El presente trabajo consiste en el estudio del tratamiento de aguas contaminadas con iones cromo, Cr+6, que son emitidos como efluentes mineros por algunas plantas concentradoras de las Unidades Mineras en nuestro medio, orientadas a la obtención de concentrados sulfurados de Cobre, Plomo y Zinc. En nuestro país, existen plantas concentradoras que aplican técnicas comunes en sus procesos metalúrgicos para la obtención de concentrados de Cobre y Plomo, y se lleva acabo a través de la separación en la flotación selectiva del Cu-Pb. El uso del reactivo dicromato de sodio (Na2Cr2O7) en esta etapa, es el causante de la contaminación de los efluentes mineros con cromo, debido a cambios de pH que se suscitan en el proceso, el cromo se presenta en forma del radical cromato (CrO4-2) en los efluentes finales, contaminando de esta forma el medio ambiente. Es importante el cumplimiento de las normas ambientales vigentes tales como; la Ley General de Aguas (D.S.17552) y la Resolución Ministerial Nº 011-96-EM/VNM (Ministerio de Energía y Minas, Sub-sector de Minería), que establecen los Niveles Máximos Permisibles en los efluentes líquidos para las actividades mineras, la primera contempla el NMP del contaminante cromo, Cr, lo que permitió el desarrollo de este trabajo de investigación para dar solución a este tipo de problema ambiental. El tratamiento de aguas contaminadas por cromo está dado por la reacción química que se presenta con la aplicación de un reactivo reductor sobre la presencia de los radicales cromato (CrO4-2), con previa adición de un modificador de pH al medio ácido, este reactivo permite la reducción del Cr+6 a Cr+3, para luego pasar a una segunda etapa de neutralización, con la adición de un agente neutralizante, sobre el medio obtenido en la primera etapa y de esta forma produciendo el precipitado final que tiene características no tóxicas para el medio ambiente, el proceso se desarrolla en agitación constante. Y finalmente por la separación sólido-líquido con una sedimentación acelerada del precipitado, se obtiene una solución que cumple con los estándares exigidos por las leyes vigentes, menor a 1,0 ppm Cr. (Ley General de Aguas, D.S.17552). El desarrollo de la investigación y las pruebas experimentales se detalla en los capítulos siguientes.

El presente trabajo consiste en el estudio del tratamiento de aguas contaminadas con iones cromo, Cr+6, que son emitidos como efluentes mineros por algunas plantas concentradoras de las Unidades Mineras en nuestro medio, orientadas a la obtención de concentrados sulfurados de Cobre, Plomo y Zinc. En nuestro país, existen plantas concentradoras que aplican técnicas comunes en sus procesos metalúrgicos para la obtención de concentrados de Cobre y Plomo, y se lleva acabo a través de la separación en la flotación selectiva del Cu-Pb. El uso del reactivo dicromato de sodio (Na2Cr2O7) en esta etapa, es el causante de la contaminación de los efluentes mineros con cromo, debido a cambios de pH que se suscitan en el proceso, el cromo se presenta en forma del radical cromato (CrO4-2) en los efluentes finales, contaminando de esta forma el medio ambiente. Es importante el cumplimiento de las normas ambientales vigentes tales como; la Ley General de Aguas (D.S.17552) y la Resolución Ministerial Nº 011-96-EM/VNM (Ministerio de Energía y Minas, Sub-sector de Minería), que establecen los Niveles Máximos Permisibles en los efluentes líquidos para las actividades mineras, la primera contempla el NMP del contaminante cromo, Cr, lo que permitió el desarrollo de este trabajo de investigación para dar solución a este tipo de problema ambiental. El tratamiento de aguas contaminadas por cromo está dado por la reacción química que se presenta con la aplicación de un reactivo reductor sobre la presencia de los radicales cromato (CrO4-2), con previa adición de un modificador de pH al medio ácido, este reactivo permite la reducción del Cr+6 a Cr+3, para luego pasar a una segunda etapa de neutralización, con la adición de un agente neutralizante, sobre el medio obtenido en la primera etapa y de esta forma produciendo el precipitado final que tiene características no tóxicas para el medio ambiente, el proceso se desarrolla en agitación constante. Y finalmente por la separación sólido-líquido con una sedimentación acelerada del precipitado, se obtiene una solución que cumple con los estándares exigidos por las leyes vigentes, menor a 1,0 ppm Cr. (Ley General de Aguas, D.S.17552). El desarrollo de la investigación y las pruebas experimentales se detalla en los capítulos siguientes.

