Actualmente, el consumo total de agua en los países desarrollados destinado a uso industrial representa un 59% según se constata en el Primer Informe de Naciones Unidas sobre el Desarrollo de los Recursos Hídricos del Mundo, Agua para todos, Agua para la vida (Marzo 2003). Más de un 80% de los deshechos peligrosos del mundo se producen en los países industrializados y, en las naciones en vías de desarrollo, un 70% de las aguas residuales se vierten al agua sin ningún tratamiento previo, contaminando así los recursos hídricos disponibles. Según estos datos, el tratamiento y la reutilización de aguas residuales del sector industrial en el mundo son de especial relevancia, y más aún en países que saldan su balance de recursos hídricos con números rojos. Este es el caso de España, la nación europea con mayor déficit hídrico. La industria textil es una de las industrias que utilizan grandes cantidades de agua. Las aguas residuales procedentes de los distintos procesos de manufactura son potencialmente tóxicas y altamente coloreadas debido al alto contenido en contaminantes orgánicos, entre los que se encuentran los colorantes textiles no fijados a las fibras. Como consecuencia, es necesario un tratamiento previo antes de su descarga. Este problema es particularmente acusado en el caso de los colorantes reactivos. En la presente Tesis Doctoral se ha estudiado la viabilidad del tratamiento electroquímico de aguas textiles qe contienen colorantes reactivos. El objetivo principal es conseguir aguas decoloradas con un contenido en materia orgánica significativamente inferior al valor inicial. En última instancia, la aplicación del tratamiento electroquímico contempla la reutilización del agua en los distintos procesos textiles con la intención de solventar los problemas de escasez de agua, las enormes presiones medioambientales en el ámbito jurídico y legislativo y el aumento del coste del agua. / Del Río García, AI. (2011). ESTUDIO DE LA REDUCCIÓN, OXIDACIÓN Y OXIDO-REDUCCIÓN ELECTROQUÍMICA APLICADO A LA DECOLORACIÓN / DEGRADACIÓN DE AGUAS DE TINTURA TEXTILES QUE CONTIENEN COLORANTES REACTIVOS CON GRUPOS AZO COMO CROMÓFORO [Tesis doctoral no publicada]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/12330 / Palancia

En la presente tesis doctoral se exponen los resultados obtenidos en el desarrollo de las lenguas electrónicas para diferentes aplicaciones en el ámbito del medio ambiente y de la industria alimentaria. La lengua electrónica presentada en esta tesis, está basada en la voltametría de pulsos y emplea electrodos metálicos como sensores. Dicha lengua electrónica incluye entre sus sensores, dos conjuntos de metales con reactividades totalmente diferentes como son los por un lado los metales nobles, Pt, Rh, Ir y Au, los cuales son difíciles de oxidar y un conjunto de metales más reactivos como son Co, Cu, Ag y Ni. Estos metales reaccionan con muchos compuestos cambiando su comportamiento electroquímico. Además, en esta tesis también se ha demostrado la importancia que el diseño del de pulsos a aplicar y la duración de la misma tiene en los resultados finales. En el campo del medioambiente, la lengua electrónica ha sido aplicada para la determinación de simulantes de agentes de guerra química o simulantes de agentes nerviosos en agua. En este trabajo se demostró que la lengua electrónica diseñada es capaz de diferenciar entre los simulantes de agentes nerviosos: DCP y DCNP de un conjunto de interferentes, con estructura química de organofosforados. Estudios de PLS han demostrado que la lengua electrónica posee una buena capacidad para cuantificar mezclas de ambos simulantes en presencia de un tercer interferente (OP-2). En la segunda aplicación en este campo, se desarrolló una lengua electrónica aplicada al control de la calidad de las aguas residuales. En este caso, los parámetros más importantes que normalmente se encuentran como contaminantes en las aguas residuales, como la demanda química de oxígeno soluble (DQO), demanda biológica de oxígeno soluble (DBO), nitrógeno amoniacal (NH4-N), ortofosfato (PO4-P) y sulfato (SO4¿S) fueron determinados con resultados satisfactorios. Por último, en el campo de la industria alimentaria se han desarrollado dos aplicaciones distintas. La primera de ella ha sido la determinación simultánea de agentes de curado de carne como son el cloruro, el nitrato y el nitrito en nuestras de carne picada. La segunda aplicación en este campo, ha sido el desarrollo de una lengua electrónica capaz de seguir el proceso de maduración de 7 de las más comunes variedades de uvas (Macabeo, Chardonnay, Pinot Noir, Sauvignon Caberné, Shyrah, Merlot y Bobal), y además, controlar el proceso de fermentación de una variedad en concreto, la uva Macabeo. / Campos Sánchez, I. (2013). Sensores electroquímicos tipo lengua electrónica voltamétrica aplicados al control medioambiental y a la industria alimentaria [Tesis doctoral no publicada]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/28937 / TESIS

