La depuración de aguas residuales es una problemática presente a nivel mundial, acentuándose en zonas remotas sin acceso a colectores municipales de depuración. Las aguas residuales pueden ocasionar episodios de contaminación en acuíferos y en aguas superficiales, si la descarga se realiza en cauces naturales. En la búsqueda de nuevas tecnologías para intentar solventar este problema se tiene cada vez más en cuenta la sostenibilidad con el medioambiente. Entre estas tecnologías, los humedales construidos se postulan como sistemas secundarios, y en muchos casos terciarios, para la depuración de aguas residuales. Estos sistemas emulan los procesos de depuración de aguas llevados a cabo por la naturaleza y son capaces de producir efluentes aptos para ser vertidos o reutilizados. En el presente trabajo se ha planteado la evaluación de la efectividad depuradora de un humedal construido de tipo híbrido, sobre los vertidos de aguas residuales domésticas generadas por una vivienda unifamiliar sin posibilidad de acceso a colectores municipales. Para ello se seleccionó una vivienda aislada en la que se acababa de instalar un humedal construido, situada en el campo de Elche donde el clima es mediterráneo semiárido. El sistema constaba de una depuradora de oxidación total a modo de decantador primario, un humedal construido de flujo subsuperficial plantado con Phragmites australis y un humedal construido de flujo superficial, plantado con diferentes especies vegetales higrófitas, que actuaba también a modo de depósito de evaporación total del residuo. Para el desarrollo del trabajo se realizaron muestreos seriados, desde el desarrollo inicial del humedal construido hasta su régimen normal de funcionamiento. Los parámetros analíticos estudiados fueron los que marca la legislación para catalogar a las aguas residuales tratadas como vertido según el R.D. 509/1996, o para su reutilización como uso agrícola calidad 2.1 según el R.D. 1620/2007. Otros parámetros analíticos estudiados fueron pH, temperatura, aceites y grasas, tensioactivos aniónicos y catiónicos, compuestos nitrogenados, fosfatos, contenido de oxígeno, sólidos decantables, % NaCl y sólidos totales disueltos (TDS), y también la biocarga bacteriana más representativa para comprobar la efectividad en el proceso de depuración. Las aguas residuales domésticas presentaron un carácter medio-fuerte, estando influenciadas por los hábitos particulares de consumo familiar y poniendo de manifiesto el carácter genuino de cada agua residual. El agua residual tratada por el sistema de humedales construidos cumplió, durante el primer año estudiado, con los parámetros exigidos por la legislación para verter y reutilizar durante el primer año de funcionamiento. Los efluentes del segundo año no cumplieron con las exigencias legales debido a desajustes hídricos en el humedal subsuperficial, desajustes que afectaron también al humedal superficial situado posteriormente. El desajuste hídrico se debió a un secado total, con aparición de vías preferentes de circulación de agua al comienzo del segundo año de estudio, situación que se repitió al año siguiente. Estos hechos derivaron en un desajuste en el lecho del sistema, teniendo como consecuencia el incumplimiento de la legislación. Las causas se atribuyen a un excesivo desarrollo vegetativo, derivado del sobredimensionamiento del sistema. El humedal construido de flujo superficial presentó fenómenos de evaporación y concentración típicos derivados de las condiciones climáticas. Para solventar el problema de la excesiva proliferación de algas, se estudió un sistema de filtración y luz ultravioleta que resultó ser efectivo. Considerando los datos analíticos se plantea el redimensionamiento del humedal subsuperficial, ya que el estudiado se estima es 2,2 veces superior al calculado. Debido a que el humedal se ubica en una zona mediterránea árida, con alto déficit hídrico, sería inconsecuente no considerar la posibilidad del aprovechamiento del agua tratada en humedales híbridos, en lugar de la evaporación total ya que se ha comprobado que son capaces de obtener afluentes compatibles con las exigencias del R.D. 1620/2007. / Sewage treatment is a worldwide problem that is exacerbated in remote areas that don’t have access to municipal sewers. Sewage can cause pollution episodes in ground water and surface water, if wastewater is deposited in natural channels. In the development of new technologies to address the problems of sewage treatment, environmental sustainability is increasingly taken into account. Among these technologies, constructed wetlands are postulated as secondary systems, and in many cases tertiary, for wastewater treatment. These systems imitate the water purification processes performed by nature and are capable of producing effluent suitable for discharge or reuse. The following project has been focused to evaluate the effectiveness of a hybrid constructed wetland on the treatment of domestic wastewater generated by a single family without access to municipal sewers. For this, an isolated house in which a constructed wetland had just been installed was selected. The house was located in the countryside in Elche (Spain), where the climate is Mediterranean-semiarid. The system consist in a total oxidation filter that work as primary settling tank, a constructed wetland of subsurface flow planted with Phragmites australis, and a constructed wetland of surface flow planted with different hygrophilous plant species, which also acted as a reservoir for evaporation residue. For the project’s development, samples were taken during various stages ranging from the initial development of the wetland until its regular operation. The laboratory parameters studied were those outlined in RD 509/1996 regarding the labeling of treated sewage as waste, as well as those outlined in RD 1620/2007 regarding reuse of waters for agricultural purposes with quality standards of 2.1. Other analytical parameters such as pH, temperature, oils and fats, anionic and cationic surfactants, nitrogen compounds, phosphate, oxygen content, settleable solids, % NaCl and total dissolved solids (TDS), and also the more representative bioburden to check the effectiveness of the treatment process. Domestic wastewater had an average-strong character, being influenced by the particular household consumption habits. The wastewater treated by the constructed wetlands system were agree, during the first year of operation, with the parameters required by the law for the dumping and reuse of waters. The effluent of the second year did not meet the legal requirements due to changes in water flow in the subsurface water wetland that later affected the wetland’s surface, as water flow favored certain areas over others. At the beginning of the study’s second year, the constructed wetland subsurface flow suffered a complete drying and the appearance of preferred paths of water flow, issues which were repeated again the following year. These issues led to a water and ion imbalance in the bed of the system, resulting in non-compliance with the established legislation. Excessive vegetative growth, resulting from the oversized system, was responsible for the imbalance. The constructed wetland surface flow showed typical phenomena of evaporation and concentration resulting from weather conditions; these phenomena were directly related to the system’s failure to comply with some of the required parameters. To solve the problem of excessive algae growth, a filtration and UV irradiation system proved to be effective. Considering the analytical data, a resizing of constructed wetland subsurface flow was suggested, because the study is estimated 2.2 times higher than that calculated. As the constructed wetland is located in an arid Mediterranean area with high water deficit, it would be imprudent not to pursue the possibility of treating water in wetland hybrids, rather than in total evaporation systems, since it has proven effective in obtaining effluent that complies with the requirements of RD 1620/2007.