Publicación a texto completo no autorizada por el autor / El documento digital no refiere asesor / Estudia la adsorción del surfactante sódico dodecilbenceno sulfonato (SDBS) usando grafeno (rGO) para eliminar este aniónico tensoactivo del agua para evitar la contaminación por este tipo de tensoactivo. El problema es que los surfactantes (detergentes) se eliminan en las aguas residuales causando contaminación del agua por eutrofización, un surfactante aniónico es ampliamente utilizado en la industria química (papel, textil, petróleo, etc.) y domésticamente es el surfactante de sodio dodecilbenceno sulfonato, que debe eliminarse de las aguas residuales. Se presenta un estudio de detalle del mecanismo de adsorción del dodecilbenceno de sodio sulfonato (SDBS) en solución acuosa sobre grafeno (rGO), se consideran tanto datos termodinámicos y cinéticos. Se realiza una comparación entre la adsorción de sitio único y dual; se demuestra que el mecanismo de sitio dual está fuertemente favorecido sobre el sitio único convencional. Para este propósito, la ecuación isoterma para la adsorción de sitio dual se deriva por primera vez y se reportan los coeficientes de la tasa de adsorción y desorción de sitio dual, en base a un enfoque de análisis de regresión mejorado. Se identifica una temperatura óptima de 298 K, considerando las cantidades iniciales de SDBS bajas y altas. Además, se demuestra que la presencia inicial de cloruro de sodio permite reducir el tiempo de contacto de 30 a 10 horas. Por lo tanto, el sistema de adsorción bajo investigación se muestra atractivo para el tratamiento de corrientes de aguas residuales de relevancia industrial. Como resultado de esta investigación, se publicó un artículo científico titulado Nuevos conocimientos en el tratamiento de aguas residuales con grafeno: adsorción de doble sitio por sodio dodecilbencenosulfonato en la revista Industrial & Engineering Chemistry Research, Volumen 55, páginas 9387-9396, 2016. / Tesis

Publicación a texto completo no autorizada por el autor / Aborda la calidad de los efluentes líquidos proveniente de las purgas de los sistemas de refrigeración de las torres de enfriamiento N° 1(160K) y N° 2 (320K) ubicadas al sur de la refinería de zinc de Cajamarquilla, propiedad de la Asociación de Regantes del Valle de Jicamarca. La optimización de los sistemas de refrigeración de las torres de enfriamiento N° 1 (160K y Tower tech) y N° (320K) se realizó en tres fases. La primera fase consistió en el acondicionamiento de líneas con la derivación hacia la planta pH 9 con el propósito de reducir el contenido de zinc y sólidos en suspensión y lograr un nivel de eficiencia, para obtener efluentes con las mínimas concentraciones de metales y permitir que su descarga al cuerpo receptor no ocasione efectos adversos en los componentes del ecosistema. La segunda fase consistió en el estudio y aplicación de modernas tecnologías en sistemas de refrigeración, como la Tecnología 3D Trasar, que ayudó a detectar, determinar y evitar incrustaciones, corrosión y actividad microbiológica, a controlar y monitorear el agua de aporte (Make Up) y la purga de las torres de enfriamiento en forma automática. Mejoró la instrumentación de las variables principales de calidad de efluentes líquidos, permitiendo el control y monitoreo continuo en tiempo real de los parámetros de control como potencial de iones de hidrógeno, conductividad, turbidez, ensuciamiento (Fouling) de la celda, temperatura, caudal, entre otros. La tercera fase consistió en mejorar el tratamiento químico de las torres de enfriamiento al reemplazar el inhibidor de corrosión Nalco 8575 y el inhibidor de incrustación Nalco 8300 por el Nalco 3DT 187 y el Nalco 3DT 198, respectivamente. Con la aplicación de esas nuevas tecnologías limpias y sostenibles se logró mejorar estos valores de calidad del efluente y reducción de uso de agua. El ahorro en el consumo de agua fresca en el periodo 2013 a 2015 fue de 50.86% siendo los ciclos de concentración de 2.37 a 3.03 respectivamente; asimismo, entre el 2013 y 2014, se logró disminuir el contenido de Zinc a la salida de la torre en 6.35 % de 2.52 mg/L a 2.36 mg/L. / Tesis

