, that traditionally have been identified strictly with the technical aspects, but also it takes account, and incorporates in the evaluation model, all those external impacts (environmental, social and economical), that derives from the implantation and operation of a WWRRS. The thesis is composed by 8 chapters: introduction, analysis of the present situation in the regeneration and residual water reusability in the international scope, a discussion on the main methodologies in the planning of a WWRRS, a methodology proposal for the technical-economical analysis of these systems and its application, under different scenarios, for three study cases; and finally, with the main conclusions of the research. The fundamental conclusion of this thesis is the technical-economical viability to regenerate and reuse wastewater, particularly in those zones where the water availability is low. This work offers a standardized mechanism for the technical-economical evaluation of a WWRRS, which incorporates both private and external impacts, as well as the water opportunity cost. Considering in the evaluation the water opportunity cost plus the externalities of the implantation and operation of the WWRRS, (as much positive as negative), has allowed to observe that these kind of systems provide a significantly economical benefit. Furthermore, this research work contributes to support the incorporation of alternatives water sources within an integral water management concept. The results here getting indicate that, unlike which could be considered "a priori", a WWRRS do not have to be perceived like an economic weight, but like a generating activity of riches. The advantages that are obtained by the implantation of these systems, when they are expressed in an economic value, fully surpass the costs that entail their implantation and operation. The challenge that is due to win is the creation of the mechanisms for the internalization of these advantages. In this way, the system will gather them to reflect them, later, in the price of the reclamation water, which will contributes to stand a water price in a most efficient way, no matter if it comes from conventional or alternative sources.

A nivel mundial la disponibilidad de recursos hídricos constituye un tema de gran preocupación. En la Tierra solo el 2.53% del total de agua corresponde a agua dulce y se estima que solo el 15% del total de aguas residuales de América Latina recibe tratamiento. En Argentina la principal fuente de recursos hídricos son las aguas superficiales que representan un 80% del total de disponibilidad de agua; dentro de ellas se destaca la Cuenca del Plata que representa un 34% de la superficie total del país y un 83% del agua dulce de escurrimiento; sobre la misma se asienta un 70% de la población del país. En la franja costera de la provincia de Buenos Aires desde Buenos Aires a La Plata (80 km de costa) se asienta un tercio de la población de Argentina y se concentra la mayor actividad industrial del país, generando un fuerte impacto ambiental sobre el Río de La Plata. Se ha informado la presencia de diferentes tipos de descargas directas y difusas sin previo tratamiento (efluentes cloacales, industriales, etc.) sobre éste río y sus numerosos afluentes. Esto afecta la calidad físico-química de sus aguas, comprometiendo la vida acuática y su calidad microbiológica. El Río Matanza-Riachuelo constituye uno de los cuerpos de agua más contaminados por fuentes domésticas e industriales en nuestro país. La cuenca Matanza-Riachuelo comprende una superficie aproximada de 2240 km<SUP>2</SUP>, en su extensión de 60 km atraviesa la Ciudad de Buenos Aires, 8 partidos del Gran Buenos Aires y 5 partidos del resto de la provincia. Se estima que sobre la cuenca Matanza-Riachuelo se encuentran 15000 industrias, entre las cuales la industria química es la responsable de más de un tercio de la contaminación. Debido a la gran urbanización e industrialización, la cuenca recibe grandes aportes de contaminantes, siendo una de las 10 cuencas más contaminadas del mundo. La contaminación de recursos hídricos es un problema estrechamente relacionado a aguas residuales industriales. En Argentina el crecimiento de la actividad industrial y la falta de previsión sobre la construcción de plantas de tratamiento de efluentes, incrementó los problemas relacionados con los efluentes generados. Las industrias que generan efluentes líquidos con contenido de compuestos tóxicos son variadas, dentro de la cuenca se encuentran industrias petroleras, químicas y de galvanoplastía. Debido a su elevada toxicidad, son de principal interés aquellas industrias que contienen compuestos aromáticos en sus efluentes líquidos. Dentro de los compuestos aromáticos presentes en efluentes líquidos industriales, los compuestos fenólicos son considerados como contaminantes prioritarios por la Agencia de Protección Ambiental de Estados Unidos (EPA). Debido al gran uso del fenol y sus derivados en muchas industrias, tanto en Argentina como en el resto del mundo los compuestos fenólicos están muy extendidos en el ambiente. Debido a que Argentina es el décimo productor de leche a nivel mundial y el sexto país exportador de productos lácteos, este sector industrial es un importante generador de efluentes líquidos. A diferencia de las aguas residuales con compuestos fenólicos, el principal problema de las aguas residuales del sector lácteo no está asociado a su toxicidad, sino al gran volumen generado. Las aguas residuales se generan durante la limpieza de tanques, pasteurizadores, bachas de cuajado, limpieza de superficies y servicios del personal. El volumen de agua residual vertida por la industria lechera se estima en 1-2 litros por litro de leche procesada. En el presente trabajo de Tesis se propone como objetivo general reducir problemas de contaminación ambiental a través del desarrollo y optimización de procesos biológicos de tratamiento de aguas residuales industriales que contienen suero de queso (como modelo de agua residual de industria láctea) y compuestos fenólicos (como modelo de aguas residuales industriales con compuestos tóxicos).