Los metales pesados se encuentran dentro de los principales contaminantes ambientales debido a su toxicidad y su no biodegradabilidad. La adsorción con carbón activado es el método más empleado para la eliminación de metales pesados de aguas residuales, sin embargo tiene limitaciones importantes, ya que se emplea un material muy caro y consume gran cantidad de energía en su activación y regeneración. Recientemente, la búsqueda de un tratamiento efectivo, simple y económico ha dirigido la investigación hacia la bioadsorción, utilizando materiales residuales de origen biológico para la eliminación de metales pesados. El presente trabajo de Tesis tiene como finalidad estudiar la capacidad que presentan las acículas secas de pino carrasco, un material residual abundante en la Región de Murcia, como bioadsorbente de cadmio, cinc y cromo, metales pesados comúnmente presentes en efluentes líquidos procedentes de industrias implantadas en la Región de Murcia. Las acículas secas de pino carrasco no son sólo abundantes y de bajo coste por ser residuales, sino que constituyen un material que es conveniente retirar del monte, al elevar el riesgo de incendio En primer lugar se ha analizado las propiedades de las acículas que pueden estar relacionadas con su aplicación como bioadsorbente de metales pesados. En este sentido se ha determinado su composición elemental y la presencia de diversos iones metálicos que pueden intervenir en el intercambio iónico con los metales objeto de este estudio. Se han determinando los principales grupos funcionales del material adsorbente mediante las técnicas de espectroscopía de infrarrojo con transformada de Fourier y resonancia magnética nuclear. Se ha analizado el proceso de bioadsorción en discontinuo. Para ello, se ha determinado la influencia de diferentes parámetros en el proceso de bioadsorción de Cd2+, Zn2+ y Cr3+ sobre acículas de pino carrasco, con el fin de seleccionar los valores óptimos de los mismos (pH, concentración de bioadsorbente, tamaño de partícula, tiempo de contacto bioadsorbente/adsorbato, pretratamiento del bioadsorbente y presencia de iones mayoritarios). Se ha estudiado el comportamiento cinético y el equilibrio de adsorción tanto en sistemas monoadsorbato de Cd2+, Zn2+ y Cr3+, como en los correspondientes sistemas biadsorbato y triadsorbato. Los datos experimentales obtenidos se han descrito satisfactoriamente mediante modelos cinéticos y modelos de isoterma de adsorción y se ha comprobado que la capacidad máxima de adsorción de las acículas de pino se encuentra dentro del rango obtenido con otros materiales considerados como bioadsorbentes prometedores. Se ha evaluado la bioadsorción en continuo sobre residuos de acículas de pino carrasco, determinando la influencia de las principales variables de operación en lecho fijo (caudal, altura de lecho y pH de la disolución), así como aplicando varios modelos matemáticos para la descripción de las curvas de ruptura. Los resultados obtenidos permiten constatar que los residuos de acículas de pino carrasco pueden emplearse satisfactoriamente para la eliminación de metales en operaciones en continuo, mediante el empleo de lechos fijos. Con el fin de analizar en una primera aproximación su posible utilización industrial, se ha estudiado la aplicación de los residuos de acículas de pino carrasco en la descontaminación de dos efluentes industriales de empresas ubicadas en la Región de Murcia (Española del Zinc, S.A. y Cromados Luís, S.L.). De la interpretación de los resultados obtenidos se ha podido concluir que el sólido adsorbente es adecuado para tratar efluentes con bajo contenido en metales pesados y valores de pH no muy ácidos. Por último, se han valorado diversas alternativas para la gestión de los sólidos una vez agotados y se ha considerado la valorización de los residuos de acículas de pino carrasco agotados en una cementera como la opción más apropiada. Los resultados obtenidos ponen de manifiesto que los residuos de acículas de pino carrasco pueden ser utilizados como adsorbentes en la eliminación de metales pesados de efluentes contaminados. La tecnología propuesta representa una alternativa sostenible y de bajo coste frente a los tratamientos actuales más costosos y dependientes, en muchas ocasiones, de productos derivados del petróleo. / Heavy metals are considered to be one of the main environmental pollutants due to their toxicity and non-biodegradability. Adsorption on activated carbon is the most common method for heavy metals removal from wastewaters, although it has some important limitations as a very expensive material is used, in addition to the high power expense required during its activation and regeneration. Currently, seeking an effective, simple and cheap treatment has led the research towards bio-adsorption by using vegetal waste materials for the removal of heavy metals. The aim of this Doctoral Thesis is studying the capability of dry pine leaves (Pinus halepensis, Allepo Pine, in Spanish Pino Carrasco), an abundant waste material in Murcia, to act as a bio-adsorbent of Cadmium, Zinc and Chromium, heavy metals widely present in liquid effluents from industries in the Region of Murcia. Pinus halepensis dry leaves are not only an abundant and inexpensive material, but also dangerous when remaining in the forests during the hot Spanish summers as they increase the wildfire risk, that is why they should be removed. The first approach has been the analyses of the leaves properties likely to be related to their application as a heavy metals bio-adsorbent. Their elemental composition has been researched as well as the presence of some metal ions that might take part in the ionic exchange together with studied metal ions. Bio-adsorbent main functional groups have been determined by mean of Fourier Transformed Infrared Spectroscopy and Nuclear Magnetic Resonance. The batch bio-adsorption process has also been studied. The