Hoy en día es usual hablar de la crisis del agua, hecho que se ha convertido ya en una preocupación mundial. Las reservas aprovechables del vital liquido son cada vez menores y poco se ha hecho para corregir este grabe problema. No se ha logrado hacer conciencia dentro de la sociedad para hacerle frente a esta amenaza, una amenaza que debe ser combatida por todos. Esta situación deberá corregirse pensando siempre en el bienestar colectivo. El presente Informe de Suficiencia, tiene como objetivo principal, diseñar una planta de tratamiento de agua residual(PTAR), para la UNIVERSIDAD NACIONAL MAYOR DE SAN MARCOS (UNMSM), con el fin de reducir sus descargas contaminantes al mar, y a la vez, con el agua tratada regar sus áreas verdes. Además de proporcionar al estudiante y / o profesional interesado en el tema, el conocimiento, pasos y / o metodología para el diseño; Por lo cual se proporciona la información suficiente, para poder llevar acabo el proyecto. Se podrá encontrar y entender convenientemente en este informe, cuales son los estudios básicos necesarios a realizar, para comenzar a diseñar una PTAR. Se establece también los parámetros básicos de diseño; Además conocer las diferentes alternativas de PTAR que se pueden plantear o proponer inicialmente, que luego serán discutidas, evaluadas, y finalmente seleccionar la más adecuada También contiene, cálculos de dimensionamiento, costos de construcción y operación de la PTAR. Se menciona además el estudio de factibilidad económica del proyecto. Y por ultimo se brinda los requerimientos previos al arranque, operación y mantenimiento del PTAR.

El desarrollo de las industrias alimentarias en el Perú ha mostrado un significativo incremento en los últimos años, tal como lo demuestra los estudios realizados por el ministerio correspondiente; sin embargo el mismo estudio revela que el mayor incremento corresponde al sector informal. Estas industrias no consideran dentro del proceso de producción la gestión de sus efluentes, que poseen alta carga orgánica con un enorme potencial contaminante, porque consideran un “gasto innecesario” que mermaría sus ganancias. Por lo cual el objetivo de la presente investigación fue desarrollar un procedimiento que permita tratar los efluentes de dos plantas procesadoras de frutas, mediante bioconversión a proteínas unicelulares. Las características promedio de los efluentes como la carga orgánica fue calculada por la DBO5 en 4,634.25 mg/L y una turbidez de 171.85 NTU. El tratamiento primario fue realizado por floculación y sedimentación con FeCl3 a la concentración de 50 mg/L. La carga orgánica del sedimento recuperado fue formulado al 15 y 18% de concentración y suplementado a favor del metabolismo de levaduras a un volumen de 10 L en cada caso y sometido a bioconversión en paralelo con una cepa nativa de levadura y una cepa estándar de Saccharomyces cerevisiae, por el método de fermentación Batch en un fermentador de 12 galones de capacidad nominal. Los mejores resultados fueron encontrados en la bioconversión realizada al 15% de materia orgánica con la levadura nativa, habiéndose producido 10.24 g/L de biomasa, la reducción de la DBO5 llegó hasta 125 m/L y la turbidez hasta 5.6 NTU. Valores admitidos como conforme por la Norma Peruana para la eliminación de los efluentes industriales. / The food industries development in Peru have showed significant increased in the last years, such as some research make by relevant ministry; however the same research show the great increase of informal sector, they have effluents with a high organic charge and high pollution potential. These industries don’t consider managing their effluent on the production process because they think that managing it is an unnecessary and don’t let to earn more money. For instant the mean objective of this research was development a procedure to let treating effluents from two fruit processing plant, through bioconversion to unicellular protein. The average characteristics of effluents as the organic charge was measured by DBO (oxygen biochemical demand) on 4634,25 mg/L and turbidity of 171.85 NTU. The primary treatment was carried out by flocculation and sedimentation with FeCl3 at 50 ppm. The organic charge from recovered sediment was made at 15 and 18% of concentration and supplemented to improve the yeast metabolism in a volume of 10L for each case and subject at bioconversion at the same time with yeast native strain and Saccharomyces cerevisiae strain by batch fermentation method in 12 gallons of fermented. The best result were found on 15% of organic material with yeast native, that produced 10,24g/L of biomass, the DBO reduction came up 125mg/L and the turbidity up 5,6 NTU. These values are according with Peruvian standard to industrial effluent. / Tesis

