Memoria para optar al Título Profesional de Ingeniero en Recursos Naturales Renovables / El funcionamiento de las Plantas de Tratamiento de Aguas Servidas (PTAS) provoca la emisión a la atmósfera de gases odorantes, que podrían afectar a las comunidades vecinas a éstas. Por ello, en el presente estudio se aplicó el modelo gaussiano de dispersión atmosférica ISC AERMOD para la simulación de olores, en base a las unidades de olor europeas definidas en la Norma Europea EN 13725:2003, a fin de evaluar eventos de olores en comunidades cercanas a la Planta de Tratamiento de Aguas Servidas La Farfana. Se trabajó con datos meteorológicos como dirección y velocidad de vientos, radiación global, temperatura, humedad relativa, precipitación, presión atmosférica, cobertura y altura de nubes. Además, de características topográficas representado por un Modelo Digital de Elevación de la zona y las características de las fuentes. En tanto, la cuantificación de las tasas emisiones de olor de las fuentes fue estimada a través de la técnica de olfatometría dinámica. Los resultados del modelo fueron comparados con mediciones en terreno de tipo sensorial (paneles de olor y monitoreo continuo). Estas simulaciones concordaron con ambas mediciones en terreno, generando mapas de olores entre las concentraciones de olores y los principales puntos receptores. Del mismo modo, la modelación se comparó con normativa internacional de países como Holanda, Alemania, Bélgica, España, entre otros; debido a la ausencia de normativa en Chile. Finalmente, se concluyó que la medición de emisiones de olor a través de olfatometría dinámica y el posterior uso de modelos de dispersión para la medición de la concentración del olor son herramientas eficaces para la realización de un estudio de olores en una zona en particular. / Wastewater treatment plants (PTWW) emit to the atmosphere, odorant gases that could affect the communities near them. This study was carried out to see how wastewater treatment plants affect the communities applying the Gaussian atmospheric dispersion modelling ISC AEROMOD for odour simulation, based on European odour units defined in the European norm EN 13725:2003 to evaluate odour situations in the communities near La Farfana wastewater treatment plant. The data considered for this study case was: meteorological weather such as wind speed and wind direction, global radiation, temperature, relative humidity, precipitation, atmospheric pressure, cloud cover and cloud height. Besides topographic characteristics represented by the Digital Elevation Model of the area and the characteristics of the sources. On the other hand, the quantification of the odour emission sources was calculated through the dynamic olfactometry technique. The results of the model were compared with measurements of sensorial type in the field (odour panels and continuous monitoring). These simulations agreed with both measurements in field, generating odour maps between odour concentration and the main receptive points. In the same way, the model was compared with the international norm in countries like Holland, Germany, Belgium, and Spain among others due to the lack of an odour norm in Chile. Finally, it was concluded that the measurement of odour emission through the dynamic olfactometry technique and later use of dispersion models to measure the concentration of odour are effective tools to carry out a research on odour in a particular area.

Publicación a texto completo no autorizada por el autor / Estudia la optimización en la operación de una planta de tratamiento de agua por osmosis inversa para uso industrial y análisis de costo de mejoras en el proceso, está orientado establecer mejoras operativas en el tratamiento de agua por osmosis inversa en la planta de tratamiento de agua Edegel Santa Rosa. Se realizó un análisis profundo del diseño existente teniendo en cuenta los procesos fisicoquímicos que ocurren durante las diferentes etapas del tratamiento del agua, para ello nos asistimos de ecuaciones numéricas así como el software de diseño Winflows Versión 3.2 para poder describir las soluciones a los problemas presentados en operación. El estudio llego a la concluye que las continuas paradas afectan la vida útil de los equipos debido a la proliferación de la contaminación orgánica en el interior de las membranas y celdas de electrodesionizacion, originada por los tiempos de parada forzados debido a la situación actual de operación de planta. El estudio nos permite recomendar las posibles soluciones al problema de estanqueidad en el servicio de operación, mediante la instalación de un loop de recirculación, que facilitara la operación continua y con ello la reducción de costos en operación por paradas de mantenimiento correctivo. Así mismo se plantea la reducción de costos en operación mediante la adición de equipos modernos que reducirán los costos. / Trabajo de suficiencia profesional