influence of several process parameters for bio-adsorption of Cd2+, Zn2+ and Cr3+ onto Pinus halepensis leaves has been examined in order to select their optimum values (pH, bio-adsorbent concentration, particle size, solution/bio-adsorbent contact time, bio-adsorbent pre-treatment and presence of other ions). Kinetic behaviour and adsorption equilibrium have been studied for mono-component systems Cd2+, Zn2+ y Cr3+, as well as for bi-component and tri-component systems. The experimental data obtained have been properly described by means of kinetic and isotherm models, and it has been proved that the maximum adsorption capacity of pine leaves is within the same range as other materials considered to be suitable bio-adsorbents. Continuous system bio-adsorption experiments have been carried out in order to evaluate the influence of the main operation variables in a continuous fixed bed (flow rate, column depth and solution pH). Furthermore, several mathematical models have been used to describe the breakthrough curve. The results obtained indicate that pine leaves wastes can be accurately used for continuous operations in the removal of heavy metals, by means of fixed bed systems. As a first approach to its possible industrial application, two sets of experiments have been carried out for the decontamination of actual wastewaters coming from two companies located in the Region of Murcia (Española del Zinc, S.A and Cromados Luís, S.L). According to the results obtained it can be pointed out that this bio-adsorbent solid is suitable for the treatment of effluents with a low concentration of heavy metals and not very acidic pH values. Finally, several options for the exhausted bio-adsorbent management have been evaluated in this research. Their valorisation as an auxiliary fuel in a cement production centre has been the most suitable one. As a conclusion, the results obtained show that Pinus halepensis leaves wastes can be used as adequate bio-adsorbent solids in the removal of heavy metals from polluted effluents. The technology proposed represents a sustainable and low cost alternative to current treatments, which are more expensive and, sometimes, dependent on petrol derived products.

Las Empresas Prestadoras de Servicios de Saneamiento (EPS) tienen el mandato de atender a la población urbana que se encuentre en su ámbito de atención, siendo ésta en total poco más de 18 millones de personas. En el Perú existe en la actualidad un déficit en el abastecimiento de agua potable a sectores importantes de la población urbana. Aproximadamente tres millones de personas, del ámbito de atención de las 50 EPS en el país, no cuentan con este servicio en sus hogares. De esta población sin acceso al servicio, poco menos de dos millones se encuentra en Lima, y el restante en las otras regiones del país / Tesis

OBJETIVOS En la década de los 90, España ha alcanzado lo que se conoce como “madurez hídrica”, es decir, que su demanda total ha sobrepasado la mitad de sus recursos. Frente a estas presiones sobre los recursos hídricos y ante un crecimiento de la demanda agraria en torno a un 33% en los próximos 40 años, se hace necesario el planteamiento de una modificación en la independencia del uso de recursos llevada hasta el momento. Debido a la interrelación que existe entre aguas subterráneas y superficiales, así como de la exigencia lógica de considerar el uso conjunto y/o alternado de ambas, el agua se debe analizar como recurso único. Las ventajas que representa el uso conjunto de los embalses superficial y subterráneo, consisten fundamentalmente en alcanzar unas garantías de suministro cercanas al 100%, con un costo relativamente bajo. Obtener estas garantías con embalses de superficie únicamente tendría un costo excesivamente elevado y la mayor parte de las veces no rentable. Se ha seleccionado el municipio de Hellín como aplicación de estas consideraciones, ya que prácticamente, la totalidad del mismo se asienta sobre masas de aguas subterráneas (95,94%), hecho que resalta la gran importancia que tienen los acuíferos y sus recursos asociados con el desarrollo y la actividad económica de la zona. En este sentido, se han evaluado las distintas alternativas que ofrece el término en relación con los recursos disponibles, tanto superficiales como subterráneos, así como las aportaciones y demandas asociadas, la localización geográfica y la posibilidades de interrelación entre recursos superficiales y “embalses” subterráneos. Además, los regadíos que se abastecen con aguas procedentes del río Mundo a través del llamado canal de Hellín, son los que tienen mayor importancia en el municipio (38%), seguido por las aguas subterráneas que representan el 34,51% del total de la superficie. Ambas unidades abarcan más del 70% de la superficie de regadío de Hellín, lo que da una idea de los posibles beneficios de la integración y regulación de los recursos utilizados por ambas. Este canal atraviesa en el último tramo de su recorrido el límite sur del llamado acuífero del Boquerón, lo que lo hace idóneo para que funcione como embalse regulador del sistema local, recibiendo los excedentes de los recursos superficiales del citado canal y aportando parte de los volúmenes demandados, participando activamente en la regulación del sistema hídrico asociado. METODOLOGIA Una vez determinadas las posibilidades del sistema de gestión hídrica que se pretende analizar, se han evaluado las distintas alternativas planteadas (gestión independiente actual y gestión conjunta) mediante la aplicación de SIMGES. Este modelo, desarrollado por la Universidad Politécnica de Valencia, permite la incorporación de acuíferos al subsistema de agua superficial como un “depósito” más de regulación, que almacena agua durante épocas de excedentes y la suministra, cuando existe déficit. Para los subsistemas superficiales el flujo es calculado simplemente por continuidad o balance, mientras