Durante el transcurso de esta tesis, se sintetizaron catalizadores de especies metálicas de Fe, Cu, Mn, Ni y Co, soportadas sobre un biocarbón proveniente de la pirólisis de residuos de poda, empleando diferentes métodos. La preparación de los catalizadores mediante un método hidrotermal, tanto en medio alcalino como neutro, favoreció la carga del metal sobre el soporte, si se compara con la obtenida mediante el método de impregnación convencional. En el primer caso se lograron cargas metálicas mayores al 10%. Los materiales obtenidos que presentaron un bajo lixiviado metálico en solución acuosa a pH 2,5 y/o pH 7 se caracterizaron mediante distintas técnicas analíticas. Por difracción de rayos X se identificó la estructura de los catalizadores. La interacción metálica con los grupos funcionales del soporte se comprobó a través de espectroscopía infrarroja. Se determinó también la composición química a través de espectroscopía de absorción atómica y análisis elemental. Por espectroscopía fotoelectrónica de rayos X se determinó la naturaleza de las especies metálicas superficiales de las muestras. Se analizó la actividad catalítica de los materiales obtenidos en la degradación oxidativa de ácido benzoico, catecol y ácido cinámico, como modelo de contaminantes presentes en aguas residuales de la industria vitivinícola. Se utilizaron los aniones peroximonosulfato y persulfato como oxidantes. Para cada catalizador se optimizaron las condiciones de reacción (tipo y masa de oxidante, masa de catalizador, pH, tiempo) y se determinó el grado de mineralización alcanzado al finalizar las experiencias, mediante análisis de carbono orgánico total. Con los catalizadores que mostraron una mayor eficiencia se evaluó el mecanismo de activación del oxidante, y se corroboró que la degradación de los contaminantes ocurre principalmente a través de un mecanismo radicalario, siendo SO4•- y •OH las principales especies responsables de las oxidaciones. El catalizador que demostró mejor actividad se empleó en la degradación de una mezcla de los tres contaminantes estudiados, así como también en muestras de aguas de lavado de la máquina despalilladora y del tanque de vino Malbec provenientes de la bodega Saldungaray. Nuevamente se ajustaron las condiciones de reacción, y se alcanzaron porcentajes de mineralización que oscilaron entre 70 – 87 %. Asimismo, se pudo reutilizar el catalizador en tres ciclos de uso. En resumen, esta tesis demuestra que los catalizadores sintetizados son una opción viable y eficaz para la degradación de compuestos fenólicos, con potenciales aplicaciones en procesos para remediación ambiental. Estos hallazgos contribuyen al campo de la catálisis y la ciencia ambiental, abriendo nuevas oportunidades para abordar los desafíos de la contaminación del agua y la sostenibilidad. / During this thesis, Fe, Cu, Mn, and Co metal species supported catalysts, employing biochar from the pyrolysis of pruning waste as support, were synthesized using different methods. The preparation by the hydrothermal method, both in alkaline and neutral media, favours the loading of the metal on the support, if compared to the synthesis by the conventional impregnation method. In the first case, metal loadings higher than 10 % were achieved. The materials that showed the lower metallic leaching in aqueous solution at pH 2.5 and/or pH 7 underwent physicochemical characterization using different analytical techniques. The structure of the catalysts was identified by X-Ray diffraction. The metallic interaction with the support functional groups was verified through infrared spectroscopy. The chemical composition was also determined through atomic absorption spectroscopy and elemental analysis. The nature of the surface metallic species of the samples was determined by X-ray photoelectronic spectroscopy. The catalytic activity of the catalysts in the oxidative degradation of benzoic acid, catechol and cinnamic acid was analysed, representing possible contaminants present in wastewater from the wine industry. The peroxymonosulfate and persulfate anions were employed as oxidants. For each catalyst, the reaction conditions were optimized (type and mass of oxidant, mass of catalyst, pH, time) and the degree of mineralization was determined by total organic carbon analysis. The oxidant activation mechanism was evaluated for catalysts that showed the greater efficiency. It was confirmed that the degradation of the contaminants occurs mainly through a radical mechanism, with SO4•- and •OH being the main species responsible for the oxidations. The catalyst with the best activity were used in the degradation of a mixture of benzoic acid, catechol and cinnamic acid, as well as in washing water samples from the destemming machine and the Malbec wine tank of the Saldungaray winery. The reaction conditions were adjusted, and mineralization percentages that ranged between 70 – 87% were achieved. Likewise, the catalyst could be reused in three use cycles. In summary, this work demonstrates that the synthesised catalysts are a viable and efficient option for the degradation of phenolic compounds, with potential applications in environmental remediation processes. These findings contribute to the field of catalysis and environmental science, opening new opportunities to address the challenges of water pollution and sustainability.