Publicación a texto completo no autorizada por el autor / Describe la tecnología utilizada en todos los procesos para el control de los sólidos que son incorporados a un sistema de lodos en el curso de una perforación rotatoria. En este trabajo monográfico se reseña las operaciones realizadas por la empresa National Oilwell Varco desde su inicio en el Perú, así como de las transformaciones que ha sufrido a través de los años hasta la actualidad, describe gráficamente las principales zonas en las que ha venido operando en los últimos años detallando las zonas de influencia en que se ha desarrollado y así mismo se presenta una descripción general del sistema de gestión de la calidad y el sistema de gestión HSE, seguridad salud y medioambiente. Posteriormente se realiza una descripción general de un proceso de perforación rotatoria base agua que tiene como finalidad confirmar el hallazgo de un recurso natural tan importante como el petróleo o el gas natural. ¿Qué es un lodo de Perforación? de qué manera actúa un sistema de lodos de perforación y cuan beneficioso es el uso de estos sistemas de lodos, razón por la cual este sistema es aplicado en todo el mundo en el campo de la exploración petrolera y de gas natural. Seguidamente se describe la importancia que tiene un sistema de control de sólidos (Remoción de sólidos incorporados durante el avance de la perforación) como impacta este trabajo en la eficacia de toda la perforación en sí y porqué se justifica la enorme inversión de dinero que se realiza para solucionar los problemas relacionados con la presencia de estos “sólidos incorporados”. Se explica detalladamente cada una de las etapas por la que va siendo sometido el lodo cuando es recibido en el área de control de sólidos, al retornar de su viaje desde las profundidades del pozo en contacto con la broca de perforación y viene trayendo los sólidos incorporados provenientes de la formación. Revisa con detalle cada uno de los equipos que intervienen en cada etapa del proceso, los productos químicos que se deben utilizar para cada situación especial que requiera el sistema de lodo en circulación. Se detallan además todos los controles de campo y de laboratorio que se realizan para garantizar el buen desarrollo de cada proceso de control de sólidos en el sistema de lodos, detalla los puntos de control, la frecuencia de los mismos y las principales medidas de precaución que se deben tomar para evitar accidentes e incidentes ambientales. Finalmente, como aspecto relevante se señalan los principales aportes profesionales del autor de esta monografía y recomendaciones tecnológicas que se han venido realizando en estos últimos cinco años de gestión como ingeniero de campo y supervisor de control de sólidos en los diferentes proyectos en que se me ha encomendado la responsabilidad de aplicar la tecnología de la compañía al buen desarrollo de la perforación. / Trabajo de suficiencia profesional

En este trabajo de tesis se parte de la hipótesis de que: es posible aumentar la eficiencia de las plantas desalinizadoras de agua de mar utilizando sistemas de control inteligente, conformados por controladores multivariables fundamentados en redes neuronales artificiales y modelos matemáticos multivariables basados en las leyes de conservación de la materia y energía. Se empieza describiendo las tecnologías empleadas a nivel industrial para la desalinización de agua, y se continúa con una revisión del estado del arte del modelado y control de las plantas desalinizadoras que se basan en ósmosis inversa. Luego, teniendo en cuenta la polarización de la concentración y utilizando el modelo de solución-difusión para cuantificar el transporte de las sales y del solvente a través de la membrana, se plantean las ecuaciones de balance de materia y energía en la unidad de ósmosis inversa de una planta desalinizadora de agua de mar, obteniéndose un modelo matemático no lineal multivariable. Al validar el modelo con datos experimentales se verifica un buen grado de ajuste. Más adelante, se linealiza el modelo obtenido (alrededor de sus condiciones normales de operación) para conseguir una representación en el espacio de estados, que es utilizada en el diseño de un neurocontrolador dinámico. Se valida el desempeño del controlador diseñado frente a cambios en la referencia, presencia de ruido y rechazo a perturbaciones, encontrándose en todos los casos un desempeño satisfactorio. Posteriormente se realiza un estudio comparativo del desempeño del controlador neuronal diseñado frente a controladores PID, verificándose con bastante claridad la superioridad del controlador neuronal, especialmente en las situaciones en las que cambian significativamente las dos variables controladas a la vez. Se concluye la memoria de tesis haciendo una propuesta de implementación práctica del sistema de control diseñado, que sugiere el uso de una aplicación cliente/servidor OPC con el controlador neuronal implementado en Simulink (en una PC) y la comunicación con la planta a través de un PLC. / Tesis

