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El objetivo de este trabajo de título fue evaluar el comportamiento del Sedimentador Secundario en una planta de tratamiento de aguas residuales (PTAS) de Lodos Activados con modalidad de Aireación Extendida, en condiciones de aumentos en las cargas y flujos afluentes, considerando diferentes escenarios. Se utilizó el software Biowin para simular el comportamiento de la PTAS Santiago Poniente, la cual en su línea de lodos está compuesta por un Espesador Gravitacional y un Deshidratador Mecánico, ambos con retornos al afluente del Reactor. La situación base se definió a partir de datos de caudales instantáneos capturados cada una hora durante siete días y las cargas orgánicas medias durante el mismo periodo. Luego, la situación base se modificó para generar cuatro diferentes escenarios, los que corresponden a distintas distribuciones de la carga afluente a la planta durante diferentes lapsos de tiempo. El tiempo de simulación en cada caso fue de un mes aproximadamente. Los cuatros escenarios considerados son: Carga Constante: aplicación de coeficientes de incremento a la carga base (variando entre 5% hasta 50%, con incrementos de 5%) Aumento por un día: incremento porcentual de la carga base durante un día a la semana (similar rango anterior). Aumento por una semana: incremento porcentual de la carga base durante una semana por medio. Una semana con incremento y la siguiente con la carga base. Aumento gradual: durante un día la carga es igual a la base, el siguiente día se incrementa la carga en un 5% de la carga base, y el siguiente un 10%, hasta alcanzar un máximo determinado; para luego disminuir a la misma tasa diaria hasta alcanzar la situación base nuevamente. Cada escenario se simuló utilizando dos edades de lodos (25 y 33 días), dos condiciones diferentes de sedimentabilidad del lodo (sedimentación buena y pobre), y dos formas de operar la PEAS a la entrada de la planta (utilizando un regulador de flujo y sin él). En cada simulación se registró la concentración de SST efluente del Sedimentador Secundario durante el periodo simulado. A partir de los resultados obtenidos se desprende que el sedimentador muestra mayor tolerancia a un aumento de carga y caudal para situaciones en las que el incremento corresponde a periodos cortos y graduales que para incrementos sostenidos o de mayor duración. Adicionalmente, las variaciones en el caudal afluente a la PTAS no producen mayor efecto en la calidad del efluente generadote esta unidad. Se concluye que el comportamiento del Sedimentador Secundario no se ve significativamente afectado por la operación de la PEAS; los aumentos abruptos en la carga afluente deterioran más la calidad del efluente que los aumentos graduales; los aumentos aislados de carga afectan más el funcionamiento del Sedimentador cuando su duración y frecuencia son mayores.

Tesis Magíster en Bioquímica área de Especialización Ambiental y Memoria para optar al Título de Bioquímica / Reducir la producción de purga de lodos y generar aguas potencialmente reutilizables en los tratamientos de plantas de aguas servidas es crucial en un escenario de escasez hídrica. En este contexto, el objetivo del presente trabajo es evaluar el efecto que produce la combinación de las estrategias lisis-crecimiento críptico (ozonización) y metabolismo de mantención (biorreactor de membrana), que definen la tecnología LA+, en términos de eficiencia en la minimización de la producción de lodos y en el mejoramiento de la calidad del agua tratada obtenida. La línea base se estableció con un sistema de lodos activados convencional (LAC) y se evaluaron los efectos de cada técnica metabólica por separado mediante ozonización (LAO3) y un biorreactor de membrana (BRM). Los resultados muestran que con dosis de 0,04 gO3/gSSTo ó 0,01 gO3/h*[SSVo] el sistema LA+ fue superior a los sistemas LAC, LAO3 y BRM, cumpliendo con los límites establecidos por el DS90 en todos los parámetros evaluados respecto a la calidad del agua tratada generada y además obteniendo una producción de lodos de purga 75% menor que LAC, produciendo 0,22 gSSV/d v/s 0,88 gSSV/d / The reduction of excess sludge production and the generation of potentially reusable water in wastewater treatment plants is critical in a scenario where there is water scarcity. In this context the aim of this work was to evaluate the effect produced by the combination of lysis-cryptic growth (ozonation) and maintenance metabolism (membrane bioreactor) strategies, both of them defining parts of the AS+ technology, in terms of efficiency in minimizing sludge production and improving the quality of obtained treated water. The baseline was established with a conventional activated sludge system (CAS) and the effects of each metabolic technique were evaluated separately during ozonation (ASO3) and while using a membrane bioreactor (MBR). The results showed that with a doses of 0,04 gO3/gSSTo or 0,01 gO3/h*[SSVo], the AS+ system was superior to CAS, ASO3 and MBR systems, complying with the established limits for all parameters given by the DS 90 when evaluated for the quality of the generated treated water and also AS+ achieved a excess sludge production 75% lower than CAS, producing 0,22 gSSV/d v/s 0,88 gSSV/d