Hoy en día es usual hablar de la crisis del agua, hecho que se ha convertido ya en una preocupación mundial. Las reservas aprovechables del vital liquido son cada vez menores y poco se ha hecho para corregir este grabe problema. No se ha logrado hacer conciencia dentro de la sociedad para hacerle frente a esta amenaza, una amenaza que debe ser combatida por todos. Esta situación deberá corregirse pensando siempre en el bienestar colectivo. El presente Informe de Suficiencia, tiene como objetivo principal, diseñar una planta de tratamiento de agua residual(PTAR), para la UNIVERSIDAD NACIONAL MAYOR DE SAN MARCOS (UNMSM), con el fin de reducir sus descargas contaminantes al mar, y a la vez, con el agua tratada regar sus áreas verdes. Además de proporcionar al estudiante y / o profesional interesado en el tema, el conocimiento, pasos y / o metodología para el diseño; Por lo cual se proporciona la información suficiente, para poder llevar acabo el proyecto. Se podrá encontrar y entender convenientemente en este informe, cuales son los estudios básicos necesarios a realizar, para comenzar a diseñar una PTAR. Se establece también los parámetros básicos de diseño; Además conocer las diferentes alternativas de PTAR que se pueden plantear o proponer inicialmente, que luego serán discutidas, evaluadas, y finalmente seleccionar la más adecuada. También contiene, cálculos de dimensionamiento, costos de construcción y operación de la PTAR. Se menciona además el estudio de factibilidad económica del proyecto. Y por ultimo se brinda los requerimientos previos al arranque, operación y mantenimiento del PTAR. / Tesis

Publicación a texto completo no autorizada por el autor / Los colectores primarios son redes que recolectan aguas residuales de varios afluentes de menores dimensiones de acuerdo con determinadas áreas de drenaje, estos colectores primarios son de diámetros de 350 mm en adelante. Estos colectores reciben las aguas residuales de gran parte de la ciudad de Lima, este estudio abarcó los distritos de San Juan de Lurigancho, Cercado de Lima y Rímac. Así como se brinda un buen servicio de agua potable, es también se debe contar con un buen servicio de alcantarillado, más aún en una ciudad en permanente crecimiento como Lima que origina mayor demanda de servicios, es por ello que monitorear estos colectores es un tema muy importante para recabar información de cómo están trabajando. El colector primario N°6 empieza en el distrito del Rímac en jr. Loreto, este presenta problemas de aniego, para ello se determinó colocar puntos de aforo en lugares que cumplan con las condiciones necesarias de lectura de los colectores aportantes al colector principal y mediante esta información se determinó sus parámetros geométricos, el comportamiento de las aguas residuales, tanto de caudal como tirante, además de determinar su capacidad hidráulica el cual debiera trabajar a menos del 75% de su relación tirante diámetro. Para este estudio nos apoyamos en un programa de modelamiento llamado SewerCAD v8i para obtener los perfiles que nos mostraran como viene trabajando los tramos en problema del Colector Primario N°6 y con ello determinamos las posibles medidas o mitigaciones que se podrá tomar en cuenta para mejorar la situación actual en la que se encuentra. / Trabajo de suficiencia profesional

El trabajo presenta el análisis técnico y económico para llevar a cabo una propuesta de tratamiento y reuso del agua residual industrial en una empresa de fabricación de vidrios de seguridad. Inicialmente se explica y detalla el marco teórico del concepto de producción más limpia y las diferentes tecnologías limpias; se describen las principales operaciones unitarias aplicables al tratamiento de aguas residuales industriales; y la legislación peruana vigente que regula los niveles de contaminación en los efluentes residuales industriales. Posteriormente, se establece el diagnóstico actual de la empresa, así como la descripción y análisis de las causas del problema central. En último lugar, se desarrolla la propuesta de solución a través de una planta de tratamiento de aguas residuales industriales que incluya el reúso del agua, y se proponen las conclusiones y recomendaciones finales del estudio.