La tesis que se presenta a continuación consiste en el planeamiento integral de la construcción de una planta de tratamiento de aguas residuales ubicada en la ciudad de Lima, la cual comprende obras civiles, equipamiento hidráulico, electromecánico, automatización y puesta en marcha.. Cabe mencionar que el proyecto en mención es del tipo EPC (Ingeniería, Procura y Construcción) por lo que la ingeniería y la procura son asumidas por el contratista. En el caso específico de este proyecto, la ingeniería fue subcontratada, sin embargo, hubo deficiencias en la ingeniería las cuales deben ser asumidas por el contratista. En la actualidad, en nuestro país existe una tendencia hacia el desarrollo de proyectos EPC y las empresas deben estar preparadas para afrontar esta modalidad de proyectos. Además se mencionaran diferentes pautas para la ejecución del proyecto relacionadas con un análisis de stakeholders, implementación del sistema del último planificador enfocado a la planta de tratamiento de aguas residuales, planeamiento del alcance, plazos, costos, gestión administrativa, control financiero y control de calidad. Por otro lado, se incluyen recomendaciones para el planeamiento de las comunicaciones y gestión del conocimiento que en la actualidad no son consideradas en el desarrollo de proyectos de construcción y que tienen un impacto positivo para futuros proyectos similares. Así mismo, se plantea una estrategia de ejecución, donde se recomiendan procedimientos constructivos para las diversas estructuras de la planta de tratamiento de aguas residuales. Además se mencionan pautas relacionadas a la gestión contractual debido a la importancia que esta tiene en proyectos donde el cliente sea el estado. Finalmente se indican el impacto ambiental, plan de contingencias, prevención de riesgos, así como recomendaciones y conclusiones. / Tesis

El distrito de El Alto situado en la provincia de Talara, departamento de Piura, posee dos lagunas de oxidación, que se encuentran en malas condiciones a consecuencia del incremento de la población y el uso consuntivo del agua, lo cual genera una mayor cantidad de aguas servidas superando la capacidad de almacenaje de las referidas lagunas, ocasionando el revalsamiento de dicha aguas y su vertimiento posterior hacia áreas privadas y terrenos aledaños que son inundados por estas, provocando un grave perjuicio para la salud pública y el medio ambiente. Actualmente, a pesar que el Alto cuenta con un renovado sistema de agua potable y alcantarillado, el problema se encuentra en las lagunas de oxidación de dicho lugar, pues como se mencionó líneas arriba, ésta se encuentra en mal estado provocando que las aguas servidas sean vertidas a la deriva y sin control, siendo además que la calidad del efluente se encuentra fuera de las especificaciones de acuerdo a norma y reglamento, todo ello generando un grave daño a la salud pública y al ambiente. / Tesis

El objetivo general de este trabajo de título es proponer un sistema de tratamiento de aguas residuales para la nueva ciudad de Chaitén, la cual será reubicada en la localidad de Santa Bárbara, provincia de Palena, Región de los Lagos. La selección se realizó mediante una metodología de decisión multicriterio conocida como AHP (Proceso Jerárquico Analítico), para lo cual se generó un modelo de selección de alternativas de tratamiento de aguas residuales, que se aplicó a la localidad de Santa Bárbara. Para alcanzar el objetivo planteado, se estudiaron las características de la zona donde se instalará la nueva ciudad, así como también las necesidades y aspectos más importantes de la antigua ciudad de Chaitén. Se analizaron las diferentes alternativas disponibles para el tratamiento de aguas residuales, considerado sus particularidades, aspectos de operación, ventajas y desventajas. Se escogieron seis tecnologías para compararlas entre ellas utilizando el modelo de decisión generado, en donde se consideran los aspectos más importantes que se debe tener en cuenta al momento de instalar una nueva planta de tratamiento de aguas residuales. Los resultados indican que los tratamientos de aguas residuales técnicamente apropiados para el caso de la localidad de Santa Bárbara son: emisarios submarinos, lodos activados con aireación extendida y lombrifiltros. La evaluación de costos de estas alternativas indica que el sistema que presenta menor costo anual equivalente es el de lombrifiltros, dejando en segundo lugar a emisario submarino y por último a aireación extendida. El Proceso Jerárquico Analítico reflejó ser una herramienta útil para estructurar y ordenar el problema de decisión, identificando los aspectos que influyen de manera directa en la selección de alternativas de tratamiento de aguas residuales. Este estudio sirve de base para quienes deben fijar prioridades y tomar decisiones en la selección de alternativas de tratamiento de aguas residuales de cualquier localidad. Como conclusiones finales se puede destacar que la localidad de Santa Bárbara requiere un sistema de tratamiento de aguas residuales que sea sencillo, fácil de operar, de bajos costos de mantención y operación, y de baja generación o tratamiento de lodos, dado a sus propias característicasy al aislamiento de la zona.Los emisarios submarinos resultaron ser una alternativa atractiva de solución, ya que proveen una tecnología eficiente, segura y relativamente económica para la disposición final de aguas residuales.