La empresa Lácteos la Conga EIRL se dedica a la elaboración de queso suizo, esta procesa un promedio de 94 425 litros de leche mensual. Además, descarga un total 544,7 m agua residual sin tratar por mes en un terreno; ocasionando impactos negativos al medio físico como el suelo, agua, y viviendas y servicios. Por ello, se planteó como objetivo principal diseñar un sistema de tratamiento de aguas residuales para reducir el impacto ambiental generado por dicha empresa. La metodología utilizada para determinar el impacto ambiental fue la matriz de Leopold, en la cual se obtuvo que el proceso de fabricación de queso suizo sin la aplicación de un tratamiento, genera un impacto negativo severo en la calidad suelo, agua, calidad de aire y servicios y viviendas. Posteriormente, se elaboró una matriz de enfrentamiento para la selección del tratamiento apropiado, el cual estuvo conformado por desbaste, homogenización, reactor UASB y biofiltración. Mediante la aplicación de este sistema de tratamiento se obtendrá 16,1m3/día que cumplen con los LMP, esta agua será reutilizada en la limpieza de la planta y finalmente será utilizada en riego de plantas de tallo corto. Mediante Guerchet se calculó que el área requerida es de 210,52 m. Finalmente, el proyecto es viable económicamente porque el TIR es 31%, un VAN de S/. 43 883 y un C/B de por cada S/. 1,8; es decir que por cada S/.1 invertido se gana S/. 0,8. Además, es viable ambientalmente ya que en la nueva matriz de Leopold los factores ambientales como el agua y el suelo se redujeron los impactos negativos severos a moderados.

Hoy en día las aguas residuales no son aprovechadas como un recurso reutilizable, sino como un elemento contaminante para el medio ambiente. El presente estudio tiene como objetivo proponer un sistema de tratamiento de aguas residuales para ser aprovechadas en el riego de áreas verdes del distrito de Pimentel. Actualmente el 81,25% de las áreas verdes del distrito es regado con 7 799,96 m3 de agua potable, se realizó un proyección de la demanda determinando que la demanda de agua tratada para el proyecto es de 1 021 533,22 m3 para el 2030. Posteriormente se seleccionó el tratamiento por lodos activados, a través del método de factores ponderados. Se diseñó una planta de tratamiento de aguas residuales por lodos activados con una capacidad para producir 2 806,41m3/día de agua tratada con 3,13 mg/L de DBO5T (remoción del 97%) teniendo así un agua apta para ser aprovechada en el riego de áreas verdes que cumple con la normativa establecida. También se realizó una evaluación económica social en donde se obtuvo un VANS de S/ 3 351 042 y la TIRS de 22%, indicando que el proyecto de inversión pública es rentable socialmente ya que el VANS es mayor que 0 y la TIRS es mayor que la TSD, finalmente se realizó un análisis de sostenibilidad en el cual se determinó que el proyecto de inversión pública es sostenible en cuanto a organización y gestión, riesgos naturales, demanda, y disponibilidad de recursos financieros.

El desarrollo de la presente tesis, plantea un proyecto integral, desde el abastecimiento de agua potable, sistema de alcantarillado y una planta de tratamiento de agua residuales, con el objetivo de ayudar a descender los índices de morbilidad de origen hídrico que están presente en el distrito de Sócota, provincia de Cutervo, departamento de Cajamarca. Así pues, se inició con el diagnóstico de la situación actual de los servicios básicos, el estudio de la población y demanda de agua, que fueron esenciales para determinar el horizonte de proyecto en un periodo de 20 años, a esto se suma los estudios de topografía y suelos, claves para un correcto dimensionamiento hidráulico y estructural en el que se llegó a diseñar teniendo en cuenta las normativas vigentes del MVCS, RNE, en cuanto a captaciones de manantial tipo ladera, cámara reunión de caudales, válvulas de purga, válvula de aire, líneas de conducción, reservorios, red de aducción, red de distribución , redes de alcantarillado, cámara de rejas, desarenador, tanque imhoff, filtro bilógico, lecho de secado de lodos y caseta de cloración, paralelamente se desarrolló la evaluación de impacto ambiental, y se determinó el presupuesto económico y plazo de ejecución de la obra.