Entendemos por suelo residual aquel material proveniente de la roca que no ha sido transportado desde su localización original y mantiene los planos de debilidad de la roca dentro de determinadas profundidades. El espesor del suelo residual depende del tipo de roca y varía con la edad y la intensidad de meteorización, la que a su vez, depende del clima y la pluviometría. Los suelos residuales no pueden considerarse aislados del perfil de meteorización del cual son una parte componente. Para definir su comportamiento y las posibilidades de ocurrencia de deslizamientos, interesan prioritariamente las estructuras geológicas que pasan a determinar la ocurrencia de potenciales fallas por sobre las propiedades del material que conforma la matriz. Estos suelos generalmente son muy heterogéneos lo que los hace difíciles de muestrear y ensayar y ya que muchas veces poseen zonas de alta permeabilidad, el suelo resulta muy susceptible a cambios rápidos de humedad, saturación, erosión y flujo, lo que incorpora una dificultad adicional al momento de evaluar su resistencia al corte para las condiciones más desfavorables. El conocimiento de la génesis de estos suelos y su distribución en la zona, permiten comprender y diferenciar sus características geotécnicas y comportamiento cuando sometidos a lluvias, variaciones bruscas de temperatura y diferentes estados de carga. El presente estudio busca caracterizar geotécnicamente los suelos residuales del batolito de la Cordillera de la Costa en las cercanías de la Ruta 68 a través de la descripción y medición de sus rasgos fundamentales, muestreo, ensayos y análisis de diferentes sectores, concentrando la zona de estudio en los taludes de los km 98.300, 100.800 y 105.400, lugares que han manifestado inestabilidad de diferente tipo. Para caracterizar este suelo se determinaron las propiedades-índice mediante los ensayos de humedad, límites de Atterberg, peso especifico, densidad natural seca del suelo, granulometría e índice de vacíos, todos ellos solo como parámetros comparativos. Además se determinó su resistencia a través del ensayo de corte directo, para lo cual fue necesario establecer una metodología especial orientada a evaluar la resistencia en los planos de debilidad observados. Los resultados de los ensayos de propiedades-índice indican que este suelo, en las profundidades ensayadas, está constituido por un limo de baja a nula plasticidad y en estado inalterado presenta superficies débiles con resistencia al corte caracterizadas por un ángulo de fricción 41º y 45º y unaque varía entre cohesión c en el rango de 0.1 [kg/cm2] a 0.5 [kg/cm2] El estudio de estabilidad de taludes en estos suelos residuales no debe ser el convencionalmente adoptado para suelos sedimentarios, sino que se ha de adaptar a fin de incorporar los rasgos característicos y las particularidades locales de estos suelos. Se deben incluir en el estudio de estabilidad factores que reducen la resistencia de estos suelos entre los que se cuentan el complejo régimen hidrogeológico, la humedad ambiental y la temperatura, así como las características geológico-geotécnicas, la topografía y demás condiciones ambientales.

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[EN] Economic development often involves the need for additional water resources to carry out the new industrial or agricultural activities, or to supply the domestic, tourist and leisure activities demand. Moreover, this development usually leads to increased in population, which further increases the demand for water. In many places with arid or semiarid climate, this water scarcity leads to decreased water quality, even in areas with rainfall, the accumulation of demand in time and in space causes deficits, and produces social impact about the destination of available resources and damages to the environment. The reclaimed wastewaters are an unconventional source of water that has developed in recent decades. However, in order to reuse this resource, very important because of the quantity and the availability, appropriate technologies are required, specially an efficient disinfection system. This doctoral thesis presents an application of the Analytic Hierarchy Process (AHP) by integrating a Delphi process and combined with the VIKOR technique for selecting the best disinfection technology for treated wastewater reuse projects. The proposed methodology provides project managers a tool to evaluate problems with multiple criteria and multiple alternatives which involve non-commeasurable decision criteria, with expert opinions play playing a major role in the selection of these treatment alternatives. The alternatives have been evaluated for each of the criteria weighted according to the opinions of the experts consulted. Finally, the VIKOR method has been applied to determine a compromise solution, and to establish the stability of the results. Therefore, the expert system proposed to select the optimal disinfection alternative is a hybrid method combining the AHP with the Delphi method and the VIKOR