Actualmente, la falta de cobertura de tratamiento de aguas servidas en localidades rurales y la inexistencia de un adecuado programa de saneamiento para el sector, motiva a realizar un estudio de los sistemas de tratamiento de aguas servidas existentes, emplazados en localidades rurales donde existen servicios de Agua Potable Rural (APR), de responsabilidad de la Dirección de Obras Hidráulicas (DOH) del Ministerio de Obras Públicas (MOP). Por lo tanto, el objetivo de este Trabajo de Título es elaborar un Catastro y Diagnóstico de los Sistemas de Tratamiento, para poder identificar las características que rigen el actual funcionamiento de estos sistemas, en relación a la situación administrativa, técnico operacional y de mantención. Con el desarrollo de lo anterior, se pudo establecer los principales factores que en este momento condicionan que se otorgue un adecuado tratamiento a las aguas servidas provenientes de los sistemas de APR, debido a que en algunos casos, las alternativas de tratamiento escogidas no se adecuan a las características propias que existen en las localidades rurales de nuestro país. Para lo anterior, fue necesario realizar una clasificación de los procesos administrativos, técnicos, operacionales, de diseño y mantención, observados en los sistemas construidos. Sobre la base de ello, se seleccionó un conjunto de sistemas de tratamiento, los que se visitaron en terreno y se les aplicó un cuestionario que permitió recopilar la mayor cantidad de antecedentes para poder cumplir con los objetivos del estudio. Para estos efectos, se consideraron antecedentes proporcionados por el Departamento de Programas Sanitarios de la DOH, visitas a terreno, datos experimentales existentes, datos operacionales de seguimientos realizados, diagnósticos de plantas pilotos instaladas, estudios realizados por Cooperativas y Comités de APR, entrevistas con Operadores y Administradores de plantas de tratamiento, etc. Finalmente, con el desarrollo de este Trabajo de Título se presenta un texto integrador de estudios, que sirve como ayuda para los tomadores de decisiones de los sistemas rurales, para poder evaluar diferentes opciones de tratamiento, considerando el diagnóstico de plantas de tratamiento de aguas servidas construidas, las características propias de las localidades seleccionadas y la experiencia de los Comités y Cooperativas en la administración, operación y mantenimiento de estos sistemas de tratamiento.

El objetivo principal de este trabajo es realizar una evaluación de algunas plantas de tratamiento de aguas servidas de los sectores rurales concentrados de las regiones IV, VI y RM con el fin de catastrar la situación actual del saneamiento rural en cuanto a cobertura, tipo de tratamiento y estado de las plantas. Se espera además, a partir de lo obtenido, proponer a nivel de factibilidad uno o más sistemas de tratamiento que resulten viables desde el punto de vista económico, ambiental y social. En la actualidad el país no cuenta con una normativa que respalde el saneamiento rural ya que la institucionalidad existente solamente aplica al agua potable rural, dejando la inversión en manos de múltiples entidades del Estado y la administración en Municipalidades, Comités y Cooperativas. Además, se ha incentivado el uso de sistemas de tratamiento de alto costo tanto en inversión como en operación y mantención, alejándose cada vez más de la tendencia internacional de incentivar el uso de sistemas de tratamiento sustentables. Para la evaluación de los sistemas, se visitaron plantas de tratamiento de las tres regiones mencionadas y se entrevistó a operadores de las plantas y dirigentes de los Comités y Cooperativas. Con los antecedentes recopilados se realizó un análisis de todo lo observado en cuanto al funcionamiento de las diferentes tecnologías, situación económica de ellas y la realidad entre las regiones. Los resultados arrojaron que en las tres regiones el estado general de las plantas es regular, siendo aquéllas en buen estado una excepción respecto del total. El sistema más utilizado corresponde al de Lodos Activados modalidad Aireación Extendida, que presenta altos costos en su operación y mantenimiento, por lo que en la totalidad de las plantas las tarifas son mucho menores a lo que se debiera cobrar para hacer de ellos sistemas económicamente autosustentables. En relación a los operadores, salvo en el caso que las plantas son monitoreadas por las empresas proveedoras, no poseen la competencia necesaria debido a la falta de preparación hacia ellos. Debido a todo lo anterior es que se vuelve indispensable una normativa que junto a una entidad gubernamental con competencia atienda y resuelva las necesidades del saneamiento rural. Respecto a la propuesta de alternativas de tratamiento, tanto de lo visto a nivel nacional como internacional se seleccionaron las tres opciones que a priori resultan más interesantes de implementar, las que posteriormente se evaluaron bajo los cinco criterios de sustentabilidad recomendados por la Sustainable Sanitation Alliance (2007), entidad conformada por variadas organizaciones y que tiene como fin común el saneamiento sustentable. De acuerdo a esto, se obtuvo que la mejor alternativa es el lombrifiltro, ya que se muestra como fuerte en 4 de los 5 aspectos evaluados y posee mayores antecedentes de cumplimiento de la normativa respecto al humedal y la unidad sanitaria seca. Sin embargo, estas dos alternativas resultan de igual forma viables de implementar ya que no mostraron puntos débiles en el análisis.

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