The authors of this article conducted an analysis of the companies providing publicsanitation services. In particular, they focus on determining if these are legally entitled to market the treated waste water generated as a result of the provision of public services in charge. Additionally, in order to provide a complete analysis of the issue, the authors speak about the powers of the National Water Authority and his power to permit reuse of treated wastewater. / Los autores del presente artículo realizan un análisis sobre las empresas prestadoras de servicios públicos de saneamiento. En particular, se enfocan en determinar si es que estas se encuentran facultadas legalmente para comercializar el agua residual tratada que generan como consecuencia de la prestación de los servicios públicos a su cargo. Adicionalmente, a fin de brindar un análisis completo del tema, se toman en cuenta las facultades de la Autoridad Nacional del Agua para conceder autorizaciones de reúso del agua residual tratada.

El presente trabajo de investigación es una propuesta de solución para el mal funcionamiento de la planta de tratamiento de agua residual denominada “El Pedregal”, localizada en el departamento de Ica, provincia de Chincha. Según análisis hechos por el ANA (Autoridad Nacional del Agua), la PTAR (Planta de Tratamiento de Aguas Residuales) “El Pedregal” no cumple con los parámetros de agua saliente según la norma OS 090. Por esta razón se tendrá que identificar los principales causantes del mal funcionamiento, además de plantear soluciones efectivas y que estén en el alcance de la empresa encargada de la planta “SEMAPACH S.A” (SERVICIO MUNICIPAL DE AGUA POTABLE Y ALCANTARILLADO DE CHINCHA S.A.). Uno de los principales problemas en la PTAR es su incapacidad actual de captación de agua, siendo insuficiente para la cantidad que recibe. “El Pedregal” es abastecido por 4 distritos de Chincha y abastece de agua tratada para riego a parte del distrito de Chincha Alta. Es por esto que, se plantearon propuestas de solución a esta contingencia para trasladar una proporción del agua residual a una nueva planta de tratamiento. Otro problema que se presenta la deficiente filtración del ingreso de materiales de gran tamaño a la planta, influyendo negativamente en el rendimiento y provocando obstrucciones en algunas zonas de la planta. Se plantearon propuestas con el diseño de algunas obras de arte que ayuden a disminuir el ingreso de estos materiales. Asimismo, se presentó un diseño para la construcción de un cerco perimétrico que no permita el ingreso de personas y agentes externos que puedan convertir la planta en un foco infeccioso. Se identificó que la PTAR no contaba con personal operacional y de mantenimiento, esto provocó que el ingreso de materiales de gran dimensión u otros factores externos deterioren la estructura de la PTAR, afectando su rendimiento y funcionalidad. Además, se detectó que el canal que transporta el agua desde la salida de la PTAR no soporta esta cantidad de agua. Es por ello que se diseñaran alternativas que cumplan la correcta condición de caudal, que sean económicas y sustentables. Todas las propuestas serán evaluadas y se elegirán las que obtengan mejores resultados para combinarlos en un aporte conjunto que cumpla con los objetivos planteados y que de la mejor solución integral del problema. Por lo antes mencionado, se propuso contemplar planes de gestión operacional, de limpieza y mantenimiento, añadiendo la implementación diseños, técnicas y metodologías que mejoren la productividad y eficiencia del agua tratada. Finalmente, solucionando los puntos ya explicados se espera que el agua tratada saliente de la PTAR cumpla con los parámetros establecidos por la norma para su correcto uso de riesgo y así poder disminuir la contaminación ambiental que emite la planta. / The present research work is a proposed solution to the malfunctioning of the wastewater treatment plant called "El Pedregal", located in the department of Ica, province of Chincha. According to the analyses carried out by ANA (National Water Authority), the "El Pedregal" WWTP (Wastewater Treatment Plant) does not comply with the parameters of the output water according to the OS 090 standard. Therefore, it will be necessary to identify the main causes of the malfunctioning, as well as to propose effective solutions that are within the reach of the company in charge of the plant "SEMAPACH S.A." (SERVICIO MUNICIPAL DE AGUA POTABLE Y ALCANTARILLADO DE CHINCHA S.A.). One of the main problems of the WWTP is its current inability to capture water, being insufficient for the amount it receives. "El Pedregal" is supplied by 4 districts of Chincha and supplies treated water for irrigation to part of the district of Chincha Alta. Therefore, it was proposed as a solution to this contingency to transfer part of the wastewater to a new treatment plant. Another problem is the poor filtration of large materials entering the plant, which has a negative impact on performance and causes clogging in some areas of the plant. The design of some artwork was proposed to help reduce the entry of these materials. A design was also presented for the construction of a perimeter fence to prevent the entry of people and external agents that could turn the plant into an infectious focus. It was identified that the WWTP did not have operation and maintenance personnel, which caused the entry of large materials or other external factors to deteriorate the structure of the WWTP, affecting its performance and functionality. In addition, it was detected that the channel that transports water from the WWTP outlet does not support this amount of water. Therefore, alternatives will be designed to meet the correct flow conditions, which are economical and sustainable. All proposals will be evaluated and those with the best results will be chosen to combine them into a joint contribution that will comply the proposed objectives and provide the best integral solution to the problem. For the above, it was proposed to contemplate operational management, cleaning and maintenance plans, adding the implementation of designs, techniques and methodologies that improve the productivity and efficiency of treated water. Finally, by solving the points already addressed, it is expected that the treated water leaving the WWTP will comply with the parameters established by the standard for its correct risk use and thus be able to reduce the environmental pollution emitted by the plant. / Tesis