que para el subsistema subterráneo, representado por el acuífero del Boquerón, se ha empleado el modelo distribuido de flujo lineal que proporciona AQUIVAL, integrado en el mismo paquete que el SIMGES (AQUATOOL). RESULTADOS La simulación confeccionada caracterizando el sistema de gestión hídrica actual sin interconexión entre los recursos superficiales y subterráneos pone de manifiesto la insostenibilidad en el ritmo de explotaciones que se realizan sobre el acuífero del Boquerón a medio plazo, debido a una bajada en los niveles piezométricos locales que superarían la capacidad de las infraestructuras de extracción instaladas. Alcanzada la profundidad máxima de los sondeos, todas las comunidades de regantes de la zona se verían afectadas directamente en las dotaciones asignadas, reduciéndose drásticamente las garantías y, consecuentemente, la rentabilidad de la producción asociada. Sin embargo, en el escenario que refleja la gestión conjunta se demuestra que la recuperación de los niveles piezométricos es casi inmediata en las proximidades de la zona de recarga, así, como la amortiguación de las bajadas en el resto del acuífero. Esto asegura un mantenimiento de las explotaciones actuales a medio y largo plazo, así como un aumento de las garantías de suministro de todas las comunidades de regantes relacionadas directa e indirectamente con el acuífero regulador del sistema. / OBJETIVES In the 90´s, Spain has reached what is known as water maturity, that is to say, that its total water demand has exceeded half of its resources. Opposite to these pressures on the water resources and before a growth of the agrarian demand concerning 33% in the next 40 years, the exposition of a modification becomes necessary in the independence of the use of water resources taken up until now. Due to the relationships between underground and superficial water, as well as of the logical demand of considering the joint and/or alternating use of both, water must be considered as a unique resource. The advantages of the joint use of the superficial and underground resources consist of reaching guarantees of supply near to 100 %, with a relatively low cost. Obtaining these guarantees only with surface resources would have a high cost and not profitable most of the times. The use of aquifers, as reservoirs of regulation, can focus, in addition to natural regulation (balance between natural recharge and extractions), as artificial one, in which the water earnings increase deliberately to the aquifer, by means of artificial recharges. This system allows "to regulate" waters that are not necessarily coming from the aquifer, and that would not have another opportunity to be useful. The artificial recharge uses the capacity of reservoir of the aquifer, refilling its empty spaces due to a natural process or the extractions. To verify these considerations Hellín has been selected because almost the total of its surface settles on masses of groundwater (95,94 %), a fact that highlights the great importance of aquifers and its resources associated with the development and the economic activity of the area. According to this, different available alternatives there have been evaluated, related to the joint use of resources, as well as the contributions and associate demands, the geographical location and the possibilities of interrelation between superficial resources and underground "reservoirs". In addition, irrigations supplied by resources from the river Mundo through the Hellín channel, are the ones which have major importance in the municipality (38 %), followed by the ones that use groundwater resources that represents 34,51 % of the whole of the surface. Both units include more than 70 % of the surface of irrigation of Hellín, what gives an idea of the possible benefits of the integration and regulation of the both resources. This channel crosses the Boquerón aquifer in its south limit near Hellín, what makes possible the use of this aquifer as a regulatory reservoir of the local system, receiving the surpluses of the superficial resources of the channel and contributing part of the demanded volumes, taking part in the regulation of the local water resources management. METHODOLOGY As soon as the possibilities of the system have been taken into account, the different alternatives have been analyzed (current independent management and joint management) by means of the application of SIMGES. This model, developed by the University of Valencia, allows the aquifer to be incorporated in the surface water resources subsystem as one more regulation reservoir, which stores water during periods of surpluses and gives it, when deficit exists. In superficial subsystems the flow is simply calculated by continuity on balance and the underground subsystem has been represented by the use of the distributed model of linear flow that provides AQUIVAL, integrated into the same programme as the SIMGES (AQUATOOL). RESULTS The simulation characterizing the system of current water management without interconnection between the superficial and underground resources reveals the unsustainable rhythm of developments realized on aquifer in medium-term, due to descent in hydraulic levels which overcome the capacity of the installed infrastructures of extraction. Once the maximum depth of the wells is reached, all the communities of farmers of the area would turn out to be affected, diminishing drastically the guarantees and, therefore, the profitability of the associate production. Nevertheless, the scene of the joint management demonstrates that the recovery of the hydraulic levels is almost immediate in the proximities of the area of recharge, and also the muffling of the descents in the rest of the aquifer. This ensures the maintenance of the current developments in long term, as well as an increase of the guarantees of supply of all the related farmer communities related to the aquifer.