En la actualidad en la ciudad de Lima, tiene un déficit hídrico de 3.3 m3/s, cerca de 800,000 limeños no cuentan con el servicio de red de agua potable. En esta situación actual de escasez hídrica, la ciudad de Lima vierte al océano Pacífico más de 20 m3/s de efluentes de tratamiento primario de la red aguas residuales de la ciudad para su dispersión en el mar, volumen de agua, que tratado y reusado contribuiría de forma significativa a resolver los problemas de la ciudad. La presente Tesis tiene por objetivo evaluar la viabilidad técnica y sostenibilidad de la recarga del acuífero de Lima mediante el uso de aguas residuales tratadas para su posterior extracción y uso potable, para ampliar las fuentes de agua dulce. La metodología para el logro del objetivo señalado, corresponde al de una investigación mixta. El proceso de investigación comprendió el análisis de la situación hídrica de la ciudad de Lima y en la determinación de las variables técnicas que se deben evaluar para determinar la factibilidad técnica de la recarga del acuífero. La idoneidad de la solución propuesta para ampliar las fuentes de agua de la ciudad, fue evaluada en función de criterios de sostenibilidad, evaluación que concluye con la postulación de la Teoría de los Estados Límites y la medición de los años de vida sostenibles como mecanismo de análisis. El presente estudio comprendió la identificación de a las instituciones involucradas en la gestión hídrica de la ciudad de Lima, la revisión de fuentes bibliográficas, visita a diferentes instalaciones vinculadas al sistema de saneamiento de la ciudad de Lima y entrevistas a profesionales del sector privado y público vinculado al quehacer nacional del agua. La conclusión, tratar a nivel potable el agua residual que hoy se vierte al mar para su reúso en la recarga del acuífero de la ciudad de Lima es lo más cerca de la sostenibilidad que podremos estar. La solución propuesta es la mejor alternativa, es una práctica en muchas ciudades del mundo que sufren de escasez de agua y es la solución adecuada para una mayor sostenibilidad hídrica de la ciudad. EL plan de SEDAPAL de aumentar la oferta de agua mediante trasvases, derivaciones, mejora de redes y embalses es necesario, viable y costoso pero la oferta adicional de agua potable sería copada a lo sumo en 25 años. La recarga del acuífero es urgente y le brindará a la ciudad 22 años más de horizonte de abastecimiento hídrico, pero aun así, la posibilidad de alcanzar el valor límite de 100 l/d día per cápita entregado a cada usuario se alcanzará en aproximadamente 100 años. La ciudad de Lima tiene fecha límite y está es de 100 años, por lo que el futuro sostenible se deberá buscar más allá de las fronteras de la ciudad y exigirá finalmente refundar la ciudad.

GI Industria Perú S.A.C. (GI) es parte del grupo Grand Invest, su rubro es el suministro de productos químicos para el tratamiento de aguas residuales generadas por la actividad industrial. Desde su creación en el 2010, la principal industria donde se ha desarrollado es la pesquera destinada al consumo humano indirecto (CHI), ha sabido fortalecer el vínculo comercial con las principales empresas de este sector. Su principal interés es la satisfacción de sus clientes y ser un aliado estratégico para ellos, por lo que cuenta con la certificación ISO 9001, y a solicitud de un cliente iniciaron la emisión de un primer reporte bajo los estándares del Global Reporting Initiative (GRI). Como resultado de este estudio, se ha identificado que la empresa cuenta con habilidades para generar mayor ventaja competitiva y oportunidades de mejora, sin embargo, no cuenta con una estrategia formal, es decir no tiene un plan estratégico que marque un horizonte a largo plazo y que además les permita ser sostenibles. Si bien es cierto se ha mantenido buenos resultados con una gestión de enfoque en el día a día, no están considerando los beneficios que podrían obtener con una planificación adecuada, más aún cuando uno de los intereses de la gerencia es crecer en otros sectores. Como propuesta de solución se plantea la implementación de una gestión estratégica, dentro de la cual las estrategias planteadas deben asegurar un desarrollo sostenible y crecimiento constante que genere un valor compartido con sus diferentes grupos de interés. Para ello, es importante utilizar el reporte GRI como una herramienta de gestión que mediante sus indicadores les permita evaluar su desempeño, contribuir a la sostenibilidad y a la vez compartir la información con la sociedad en general. / GI Industria Perú S.A.C. (GI) is part of Grand Invest group, it's main business is chemical products supply for sewage treatment generated by the industrial activity. Since its creation in 2010, the main industry where it has developed is fishing destined to indirect human consumption, strengthening the commercial bond with the main companies in this sector, where it has always been their main interest the customer satisfaction and being an strategic ally for them, that's why they count with the ISO 9001 certification, besides that had started with the emission of a first report under the Global Reporting Initiative (GRI) standards. As result of this study, it has been identified that the company counts with skills to create more competitive advantage and improvement opportunities, however, it doesn't count with a formal strategy, which means it doesn't have a strategic plan that marks a long term horizon to be guided to and that lets them be sustainable. On the other hand, it is true that the company has had good results due to a short term management, the long term benefits that could be obtained with a proper planning are not being considered, even so when one of the management interests is to grow in other sectors. As a proposal of solution, the implementation of the strategic management is recommended, which will allow that all the workers could align their efforts towards the fulfillment of the established goals. Also, the planned strategies must ensure a sustainable development and constant growth that generates a shared value with their stakeholders. That's why it is important to use the GRI report as a management tool that could allow through its KPIs, the evaluation of the performance and at the same time, share the information along the whole society.