En el Perú, la industria de harina de pescado es la segunda más grande después de la minería. Aproximadamente 130 plantas harineras cubren la línea costera peruana, procesando hasta 7.5 millones de toneladas de pescado en un buen año que se exportan casi en su totalidad. Los productores de harina están asimismo entre los principales generadores de residuos orgánicos en las zonas costeras peruanas. Elevados volúmenes o concentraciones de residuos orgánicos vertidos al ambiente conllevan al deterioro de la salud pública y de los recursos naturales y pueden obstaculizar el potencial de crecimiento de largo plazo de un país. El Banco Mundial, la FAO (www.fao.org) y las organizaciones ambientales han venido ejerciendo creciente presión sobre el Perú para que utilice sus recursos pesqueros de una manera más sostenible. Más aún, algunas compañías Europeas han estado considerando limitar sus compras de productos derivados de pescado sólo a aquellos países que practiquen una gestión sostenible de sus recursos pesqueros. Estas presiones han inducido a los industriales harineros peruanos a esforzarse cada vez más para optimizar la eficiencia de sus procesos en sus plantas. En la actualidad se esta alentando investigaciones del proceso productivo como un medio de reducir la generación de residuos, en contraste con las aproximaciones tipo “fin de tubo”, tales como sistemas de tratamiento de aguas residuales y emisores submarinos. El enfoque del proyecto es prevenir o recuperar productos valiosos de los efluentes que incrementen la rentabilidad de la compañía y a la vez reduzcan la emisión de residuos. / Tesis

Elabora la metodología de instalación de tubería de polietileno (HDPE) para emisor submarino industrial pesquero, que nos permitirá solucionar el problema de la contaminación de los diferentes cuerpos de agua, ya que es un fenómeno que responde al creciente grado de actividad contaminante que se viene dando en las últimas décadas. El desarrollo de los procesos industriales y el incremento de transporte marítimo aunado al crecimiento poblacional han incidido en un brusco y extraordinario aumento en la recepción de los cuerpos de agua de sustancias externas contaminantes. El estudio determina el proceso de instalación del emisor submarino que brindara el servicio de disposición final de los efluentes generados por cada una de las empresas industriales pesqueras asociadas a APROCHIMBOTE. La recolección de los efluentes residuales previamente tratados, se realiza a través de tuberías, por lo que, en La Estación de Bombeo y en las respectivas Sub Estaciones de Bombeo, no se realizará ningún tratamiento en dichas instalaciones, ya que están recibiendo un efluente previamente tratado, con una calidad menor o igual a los Límites Máximos Permisibles establecidos en el D.S. N°010-2008-PRODUCE. Posteriormente, a través de un proceso de bombeo el efluente es trasladado hasta su disposición final ubicada fuera de la bahía, todo esto se realizará a través de un Emisor Submarino de Aprox. 4.2 Km de longitud. El punto de descarga o disposición final, se encuentra fuera de la bahía a una profundidad de Aprox. 30 metros, de grandes corrientes de dirección sur - norte, donde se logrará una dilución de 460 veces. / Trabajo de suficiencia profesional

Este documento muestra los argumentos considerados para poder identificar una oportunidad de mejora y efectuar una propuesta eficiente en la reducción de los valores de los parámetros de la caracterización de los efluentes líquidos tratados de una manufacturera de aceite vegetal para consumo humano. El documento sintetiza el marco teórico que describe la caracterización, las tecnologías y los métodos para el tratamiento de aguas residuales aplicable a una manufacturera de oleaginosos; luego se describe la situación actual, el análisis del proceso y el método actual donde se logra identificar el problema y las causas para posteriormente proponer un plan de tratamiento para la reducción del impacto ambiental luego de una evaluación de la alternativa de solución con lo que se busca lograr beneficios ambientales y económicos, asegurando el cumplimiento de las exigencias de la nueva reglamentación y finalmente permitiendo a la empresa ser una organización sostenible. / Tesis