En el mundo existen en la actualidad aproximadamente 850 millones de personas que no cuentan con acceso al agua potable, y 2500 millones sin servicios básicos de desagüe y alcantarillado. Dichas carencias generan altas tasas de mortalidad, así como un desmedro en la calidad de vida y dignidad de las personas, sobre todo de las pertenecientes a los sectores de más bajos recursos. Esta situación se presenta también en nuestro país, y en particular en la ciudad de Lima, en donde se agrava por la alta densidad poblacional de la ciudad y por las características geográficas e hidrográficas propias de la misma, que generan que el servicio de saneamiento se torne insuficiente e inadecuado para el abastecimiento de sus 10 millones de habitantes. El problema del servicio de saneamiento (que abarca en nuestro país tanto los relacionados con el suministro de agua potable, como los relacionados con el tratamiento de residuos sólidos y alcantarillado) tendría como causa principal la falta de recursos económicos y humanos para efectuar importantes inversiones en infraestructura en el sector, indispensables para poder proveer de un adecuado servicio de saneamiento a la gran ciudad. / Tesis

En países como el Perú el saneamiento todavía es un problema, sin embargo, desarrolla acciones para reducir estas brechas de acceso a los servicios de saneamiento. Las pequeñas ciudades de Tambo – Qarhuapampa, San Miguel y Samugari ubicados geográficamente en la región Ayacucho; Haquira en Apurímac y Lircay en Huancavelica; presentan casos crónicos de diarreas, desnutrición y anemia, como consecuencia de los fuertes problemas que se han presentado por la falta de servicios de saneamiento en estas regiones de nuestro país. Es por ello que nos hemos propuesto identificar los factores que inciden en la gestión en la prestación de los servicios de saneamiento de estas pequeñas ciudades, llevando a cabo una investigación con estudio de caso como tipo de diseño, a través de la aplicación de una entrevista no estructurada realizada a cada uno de los involucrados en la prestación del servicio en el ámbito de estudio. Los procesos identificados están lejos de lo requerido por las instituciones públicas. Respecto a la Política Pública de Integración, promueve un marco normativo a nivel nacional, sin embargo, limita la constitución formal y legal de un equipo de trabajo local, las exigencias de los organismos encargados de su implementación son cada vez mayores con respecto a las capacidades de respuesta de las organizaciones constituidas, ocasionando que los procesos sean ineficaces e ineficientes. Adicionalmente no se cuenta con un modelo de gestión de prestación de los servicios de saneamiento que abarque lo administrativo, la infraestructura y lo social, componentes mínimos asociados a indicadores de gestión que permitan garantizar los servicios de saneamiento. / In countries like Peru, sanitation is still a problem, however, it develops actions to reduce these gaps in access to sanitation services. The small cities of Tambo - Qarhuapampa, San Miguel and Samugari of the Ayacucho Region; Haquira of the Apurímac Region and Lircay of the Huancavelica Region; present chronic cases of diarrhea, malnutrition, and anemia as a consequence of the severe problems that have arisen due to the lack of sanitation in these regions of our country. That is why we have proposed to identify the factors that influence the management of these small cities in the provision of sanitation services, conducting the investigation with the case study as a design type, through the application of an unstructured interview carried out on each one of those involved in the provision of sanitation services of the aforementioned cities. The processes identified are far from what is required by public institutions. Concerning the Public Integration Policy, it promotes a normative framework at the national level, however, it limits the formal and legal constitution of a local work team, the requirements of the agencies in charge of its implementation are increasing concerning the response capacities of established organizations, causing processes to be ineffective and inefficient. In addition, there is not a management model for the provision of sanitation services, which included the administrative, infrastructure and social aspects, minimal components to guarantee the sanitation services.

Servicio de Agua Potable y Alcantarillado de Arequipa (SEDAPAR) es una entidad adscrita a Gobierno Regional de Arequipa encargada de proveer servicios de saneamiento, con altos estándares de calidad a la región de Arequipa. Actualmente, SEDAPAR después de haber analizado todas las premisas del análisis FODA y análisis del micro entorno “Ishikawa” del Departamento de Logística, se definió el problema con la siguiente pregunta general: ¿Cómo la gerencia administrativa en el área logística puede mejorar sus procesos para hacerla más eficiente y eficaz? El problema se analizó desde dos perspectivas que se formularon en las siguientes dos preguntas: (1) ¿Qué tan fuerte es la relación del “Flujo de Información” y “La productividad”? y (2) ¿Cómo sería el comportamiento de “La Productividad” cuando se aplique la “Metodología de Solución”? Para lograr una solución a este problema se aplicó una metodología de consultoría de negocios que derivó en aplicar metodologías ágiles en la administración en el Departamento de Logística donde una aplicación ad hoc fue necesaria para determinar resultados cuantitativos y cualitativos. Como resultado se pudo definir el punto de partida para gestionar la productividad con indicadores de Porcentaje de Plan Completado (PPC) mediante un plan proyectado de tareas del área a tres semanas y la identificación de restricciones que deben ser consideradas para evitarlas en el futuro como parte de la mejora continua de la organización. / Drinking Water and Sewerage Service of Arequipa (SEDAPAR) is an entity attached to the Regional Government of Arequipa in charge of providing sanitation services, with high quality standards to the Arequipa region. Currently, SEDAPAR After having analyzed all the premises of the SWOT analysis and analysis of the "Ishikawa" micro environment of the Logistics Department, the problem was defined with the following general question: How can administrative management in the logistics area improve its processes to make it more efficient and effective? The problem was analyzed from two perspectives that were formulated in the following two questions: (1) How strong is the relationship between “Information Flow” and “Productivity”? and (2) How would the behavior of "Productivity" be when the "Solution Methodology" is applied? To achieve a solution to this problem, a business consulting methodology was applied that resulted in applying agile methodologies applied in the administration in the logistics department where an ad hoc application was necessary to determine quantitative and qualitative results. As a result, it was possible to define the starting point to manage productivity with Percentage of Plan Completed (PPC) indicators through a projected plan of tasks in the area at three weeks and the identification of restrictions that should be considered to avoid them in the future as part of continuous improvement of the organization.