technique, which is shown to be appropriate in realistic scenarios where multiple stakeholders are involved in the selection of a sustainable disinfection technique for wastewater reuse projects. / [ES] El desarrollo económico suele implicar la necesidad de disponer de recursos hídricos adicionales para poder llevar a cabo las nuevas actividades industriales o agrícolas, o para abastecer la demanda correspondiente a las actividades domésticas, turísticas y de ocio. Además, este desarrollo conlleva habitualmente un aumento de población, lo que aún incrementa más la demanda de agua. En muchos lugares de clima árido o semiárido esta escasez de recursos hídricos ocasiona una disminución de la calidad del agua, incluso en lugares con lluvia suficiente la acumulación de la demanda en el tiempo y en el espacio crea deficiencias, y genera repercusiones sociales al respecto del destino de los recursos disponibles y su afectación al medio ambiente. Las aguas residuales regeneradas constituyen un recurso no convencional de agua que ha venido desarrollándose en los últimos decenios. No obstante, para poder proceder a reutilizar este recurso, de gran importancia por su volumen y disponibilidad, se requieren las tecnologías adecuadas y en particular unos sistemas de desinfección eficientes. Esta tesis presenta una aplicación del Proceso Analítico Jerárquico (AHP) mediante la integración de un proceso Delphi y combinado con la técnica VIKOR, para la selección de la mejor tecnología de desinfección en proyectos de reutilización y regeneración de aguas residuales tratadas. La metodología propuesta proporciona a los administradores de proyectos una herramienta para evaluar problemas con criterios múltiples y múltiples alternativas que implican criterios de decisión no cuantificables, con opiniones de expertos que juegan un papel importante en la selección de estas alternativas de tratamiento. Las alternativas han sido evaluadas para cada uno de los criterios, ponderados de acuerdo a las opiniones de los expertos consultados. Finalmente, se aplica el método VIKOR para determinar una solución de compromiso, y establecer la estabilidad de los resultados. Por tanto, el sistema experto propuesto para seleccionar la alternativa óptima de desinfección es un método híbrido que combina el procedimiento AHP con el método Delphi y la técnica VIKOR, y se muestra apropiado en escenarios realistas donde múltiples actores están involucrados en la selección de una técnica de desinfección sostenible en proyectos de regeneración de aguas residuales tratadas. / [CAT] El desenvolupament econòmic sol implicar la necessitat de disposar de recursos hídrics addicionals per a poder dur a terme les noves activitats industrials o agrícoles, o per a abastir la demanda corresponent a les activitats domèstiques, turístiques i d'oci. A més, aquest desenvolupament comporta habitualment un augment de població, la qual cosa encara incrementa més la demanda d'aigua. En molts llocs de clima àrid o semi àrid esta escassetat de recursos hídrics ocasiona una disminució de la qualitat de l'aigua, fins i tot en llocs amb pluja suficient l'acumulació de la demanda en el temps i en l'espai crega deficiències, i genera repercussions socials respecte d'això del destí dels recursos disponibles i la seua afectació al medi ambient. Les aigües residuals regenerades constituïxen un recurs no convencional d'aigua que ha vingut desenvolupant¿se en els últims decennis. No obstant això, per a poder procedir a reutilitzar aquest recurs, de gran importància pel seu volum i disponibilitat, es requerixen les tecnologies adequades i en particular uns sistemes de desinfecció eficients. Esta tesi presenta una aplicació del Procés Analític Jeràrquic (AHP) per mitjà de la integració d'un procés Delphi i combinat amb la tècnica VIKOR, per a la selecció de la millor tecnologia de desinfecció en projectes de reutilització i regeneració d'aigües residuals tractades. La metodologia proposada proporciona als administradors de projectes una ferramenta per a avaluar problemes amb criteris múltiples i múltiples alternatives que impliquen criteris de decisió no quantificables, amb opinions d'experts que juguen un paper important en la selecció d'estes alternatives de tractament. Les alternatives han sigut avaluades per a cada un dels criteris ponderats d'acord amb les opinions dels experts consultats. Finalment, s'aplica el mètode VIKOR per a determinar una solució de compromís, i establir l'estabilitat dels resultats. Per tant, el sistema expert proposat per a seleccionar l'alternativa òptima de desinfecció és un mètode híbrid que combina el procediment AHP amb el mètode Delphi i la tècnica VIKOR, i es mostra apropiat en escenaris realistes on múltiples actors estan involucrats en la selecció d'una tècnica de desinfecció sostenible en projectes de regeneració d'aigües residuals tractades. / Cuenca Ruiz, MA. (2016). Selección de un sistema de desinfección en proyectos de reutilización de las aguas residuales tratadas [Tesis doctoral no publicada]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/60151 / TESIS