Ingeniero Civil Químico / Ingeniero Civil en Biotecnología / La cobertura de tratamiento de aguas servidas en Chile alcanza al 83% del sistema sanitario. El proceso más habitual es lodos activos, que requiere transferir oxígeno a la velocidad adecuada para satisfacer la respiración de las bacterias que oxidan la carga orgánica del reactor, expresada precisamente como demanda de oxígeno. El oxígeno se suele suministrar como aire, mediante impulsión mecánica (sopladores o compresores), la que consume energía que resultaría optimizada en su costo si la eficiencia de transferencia de oxígeno fuese máxima. En esta memoria se construyó y operó un equipo normado para la determinación de la eficiencia de transferencia de oxígeno (OTE), en los reactores de lodos activos de una planta de tratamiento de aguas servidas de gran escala, bajo distintas condiciones de operación, reflejadas, por ejemplo, por diferentes calidades de agua y antigüedad de los difusores. El sistema utiliza el método de balance del gas de entrada y de salida (off-gas), que utiliza una cúpula flotante en el reactor biológico, para medir la fracción molar de oxígeno en el gas de salida y compararla con la de entrada (aire alimentado al reactor). Entre los indicadores de transferencia de oxígeno obtenidos, se calculó la eficiencia estándar de transferencia de oxígeno (SOTE) en condiciones de proceso. Casi en todos los casos, la SOTE en condiciones de proceso disminuyó entre 27 y 5% desde las 9 a las 20 horas, debido al sostenido aumento del flujo de aire por difusor necesario a lo largo de la jornada, entre 4 y 38 [Nm3/h] para el mismo rango horario. La comparación de los reactores con diferentes características del agua de proceso, mostró que la SOTE es mayor cuando el nivel de contaminación del agua es menor. Esto se observó mediante el factor alfa, número entre 0 y 1 que mide el grado de pureza del agua de proceso en comparación con el agua pura. En el caso de uno de los reactores, que recibe agua con un grado más avanzado de tratamiento, se obtuvieron SOTEs entre 28 y 12% para mediciones entre las 9 y 19 horas, mientras que para el otro reactor, que se encuentra antes en la serie de tratamiento (agua con menor factor alfa), las SOTEs obtenidas se movieron entre 20 y 7 %, en similar rango horario. No fue posible llegar a establecer reglas de optimización del proceso, pues el número de mediciones fue insuficiente para tal propósito. Se sugiere que el desarrollo requiere una observación experimental más prolongada, en reactores con diferentes características y, además, más rigurosas, destacándose la necesidad de disminuir la incertidumbre de las mediciones de temperatura, flujo y presión.

Ingeniera Civil Química / El aumento de la demanda de los recursos hídricos y las limitaciones que presenta su extracción en diferentes zonas del mundo, son problemas del desarrollo humano causados principalmente por el aumento de la población y los efectos del cambio climático en el planeta. El estrés hídrico que generado por la actividad humana e industrial, genera la necesiad de buscar nuevas fuentes de agua es fundamental para el desarrollo futuro de la humanidad. Países como Singapur, Israel y Estados Unidos, entre otros, han implementado el reciclaje de las aguas servidas generadas en su territorio como solución y como una fuente sustentable del recurso hídrico. El siguiente trabajo tiene como objetivo evaluar la implementación de un sistema de reciclaje de aguas servidas en la ciudad de Rancagua. Se realiza entonces, un análisis de prefactibilidad a nivel técnico y económico, a nivel conceptual, donde se estudian las tecnologías involucradas, dimensionamientos del proceso, costos principales asociados al proyecto, entre otros. El proceso propuesto para el proyecto de reciclaje de aguas consiste en un tratamiento avanzado de aguas que incorpora oxidación avanzada para la reducción de compuestos orgánicos, ultrafiltración y osmosis inversa para la separación de partículas y elementos contaminantes, y finalmente desinfección mediante cloro gas. Las etapas mencionadas permiten obtener agua reciclada dentro de los parámetros de calidad exigidos para el agua potable, según la normativa chilena. Como resultado, se propone una inyección de los flujos de agua reciclada a la red de agua potable, correspondientes a 20.217 m3/día, el 58% de la demanda de agua potable local. Respecto a la evaluación económica del proceso, se realiza un análisis tarifario de los montos que actualmente cobra la sanitaria de la zona con el fin de construir estimar los costos del agua reciclada. A partir del desglose de la tarifa de la empresa ESSBIO, correspondiente a $470,79 por metro cúbico de agua potable consumido, see calculan los costos del agua reciclada, dependientes de la distancia entre la planta de rpoducción de agua reciclada y la distancia hasta el punto de inyección en la red de agua potable. Además, se realiza un análisis de sensibilidad en los flujos de caja del proyecto para diferentes escenarios. Finalmente, se analiza el efecto del proyecto sobre los caudales del estero La Cadena, cauce donde actualmente son vertidos los efluentes provenientes de la planta de tratamiento de aguas servidas de Rancagua. Como resultado se observa una disminución del 1,9% en su caudal, además, de la disminución de las efectos ambientales producto de la mejora en la calidad de los efluentes que se inyectan a su cauce. Se concluye que proyectos como el propuesto deben ser analizados en detalle, con el fin de buscar soluciones a los escenarios ambientales que vive Chile, sobretodo en materia hídrica.