Las Empresas Prestadoras de Servicios de Saneamiento (EPS) tienen el mandato de atender a la población urbana que se encuentre en su ámbito de atención, siendo ésta en total poco más de 18 millones de personas. En el Perú existe en la actualidad un déficit en el abastecimiento de agua potable a sectores importantes de la población urbana. Aproximadamente tres millones de personas, del ámbito de atención de las 50 EPS en el país, no cuentan con este servicio en sus hogares. De esta población sin acceso al servicio, poco menos de dos millones se encuentra en Lima, y el restante en las otras regiones del país

Dentro de los usos que se puede ofrecer a los lodos EDAR, debido a que contienen una cantidad elevada de materia orgánica y un más que aceptable contenido en elementos nutricionales, es su consideración (siempre que no hayan elementos en contra que introduzcan toxicidad) como enmiendas orgánicas o incluso, como fertilizantes orgánicos, susceptibles de ser reciclados en los suelos y conseguir para los mismos una mejora en productividad, fertilidad, y por tanto un su calidad. Precisamente, en zonas como la Región de Murcia donde existen una continua degradación de suelos que les lleva a perder materia orgánica, así como productividad desde un punto de vista agronómico, la posibilidad de disponer de fuentes exógenas de materia orgánica como los lodos EDAR, que puedan ser recicladas en los suelos, es algo muy a tener presente. Por tanto, una posible solución mejorar la calidad de suelos agrícolas sería entonces emplear como fuente de materia orgánica para ellos aquella contenida en los lodos EDAR, consiguiendo de este modo, por una parte, mejorar la fertilidad de dichos suelos, y por otra, eliminar racionalmente los residuos mediante su reciclado en dichos suelos (conversión de un Residuo en un Recurso). En este contexto, esta Tesis Doctoral se propuso como Objetivo principal generar conocimiento sobre una gran cantidad de lodos producidos en nuestra Comunidad Autónoma, con ánimo de comprobar sus posibilidades para reciclarlos en suelo desde un punto de vista agronómico, e incluso ambiental. Este estudio valora parámetros de índole agronómico que pueden justificar la consideración de los lodos como “enmiendas orgánicas” o incluso “fertilizantes orgánicos”, ya que la finalidad de este estudio es conocer la posibilidad de reciclar lodos en los suelos agrícolas de la Región de Murcia. Para alcanzar este Objetivo General, la Tesis Doctoral ha llevado a cabo una parte experimental consistente en una amplia serie de analíticas, realizadas sobre lodos EDAR producidos en un conjunto de depuradoras de tratamiento de aguas urbanas situadas en la Comunidad Autónoma de Murcia (30 en total), cerca del 90 % del total de lodos que se producen en nuestra Región. La mencionada parte experimental ha consistido en los correspondientes muestreos (tres al año, para poder comprobar la posible variabilidad estacional de los lodos), así como la determinación en todas las muestras de un set de parámetros al objeto de monitorizar su comportamiento cara a poder reciclar lodos EDAR en los suelos desde una perspectiva agronómica. Se han estudiado parámetros de tipo físico (contenido en humedad), parámetros físico-químicos (pH y CE), nutricionales (macro y micronutrientes), y otros de índole ambiental (metales pesados, contaminantes orgánicos como bifenilos, LAS, nonifenoles y, PAH,s). También se ha llevado a cabo un estudio sobre parámetros indicativos de la actividad y la biomasa microbiana de los lodos, tanto de índole "general", tales como la respiración de suelo, el contenido de adenosín trifosfato (ATP) y de carbono de la biomasa microbiana, como de índole "especifico" entre los que citaremos a diversas actividades enzimáticas (oxidorreductasas como la actividad deshidrogenasa, como hidrolasas: ureasas, fosfatasas y b-glucosidasas). Asimismo, se han determinado parámetros referidos a su problemática microbiológica ligada a microorganismos patógenos contenidos en los lodos estudiados. Esta fase del estudio se consideró de interés debido a la importancia que el grado de higienización de los lodos puede tener en un futuro. Por último, se estudió la ecotoxicidad de los residuos, empleando un bioensayo de luminiscencia con la bacteria Photobacterium phosphoreum. La evaluación de la fitotoxicidad de los lodos mediante ensayos de germinación (test de plantas) de dos especies vegetales de diferente grado de sensibilidad a los efectos de la contaminación: cebada (Hordeum vulgare L.) y berro (Lepidium sativum L.) se ha considerado adecuada en este estudio. Todas las muestras, tomadas en las condiciones adecuadas de muestreo, se muestrearon por triplicado para poder someter las mismas a tratamiento estadístico. La CONCLUSION GENERAL a este estudio, es que la mayor parte de los lodos EDAR estudiados por nosotros pueden ser usados como una fuente de materia orgánica apropiada para ser adicionada a suelos con ánimo de conseguir mejorar en los mismos su productividad y fertilidad. Sin embargo, la salinidad que pueden aportar, así como elementos tóxicos tales como metales pesados puede suponer también una traba, y por ello interesa que contengan una cantidad mínima de los mismos. Se recuerda en este punto, que para el uso agrícola de lodos se sigue la legislación marcada en el Real Decreto 1310/1990, en donde se señalan las cantidades máximas de metal pesado que pueden contener los lodos para poder ser usados en agricultura. Por supuesto, otros aspectos como los contenidos en microorganismos patogénicos, o incluso compuestos carbonados difícilmente volatilizables deben ser considerados más que por la problemática inmediata, por su potencialidad en el futuro. Se concluye pues que hay que conocer mediante una exhaustiva analítica, el material que será reciclado en un suelo (en este caso, los lodos), para así comprobar que está exento de riesgos. Hemos asimismo de señalar que no se detectan efectos negativos en algunos parámetros de calidad, como los relacionados con actividad microbiana. Sin embargo, hemos de tener presente que se ponen de manifiesto efectos positivos derivados de la carga orgánica de los lodos (biota), y otros negativos derivados de su posible contaminación; si los positivos superan a los negativos, éstos últimos no se manifiestan, pero no indica que no estén presentes. Algo también a tener presente es el antagonismo o sinergismo que puede darse entre diversos metales o contaminantes, los cuales pueden marcar una pauta de comportamiento. Todo esto confirma la necesidad de conocer de la manera más adecuada posible, la calidad de la enmienda o fertilizante orgánico que se puede usar. El tratamiento al que se someten los lodos en la planta de tratamiento tiene incidencia sobre algunos de los parámetros estudiados en este Memoria; pero la calidad de las aguas entrantes, o incluso la zona donde se sitúan las depuradoras (zona con intervenciones metálicas, por ejemplo), es más incidente en muchos de los casos, que el propio tratamiento. De manera complementaria y al igual que ocurre con el Programa de Caracterización de Lodos de Depuradoras Generados en España publicado por el Ministerio de Medio Ambiente en 2009 y el Plan Nacional de Lodos de Depuradora integrado dentro del Plan Nacional Integrado de Residuos 2008-2015, con esta Memoria se ha pretendido mejorar el conocimiento sobre la composición de los lodos de las depuradoras de aguas residuales en la Comunidad Autónoma de la Región de Murcia y por ende del Estado Español (metales pesados, parámetros