Plantea el uso de las fibras naturales andinas cabuya (Furcraea andina) y paja de trigo (Triticum vulgari) como soporte bacteriano de biorreactores anaerobios UASB, para procesos de desnitrificación de aguas residuales de piscícolas de truchas arcoíris en la zona alto andina de la localidad Juan de Velasco en Ecuador. Evalúa tanto la capacidad de desnitrificar las aguas residuales de acuicultura como la de remover metales pesados, mediante el uso combinado de biofilms soportados por fibras naturales, en condiciones controladas y acondicionamiento previo del medio bacteriano. Diseña nueve biofiltros a escala piloto para la remoción de contaminantes de las aguas residuales de piscícolas de truchas arcoíris. Determina si la incubación de la microbiota con pseudomonas acelera la adaptación de la población bacteriana en las fibras naturales en seis biofiltros. Determina la tasa de desnitrificación de los efluentes de las piscícolas de los biofiltros, las diferentes alturas de la columna de los biofiltros orgánicos en un proceso anaerobio, la altura del biofiltro necesario para la descontaminación de los efluentes de las piscícolas y si el biofiltro con la fibra cabuya–pseudomonas aisladas contribuye en la remoción de metales pesados que provienen de la ceniza de la zona volcánica del sector estudiado. Evalúa la degradación de las fibras naturales como medios filtrantes mediante el análisis de los cambios en las propiedades físicas y químicas, la calidad sanitaria del efluente de los biofiltros anaerobios, con cargas hidráulicas constante, para determinar si cumplen con los criterios que marca la normatividad ambiental ecuatoriana. / Tesis

Estudia la eliminación de color de efluente textil, con grupo reactivo vinil sulfónico que es utilizado en la tintura de algodón y otras fibras celulósicas, el cual es poco biodegradable. Los efluentes están constituidos por impurezas de los textiles, reactivos, compuestos auxiliares y colorantes, presentando las siguientes características: pH 8.93, color 3500 unidades Pt/Co, Demanda Química de Oxígeno (DQO) de 1300 mg/l, Demanda Bioquímica de Oxígeno (DBO) 177 mg/l, turbiedad 137 NTU, entre otros; que interfieren en el paso de la luz solar provocando un desequilibrio en los ecosistemas acuáticos. Existen algunos compuestos refractarios como los colorantes difíciles de eliminar con tratamientos convencionales, por lo que se aplica un la electrocoagulación, emplea electrodos de hierro con diversas configuraciones de celdas y paquetes a diferentes amperajes, voltajes y tiempo de reacción. Los parámetros de respuesta son el porcentaje de remoción de color y la Demanda Química de Oxígeno, con toma de muestras por triplicado, se hicieron pruebas en lote, cuyas variables de operación sirvieron para trabajar en continuo, posteriormente se usó un sistema de adsorción con carbón activado. Se obtuvo 31mg/l de Demanda Química de Oxígeno que equivale a una remoción del 97,54% y 32 unidades de color que equivale al 99,11% de remoción, en el proceso de electrocoagulación y en el de adsorción se consiguió una remoción de 97,95% para Demanda Química de Oxígeno y 99,20% para color, lo que facilita su reutilización o descarga. / Tesis

La electrocoagulación (EC) está llamando la creciente atención para la eliminación de diferentes contaminantes presentes en los diversos efluentes, en estos últimos años. Por medio de este trabajo, se comprobó la viabilidad de usar la técnica de electrocoagulación como una opción ante los procesos químicos convencionales en el tratamiento del agua residual originario de lavadoras para ser reutilizado en riego de vegetales. Cuatro factores se analizaron: la intensidad, tiempo, distancia y pH; con tres niveles para cada factor. Para mejorar el proceso de electrocoagulación sobre los factores de diseño, se diseñaron los experimentos de acuerdo al método de Taguchi. Se realizó el análisis de varianza (ANOVA) para ver el efecto de los variables sobre la remoción de la turbiedad y otros parámetros fisicoquímicos. Los resultados de los parámetros de mayor influencia en la remoción de la turbiedad fueron el tiempo y la intensidad a diferencia de los demás. La optimización de los factores sobre la alta remoción de los parámetros fisicoquímicos se adquirió a los niveles de intensidad 5 Amperios, tiempo de 15 minutos, distancia de 2 centímetros y a pH 7.5, con una remoción de 99.02% en turbiedad, 90.83% en demanda química de oxígeno y 95.93% en sólidos suspendidos totales, por lo cual el efluente tratado está por debajo del valor de la normativa del D.S. N° 004-2017-MINAM para la categoría 3: Riego de vegetales y bebida de animales (Estándares de Calidad Ambiental) y el D.S.N°021-2009 VIVIENDA (Valores Máximos Admisibles) para su uso en riego de vegetales. / Tesis