El primer capítulo trata acerca de los antecedentes, la evaluación de aguas residuales y sus orígenes e historia. Se señalan cuáles son sus características y la evolución de los diferentes tratamientos que reciben éstas, así como el desarrollo tecnológico de los diferentes sistemas de tratamiento, es decir, el tratamiento convencional y el tratamiento biológico natural. El segundo capítulo describe las características del distrito de Jesús María, tales como su ubicación geográfica, el clima del distrito, los servicios de abastecimiento. Se plantea la alternativa para mejorar esta problemática distrital que encierra estos tres servicios básicos. El tercer capítulo desarrolla los aspectos técnicos del proyecto. Se plantea el objetivo, se determina la ubicación de la planta de tratamiento de aguas residuales, se realiza un predimensionamiento con los valores obtenidos en el análisis de laboratorio del agua residual captada en el punto de toma, se calcula el caudal a partir de los requerimientos de riego, y se determina sus características a la salida del proceso. Se complementa con un sistema de riego por aspersión para hacer más eficiente el proceso. Además, se realiza una comparación económica de dos alternativas, la planteada en esta tesis y otra muy común utilizada en diversos distritos, en la cual se puede mostrar que lo planteado en esta tesis presenta una factibilidad económica que, junto con la factibilidad técnica y ambiental, hace viable el proyecto. Finalmente, en el cuarto capítulo se realiza el análisis de impacto ambiental, que determina el impacto que traería al medio ambiente, una planta de tratamiento de aguas residuales en el distrito, en sus diferentes etapas y las maneras de mitigarlos para no generar alteraciones al ecosistema. / Tesis

Con la investigación se ha pretendido estudiar la evolución a lo largo de una línea de riego de las posibles consecuencias que el empleo de las aguas reutilizadas urbanas puede tener en un cultivo concreto, en este caso el arroz, y en el medio. Con ello se intenta analizar el efecto que sobre las propiedades del suelo tiene la procedencia del agua de riego en los suelos y si afecta, de alguna manera, al cultivo y al medio ambiente, representado aquí por el Parque Natural de Albufera. En el estudio se tendrá siempre en cuenta la interacción suelo-agua-planta y las posibilidades del cultivo y del propio suelo como elemento depurador de las aguas respecto al lago donde acaban afluyendo, lo que puede suponer que lleguen a éste con menor carga de sustancias potencialmente contaminantes que de no haber reutilización agrícola. La novedad de este estudio frente a otros anteriores relativos a la reutilización de aguas residuales urbanas en agricultura y sus efectos sobre el suelo, las aguas, los cultivos y el medio ambiente, es precisamente seguir la evolución espacial de los diversos parámetros químicos de los suelos inundados para el cultivo del arroz. Para ello, se han tomado nueve parcelas situadas a lo largo de una línea de riego. Las primeras de ellas se riegan con aguas exclusivamente de origen urbano, mientras que a partir de la mitad de la línea de riego reciben también aguas de otros orígenes y de baja calidad, así como los efectos de la "perelloná" o inundación de los campos fuera de la época de cultivo. El estudio se centra principalmente en los suelos, pero se consideran también las aguas y la planta, desde el punto de vista del arrastre o acumulación de nutrientes como el de metales traza; en el equilibrio entre las fracciones de elementos solubles, absorbibles y no absorbibles por las plantas desde la solución del suelo que es el medio por estos compuestos. / Martínez Cortijo, FJ. (2004). Estudio agronómico y ambiental del riego con aguas residuales depuradas en el cultivo del arroz. Aplicación a una línea de riego en el parque natural de la Albufera (Valencia) [Tesis doctoral]. Editorial Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/38757 / Palancia