agronómicos, patógenos y contaminantes orgánicos), con la finalidad última de utilizar los conocimientos derivados de esta Tesis para la revisión del Plan Nacional de Lodos de Depuradora integrado dentro del Plan Nacional Integrado de Residuos 2008-2015. / Due to the significant quantities of organic matter and nutritional elements that WWTP sludges contain, the most important potential application of this waste is as an organic amendment or even as an organic fertilizer (provided it does not contain toxic elements as well). Such sludges can be recycled in the soil and thus improve the productivity, fertility and, ultimately, the quality of the soil. In areas like the Region of Murcia where soil degradation is incessant, resulting in lost organic matter and lost agricultural productivity, the possibility of obtaining exogenous sources of organic matter like WWTP sludges that can be recycled in the soil is particularly attractive. Using WWTP sludges as a source of organic matter is therefore one possible solution for improving the quality of agricultural soils. This would not only improve soil fertility, but also provide a means to rationally eliminate waste by recycling it in degraded soils (thus converting Waste into a Resource). Nevertheless, this recycling process should be able to be carried out without posing a risk to the soil on account of the excessive toxic elements that sludges sometimes contain. When the toxic elements in sludges reach levels that constitute a risk to the soils where they are to be recycled, their use as an amendment should be prohibited. The main goal of this Doctoral Thesis was to generate knowledge about a significant number of the sludges produced in our Region in order to assess their potential for being recycled in the soil from an agricultural as well as environmental point of view. Given this ultimate purpose – to determine the possibility of recycling sludges in agricultural soils in the Region of Murcia – agronomic parameters were evaluated that could be used to justify the use of sludges as "organic amendments" or even as "organic fertilizers". The treatment processes the sludges were submitted to (mainly anaerobic or prolonged aerobic) were also considered as variables in some of the parameters studied. To achieve this Overall Goal, this Doctoral Thesis includes an experimental component in which a wide range of analyses were performed on WWTP sludges produced in a group of urban wastewater treatment plants located in the Region of Murcia (a total of 30). These treatment plants generate about 90% of the total sludge produced in the Region. The experimental component of the Thesis involved collecting samples at three different times of the year (in order to evaluate for possible seasonal variability among the sludges) and determining a set of parameters in all samples in order to monitor their behaviour and thus assess the possibility of recycling WWTP sludges in agricultural soils. The following parameters were studied: physical parameters (moisture content); physical-chemical parameters (pH and EC); nutritional parameters (macro and micronutrients); and other parameters of an environmental nature (heavy metals, organic pollutants such as polychlorinated biphenyls, LAS, nonylphenols and PAHs). A study was also conducted on parameters indicative of the microbial activity and biomass of the different sludges, both of a "general" nature, such as soil respiration and the Adenosine Triphosphate (ATP) and carbon content of the microbial biomass, and of a "specific" nature, including various enzymatic activities (of oxidoreductases, such as dehydrogenases; and of hydrolases, such as ureases, phosphatases and -glucosidases). Furthermore, parameters were determined for microbiological problems linked to the pathogens contained in the sludges studied. This phase of the study was deemed of interest given the potential importance that the degree to which sludges are sanitised may have in the future. Finally, the ecotoxicity of the wastes was studied by means of a bioassay using the luminescent bacteria Photobacterium phosphoreum. For the purposes of this study, it was considered adequate to assess the phytotoxicity of the sludges by means of germination assays (a test using plant seeds) of two plant species displaying different degrees of sensitivity to the effects of sludge phytotoxicity, as are barley (Hordeum vulgare L.) and cress (Lepidium sativum L.). All samples, taken in appropriate sampling conditions, were collected in triplicate so they could be submitted to statistical treatment. The GENERAL CONCLUSION of this Thesis is that most of the WWTP sludges studied can be used as a suitable source of organic matter for amending soils with the goal of improving soil productivity and fertility. However, sludges can also pose a threat to the soil by adding salinity and toxic elements such as heavy metals. It is thus important that sludges contain minimum amounts of these substances. It is worth recalling that the agricultural use of sludges is currently regulated by legislation in Spain, by the Royal Decree 1310/1990, which indicates the maximum amounts of heavy metal that sludges can contain for agricultural use. In determining this quality, it is also of course important to take other aspects into consideration such as pathogenic microorganism content and even the amount of minimally volatile carbon compounds, and not just for the immediate problems they pose, but also due to their potential to cause problems in the future. It is therefore essential to perform comprehensive analyses of materials that are to be recycled in soils (in this case, sludges) to ensure they are free of risk. It is of note that no adverse effects were detected in some of the quality parameters studied, such as those linked to microbial activity. However, we must keep in mind that the organic content of sludges (biota) demonstrates positive effects but that it can also have negative effects resulting from possible contamination. If the positives outweigh the negatives, the latter do not show up, but this does not mean they are not present. Another thing to consider is the antagonism or synergism that can occur between different metals or contaminants, both of which can set a behavioural pattern. All of these concerns accentuate the need to understand to the greatest extent possible the quality of the amendments or organic fertilizers that are to be used in the soil. The treatment processes sludges went through in the treatment plant influenced some of the parameters studied in this Thesis. Nevertheless, the quality of incoming water or even the location of the treatment plants (areas with metal operations, for example) had an even greater impact in many cases than the treatment process itself. The goal of this Thesis was to improve knowledge about the composition of the sludges produced in wastewater treatment plants in the Autonomous Community of the Region of Murcia and, ultimately, in Spain as a whole (heavy metals, agronomic parameters, pathogens and organic contaminants). This objective complements the Programa de Caracterización de Lodos de Depuradoras Generados en España published by the Ministry of Environment in 2009 and the Plan Nacional de Lodos de Depuradora , which is part of the Plan Nacional Integrado de Residuos 2008-2015 . The ultimate aim of this Thesis is to apply the knowledge acquired to revising the Plan Nacional de Lodos de Depuradora (part of the Plan Nacional Integrado de Residuos 2008-2015).