La Gestión del Agua Residual con Economía Circular en el Perú no tiene un buen posicionamiento en américa latina debido a problemas estructurales que está en proceso de resolver. En el presente Planeamiento Estratégico se plantea como visión que para el 2026 la gestión del agua residual con economía circular será reconocida nacional e internacionalmente por superar los más altos estándares de calidad y las expectativas del mercado, aportando al dinamismo de la economía nacional y contribuir a la conservación del medio ambiente, a través de un proceso de mejora continua, velando por el desarrollo del personal operativo y administrativo; favoreciendo la salud, y elevando el nivel de vida de la población. Al desarrollar la formulación estratégica a través de las matrices que propone el modelo secuencial, se obtuvo como resultado que las estrategias óptimas son las intensivas (desarrollo y penetración de mercados); de integración (vertical y horizontal) y de diversificación. A partir de ello se formularon objetivos de corto plazo, políticas, asignación de recursos, una nueva estructura organizacional, indicadores de evaluación y control de objetivos En el Tablero de Control Balanceado se comparan los indicadores, unidades y periodos establecidos para cada uno de los Objetivos a Corto Plazo considerando cada una de las perspectivas. La Gestión del Agua Residual con Economía Circular en el Perú no ha desarrollado clústeres lo cual es importante conformar para favorecer su competitividad y posicionamiento. / The residual water Management with Circular Economy in Peru does not have a good position in Latin America due to the structural problem that is in process to be solved. In this strategic planning it is proposed as vision that by 2026, the residual water management with circular economy it will be recognized nationally and internationally by overcome the highest standards of quality and market expectations, contributing to the dynamism of the national economy and contribute to environmental conservation, through a process of continuous improvement, ensuring the development of operational and administrative staff; Health promoting and raising the standard of living of the population. Developing a strategic formulation through matrixes proposed by the sequential model, the result obtained was that the optimal strategies are the intensive strategies (market development and penetration), integrational strategies (vertical and horizontal) and diversification strategies. From that point, short-term objectives, policies, resources allocation, a new organizational structure, evaluation indicators, objectives control. Indicators, units, and periods established for each short-term goal are compared on the Balanced Control Table considering each one of the perspectives. The residual water Management with Circular Economy in Peru has not developed clusters, which are important to be established in order to favor its competitiveness and its positioning.

El agua potable es uno de los recursos más importantes para la humanidad. Actualmente, el uso doméstico de agua potable es ineficiente en la mayoría de edificaciones multifamiliares de nuestro país, ya que diversas actividades no requieren de agua potable, y se puede optar por usar agua reciclada. En la presente investigación se discuten la viabilidad y los beneficios de la implementación de sistemas de reciclaje de aguas grises en edificaciones multifamiliares, con especial consideración en el contexto peruano. Se concluye que los sistemas de reciclaje son métodos eficientes de ahorro de agua, por lo que pueden tener una alta viabilidad económica y ambiental a largo plazo, y agregan valor a los proyectos de edificaciones de vivienda. Adicionalmente, se comparan los tipos de tratamiento de aguas grises predominantes en la literatura, que incluyen tratamiento biológico de reactores secuenciales y reactores de membrana, y los métodos de desinfección posterior al tratamiento de cloración, ozonización y radiación ultravioleta. Estas alternativas se compararon según la inversión inicial requerida, costos de mantenimiento, capacidad de volumen de tratamiento, calidad de agua resultante y efectos en el medio ambiente. Se concluye que los reactores secuenciales y la cloración son los métodos más apropiados para edificaciones de vivienda de mediana escala en Perú.