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La creciente demanda de reutilización de agua residual urbana, los elevados requerimientos de calidad, la preocupación por el medio ambiente y la presencia en las diferentes matrices de agua de compuestos orgánicos persistentes a los tratamientos biológicos convencionales han derivado en el desarrollo de nuevas tecnologías de depuración más eficientes y sostenibles para la obtención de aguas tratadas de alta calidad aptas para su reutilización. Aunque los procesos de tratamiento anaerobios son ampliamente conocidos, investigaciones recientes han puesto de manifiesto su eficiencia en combinación con otros sistemas en el tratamiento de ciertos microcontaminantes. No obstante, quedan aún por clarificar aspectos como la influencia de la carga orgánica del afluente en los rendimientos de eliminación de estos compuestos. Este estudio analiza el efecto de la carga orgánica del afluente en la eficiencia de eliminación de 30 microcontaminantes de diferente naturaleza, materia orgánica y nutrientes mediante un sistema combinado consistente en un reactor anaerobio de manto de fangos de flujo ascendente-UASB con un biorreactor de membranas –MBR. Se llevó a cabo también la evaluación de los principales parámetros de operación de la planta combinada, como son: el control del ensuciamiento de la membrana de microfiltración, la evolución de los MLSS, el oxígeno disuelto, la acidez del medio, el comportamiento biocinético de los fangos aerobios o la producción y calidad del biogás generado en el proceso de digestión anaerobia. Durante una primera fase experimental se operó una planta piloto escala laboratorio UASB-MBR a tres escalones de carga orgánica diferentes y con la biomasa aerobia suspendida. En una segunda fase experimental se introdujeron biosoportes en el tanque aerobio a fin de evaluar la influencia de la presencia de biomasa soportada en los rendimientos de eliminación de la planta combinada. Los resultados pusieron de manifiesto las sinergias establecidas entre ambos sistemas anaerobio y aerobio. La degradación de la materia orgánica fue superior al 97% durante toda la experimentación, con máximos superiores al 99% operando a cargas orgánicas altas y medias. El reactor UASB fue el principal responsable de las eliminaciones en cargas orgánicas altas mientras que, cuando descendió su rendimiento en cargas más bajas, fue el MBR el encargado de dichas eliminaciones. La eliminación de nutrientes en el reactor UASB fue muy limitada y se debió fundamentalmente a su acumulación por parte de la biomasa anaerobia activa para su asimilación celular. El MBR fue el principal responsable de la reducción de NT y PT, donde los altos tiempos de retención celular, un elevado ratio de recirculación entre el tanque de membranas y el tanque aerobio y la coexistencia de biomasa aerobia suspendida y soportada favorecieron el rendimiento de los procesos de nitrificación-desnitrificación, obteniendo rendimientos medios de eliminación de NT y PT del 35,5% y 40,0% y máximos del 44,8% y 54% respectivamente. Para la mayor parte de los 30 microcontaminantes las eficiencias de eliminación superiores al 90%. Los compuestos más recalcitrantes tanto al tratamiento anaerobio (UASB) como al tratamiento combinado en el UASB-MBR fueron las triazinas atrazina, simazina y terbutilazina, el linurón y, especialmente, los fármacos carbamazepina y diclofenaco. Los mayores rendimientos se obtuvieron cuando el influente estuvo en carga orgánica alta (0,7±0,1 kg DQO/m3·d) y con presencia de biomasa aerobia soportada, generando a la vez una alta tasa de producción de biogás (0,48 m3 biogás·kg DQO-1) con un contenido medio de CH4 del 73%, adecuado para su recuperación energética. La presencia de biomasa soportada mejoró las eliminaciones de todos los compuestos, especialmente de las triazinas, el linurón y la carbamazepina.

La eliminación de los residuos urbanos y los tratamientos ineficientes que estos reciben, es la preocupación principal en la sociedad actual. La degradación ambiental y el cambio climático están afectando seriamente el desarrollo ambiental y amenazando todas las perspectivas de futuro de nuestros pueblos. El crecimiento tecnológico y el aumento acelerado de la población ha producido grandes presiones sobre el ecosistema terrestre, lo que ha llevado a buscar soluciones para evitar el agotamiento de los recursos, y a promover el desarrollo sostenible. En la región Lambayeque existen comunidades que se ven afectadas directa e indirectamente por la cercanía a la disposición de los efluentes urbanos, ya que éstos son tratados en lagunas anaeróbicas o eliminados al mar sin ningún tratamiento previo; lo que ha ocasionado la emisión de gases de efecto invernadero y están afectado la vida de las especies. Esto nos ha llevado a buscar soluciones sostenibles al tratamiento de los residuos y mejorar la calidad de vida de las comunidades. Por ello, en el presente trabajo de investigación se plantea tratar las aguas residuales usando reactores UASB que producen biogás y éste será utilizado en la generación de energía eléctrica, lo cual representa una opción viable para mejorar el entorno ambiental, social y las condiciones de salud de las poblaciones cercanas a las zonas de tratamiento, como las lagunas de oxidación de la empresa Epsel cercanas al distrito de San José.