El objetivo del presente trabajo es proporcionar una metodología escalonada con un grupo de herramientas numéricas seleccionadas y/o desarrolladas con el fin de establecer dónde se requiere una zona de mezcla y determinar su tamaño y aceptabilidad con un nivel de detalle apropiado de acuerdo a su relevancia para cada vertido industrial descargado por boca única situado en un estuario. Esta propuesta puede ser aplicada tanto por los Estados miembros como las industrias a la hora de delimitar zonas de mezcla según lo establecido en la Directiva 2008/105/EC y la Directiva 2013/39/EU. La estructura de la tesis se organiza en seis capítulos de la siguiente manera: • Capítulo 1 Introducción. En este capítulo se introduce al lector los contenidos de todos los demás capítulos de la tesis. En primer lugar, se presentan las motivaciones para llevar a cabo la investigación, explicando su importancia y las razones que llevaron al desarrollo de esta tesis. En segundo lugar, se presenta el objetivo general de la tesis y, por último, se explica su estructura. • Capítulo 2. Estado del Arte. Con el objetivo general en mente, se lleva a cabo una revisión de la literatura con el fin de evaluar los diferentes enfoques metodológicos utilizados en la práctica diaria en todo el mundo, de exponer los temas de actualidad en estuarios (hidrodinámica y mezcla) y, por último, de revisar las herramientas numéricas disponibles utilizadas para estudiar la hidrodinámica y de mezcla de vertidos en estuarios. Esta revisión destaca los puntos fuertes y las deficiencias encontradas en los enfoques actuales y permite la definición de los objetivos específicos de la presente obra. • Capítulo 3. Metodología general. En este capítulo, se describe la metodología escalonada desarrollada mediante el uso de cinco pasos. En el Paso 1, se recopila la información requerida sobre el área de estudio y las descargas de sustancias tóxicas. El Paso 2 identifica la relevancia del vertido en la zona de estudio. A continuación, el Paso 3 evalúa el efecto generado por los vertidos y delimita las zonas de mezcla a partir de un cálculo simplificado, que tiene en cuenta unas condiciones fijas de los forzamientos. El Paso 4 evalúa el efecto generado por las descargas y delimita las zonas de mezcla durante el año más seco de acuerdo con el caudal del río. Finalmente, en el Paso 5, se 'reevalua' el efecto generado por las descargas y se ‘redelimitan’ las zonas de mezcla con base en el caso real de dilución y teniendo en cuenta la variabilidad de los forzamientos ambientales. • Capítulo 4. Herramientas numéricas. En este capítulo, se presenta una revisión de los modelos numéricos usados y de todas las herramientas matemáticas de desarrollo propio que permiten la integración, la transferencia, la comunicación y la representación gráfica de la información requerida y obtenida a lo largo de la metodología expuesta. • Capítulo 5. Resultados: Aplicación en el estuario de Suances. En este capítulo, se ilustra la implementación/aplicación en el estuario de Suances de la metodología desarrollada en el capítulo 3, usando las herramientas numéricas propuestas y descritas en el capítulo 4. • Capítulo 6. Conclusiones y futuras líneas de investigación. Al final del documento, se detallan las conclusiones del presente trabajo junto con algunas propuestas para futuros temas de investigación que pueden complementar el presente estudio y la metodología desarrollada. Por último, se listan todas las aportaciones realizadas por esta tesis. / The main objective of the present study is to make a step forward in the assessment of mixing zones of single-port industrial discharges in estuaries by developing and implementing a stepped methodology according to the significance of the considered discharge. Thereby, this methodology establishes where a mixing zone is required and determines its size and acceptability for each point discharge based on numerical models and mathematical tools. Thus, in this thesis a “Stepped Approach” has been developed to document the policy decision tree (methodology) that may be adopted by Member States and/or Industries when setting Mixing Zones (MZs) under Directive 2008/105/EC and Directive 2013/39/EU. The structure of the thesis is organized in six chapters as follows: • Chapter 1. Introduction. This chapter has introduced the reader in all other chapters of the thesis. Firstly, the motivations for research, explaining their importance and the reasons that led to the development of this thesis, are displayed. Secondly, the general aim of the thesis is presented and, finally, the organization of this thesis is explained. • Chapter 2. State of the Art. With the general aim in mind, a literature review is carried out in this chapter in order to evaluate the different methodological approaches used in daily practice around the globe, to state the contemporary issues in estuarine physics (hydrodynamics and mixing) and, finally, to gather the available numerical tools used to study estuarine hydrodynamics and mixing. This review highlights the strengths and deficiencies found in current approaches and allows the definition of the final objectives of the present work. • Chapter 3. Overall Methodology. In this chapter, the developed methodology, involving five steps, has been described. In Step 1, we collect the required information about the study area and the toxicant discharges. Step 2 identifies the significance of the discharge or discharges in the study zone. Next, Step 3 evaluates the effect generated by discharges and delimitates MZs from a simplified calculation that takes into account fixed conditions. Step 4 evaluates the effect generated by discharges and delimitates MZs during the driest year according to the river flow. Finally, in Step 5, we ’reevaluate’ the effect generated by discharges and ’redelimitate’ MZs according to a real case of dilution taking into account the variability of the environmental forcings. • Chapter 4. Numerical Tools. In this chapter, a review of the used numerical models and all the self-developed mathematical tools for integrating, transferring, communicating and plotting the required and obtained information along the overall methodology is presented. • Chapter 5. Results: Application to Suances Estuary. The implementation/application to Suances Estuary of the developed methodology in Chapter 3, using the proposed numerical tools described in Chapter 4, is presented. • Chapter 6. Conclusions and Future Research Topics. At the end of the document the conclusions of the present work are presented together with some proposals for future research topics that may complement the present study and the proposed methodology. Lastly, all the contributions made by this thesis were itemized.