Los procesos biológicos en una EDAR consisten en transformaciones bioquímicas que realizan los microorganismos durante su crecimiento. La modelación matemática de estos procesos de crecimiento es fundamental para el diseño, simulación y control óptimo de una EDAR. Habitualmente, el proceso de nitrificación era modelado como una única etapa en la que el amonio era oxidado a nitrato. Sin embargo, con el desarrollo de nuevas tecnologías y la aparición de problemas de acumulación de nitrito en algunas EDARs ha surgido la necesidad de considerar el nitrito como un nuevo componente en la modelación de los procesos biológicos. Esto ha llevado a la aparición de modelos en los que se divide el proceso de nitrificación en dos etapas. Aunque son varios los modelos de nitrificación en dos etapas propuestos, aun no hay un modelo ampliamente aceptado, apropiado para tratar las cuestiones mencionadas y proporcionar un rango de valores de parámetros fiable para reproducir adecuadamente las transformaciones del nitrito en los sistemas de fangos activos. Además, tampoco se ha definido una metodología de calibración para estos modelos que facilite la determinación de los valores de los parámetros incluidos en estos. Por ello, los objetivos generales de esta tesis son el desarrollo de un modelo general del proceso de nitrificación vía nitrito que considere tanto la oxidación de amonio a nitrito como del nitrito a nitrato y la metodología de calibración para los parámetros de las bacterias implicadas. Como se pretende validar el modelo en dos sistemas de operación con características completamente diferentes, un reactor SHARON a escala de laboratorio y una planta piloto de fangos activados, ha sido necesario el desarrollo de una metodología de calibración adaptada a cada uno de los sistemas. La metodología de calibración aplicada al reactor SHARON incluye únicamente la determinación de los valores de los parámetros correspondientes a las bacterias amonioxidantes (AOB). / Jiménez Douglas, E. (2010). Modelación matemática del proceso de nitrificación en dos etapas. Desarrollo de metodologías de calibración del modelo para un reactor SHARON y un proceso de fangos activados [Tesis doctoral no publicada]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/8499 / Palancia

Este trabajo tiene dos partes. En primer lugar hemos construido un modelo de funcionamiento del sistema hídrico del Parque Natural de L'Albufera, un humedal situado en el litoral mediterráneo español cuyo elemento más característico es su lago central. Hemos denominado a dicho modelo Cabhal, acrónimo para Calidad de aguas y balance hídrico en L'Albufera. Este modelo incluye una cuantifiación de los aportes hídricos procedentes del ciclo natural y de las alteraciones producidas por el sistema de regadio y la presión urbana; una evaluación de entradas, salidas y variación en el almacenamiento, tanto en el lago, como en el sistema lago-arrozal; un análisis de la distribución espacial de los aportes hídricos; una cuantificación de las cargas contaminantes y un módulo de simulación de los procesos de calidad relacionados con su eutrofización. El modelo consta de seis módulos. Para su construcción hemos aplicado el principio de superposición y hemos considerando por separado el régimen natural (basado en el modelo Simpa del Cedex) y el régimen alterado. El módulo relativo al balance hídrico incluye cinco elementos tipo embalse: cuatro de ellos simulan los arrozales de los sectores de riego existente dentro del parque natural y el quinto el lago. Hemos añadido un módulo de distribución espacial y otro de cálculo de cargas basado en la formulación de concentraciones patrón para los diferentes tipos de aporte. El módulo de calidad de las aguas en el lago ha sido construido con el software de simulación bidimensional Sobek WQ de Deltares. En segundo lugar hemos utilizado el modelo Cabhal para generar series temporales, con paso mensual, de los principales indicadores del sistema, incluyendo volumen total de aportes hídricos, número de renovaciones anuales en su lago central, cargas externas y concentraciones medias de materia orgánica, fósforo y nitrógeno en los aportes hídricos. Hemos prestado especial atención a evaluar los indicadores a principios de los años setenta, época en que el lago pasó bruscamente a un estado de aguas turbias dominado por el fitoplancton, y tras la finalización de las principales infraestructuras de saneamiento y depuración. En esta investigación hemos partido de una hipótesis central: existen aspectos sustantivos de la evolución del estado trófico de L¿Albufera que sólo pueden ser explicados a partir de su relación con las infraestructuras del sistema hídrico. El modelo Cabhal puede ser empleado para el estudio de los requerimientos ambientales de L¿Albufera de València. / Mondría García, M. (2011). Infrastructuras y eutrofización en l'Albufera de València. El modelo Cabhal [Tesis doctoral no publicada]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/10527 / Palancia