Explora la viabilidad técnica de procesar por filtración el lodo proveniente del tratamiento primario de la BRWTP acondicionando el lodo con polímero y diversos soportes de crecimiento. La filtración del lodo es considerada como la etapa previa para disponer el lodo finalmente en un proceso de combustión. El método empleado en el trabajo se conoce como superficie de respuestas (MSR) y se utiliza para los acondicionamientos del lodo con tres sólidos diferentes y el coagulante común. / Tesis

A lo largo de estos últimos años, las ciudades o centro urbanos juegan —y seguirán jugando— un rol importante en la economía mundial. Estos centros urbanos no solamente se caracterizan por una población aglomerada sino por la gran complejidad social que esta misma ha creado para atender sus propias necesidades. Así, la ciudad se gobierna por un determinado sistema político normativo que regula o establece un orden en otros sistemas. En ese sentido, encontramos regulaciones para el servicio de transporte público y privado, para el acceso a servicios básicos: agua, alcantarillado, energía eléctrica, entre otros servicios. / Tesis

Este trabajo de investigación se orienta desde la Gerencia Social en la gestión que realiza la Empresa Prestadora de Servicio EPS Grau S.A. como responsable de la administración del servicio de saneamiento en las ciudades de Piura y Castilla; en la implementación de la política de saneamiento en el componente tratamiento de las aguas residuales y su disposición final, establecida en el Plan Nacional de Saneamiento 2006 – 2015, que plantea como meta que al año 2015 se debe contar con el 100% de las aguas residuales del ámbito urbano debidamente tratadas. Se identificó como problema “Dificultad de la EPS GRAU S.A para operativizar e implementar la política de saneamiento relacionada al tratamiento y disposición final de las aguas residuales de la ciudad de Piura y Castilla”; la finalidad de nuestra investigación es generar propuestas para mejorar la gestión de la EPS GRAU S.A en el tratamiento de las aguas residuales en la Ciudad de Piura y Castilla y en la disposición final de las mismas. Los resultados del trabajo de campo para las hipótesis o preguntas de investigación nos muestran los siguientes resultados que contribuyen a explicar el problema identificado: En el nivel de coherencia de los lineamientos de la política, entre el Plan Nacional de Saneamiento 2006-2015 y la normatividad relacionada como la Ley de Recursos Hídricos y Ley de Ambiente, existe un desfase; debido a que las metas se plantearon desde el año 2006 y los mecanismos normativos y técnicos recién se han implementado en los últimos años (2009-2010). El proceso de gestión que realiza la EPS Grau S.A. no se encuentra integrado, es decir tiene problemas para cumplir con el proceso técnico requerido para el tratamiento de las aguas residuales, asimismo la concertación e integración de esfuerzos con los demás actores decisores y la sociedad civil, para el cumplimiento del proceso técnico y por ende de la política de saneamiento es escasa. El proceso de concertación para afrontar los problemas de las plantas de tratamiento y disposición final, no ha permitido a la fecha contribuir en soluciones integrales y concretas; a pesar que la nueva normatividad lo exige. El grado de prioridad que se le otorga al tratamiento y disposición final de las aguas residuales es considerado en cuarto nivel; la escasa e inadecuada disponibilidad de recursos (económicos, físicos y humanos); y el trabajo en equipo donde existen condiciones que no se cumplen, como la capacidad de liderazgo, identificación con el objetivo y motivación del personal; forman parte del conjunto de características de la gestión que contribuyen a explicar el problema motivo de nuestra investigación. / Tesis