En esta investigación se analiza la evolución del potencial de oxidación-reducción (ORP) y parámetros fisicoquímicos como oxígeno disuelto, pH, turbidez, sólidos disueltos totales, conductividad electrolítica, entre otros, con el fin de predecir la calidad de aguas residuales in situ, durante un proceso de desinfección con ozono, relacionándolos con parámetros microbiológicos como la demanda bioquímica de oxígeno (DBO), la demanda química de oxígeno (DQO), así como el contenido de coliformes totales y coliformes termotolerantes. Estos estudios se realizaron sobre efluentes terciarios de la planta de tratamiento de aguas residuales (PTAR) de SEDAPAL en Cieneguilla (Lima, Perú). Dentro de este proceso de ozonización, los resultados del ORP muestran un comportamiento particular frente al contenido de coliformes termotolerantes. Se propone un modelo matemático para correlacionar el ORP con el contenido de coliformes termotolerantes (actividad microbiana), logrando un enfoque semicuantitativo. Estas mediciones de ORP podrían utilizarse como indicador in situ para predecir la calidad de las aguas residuales tratadas con ozono. En condiciones de dosis de ozono de 13.33 mg/L y después de 30 minutos de ozonización, el ORP aumenta consistentemente por encima de 390 mV, logrando así valores aceptables para el contenido de coliformes termotolerantes dentro de los límites máximos permisibles (LMP) establecidos para efluentes en plantas de tratamiento de aguas residuales domésticas o municipales (según el Ministerio del Ambiente de Perú), incluso para muestras iniciales de hasta 5.400.000 NMP/100 mL de coliformes termotolerantes antes de que comience el proceso de desinfección. / In this research, the evolution of the oxidation-reduction potential (ORP) and physicochemical parameters such as dissolved oxygen, pH, turbidity, total dissolved solids, electrolytic conductivity, among others, is analyzed with the purpose of predicting the quality of wastewater in situ during a disinfection process with ozone, relating them to microbiological parameters such as biochemical oxygen demand (BOD), chemical oxygen demand (COD), as well as the content of total coliforms and thermotolerant coliforms. These studies were performed on tertiary effluents in the wastewater treatment plant (WWTP) of SEDAPAL in Cieneguilla (Lima, Peru). Within this ozonation process, the ORP results show a particular behavior against the content of thermotolerant coliforms. A mathematical model is proposed to correlate ORP with the content of thermotolerant coliforms (microbial activity), achieving a semiquantitative approach. These ORP measurements could be used as an in situ indicator to predict the quality of wastewater treated with ozone. At ozone dose conditions of 13.33 mg/L and after 30 minutes of ozonation, the ORP consistently rises above 390 mV, achieving thereby acceptable values for the content of thermotolerant coliforms within the maximum permissible limits (MPL) set for effluents of domestic or municipal wastewater treatment plants (according to the Ministry of Environment in Peru), even for initial samples as high as 5,400,000 NMP/100 mL of thermotolerant coliforms before the disinfection process begins.

Els Sistemes d'Aiguamolls Construïts (SAC) de Flux Subsuperficial Horitzontal (FSH) és una tecnologia apropiada pel sanejament d'aigües residuals procedents de nuclis de població petits. No obstant els SAC de FSH són considerats una tecnologia natural, l'operació i manteniment d'aquestes depuradores és crucial per a garantir el seu correcte funcionament. Aquestes necessitats d'operació i manteniment varien entre depuradores segons (1) les característiques de la comunitat, (2) la configuració de la depuradora i el disseny del SAC de FSH i (3) les característiques del medi receptor. En aquest sentit, en aquesta tesi es presenta el desenvolupament d'un Sistema d'Ajuda a la Decisió (SAD) per a la definició de protocols d'operació i manteniment per a SAC de FSH tenint en compte els factors que causen variabilitat entre aquest tipus de depuradores (1, 2 i 3). / Horizontal Subsurface Constructed Wetlands (HSCW) is an appropriate technology to treat wastewater coming from small communities. Despite HSCW is considered a natural technology, operation and maintenance are crucial to guarantee their performance. These necessities vary according to (1) the characteristics of the community, (2) the wastewater treatment plant configuration and the HSCW design and (3) the characteristics of the receiving media. In this sense, the this thesis presents the development of an Environmental Decision Support System (EDSS) to asses the definition of operation and maintenance protocols for HSCW taking into account the aspects that cause variability among these facilities (1, 2 and 3).