El adjetivo del articulo tiene como objetivo la evaluación de un análisis comparativo del costo de inversión de las PTAR ubicadas en la cuidad de Lima que son consideradas las más importantes a nivel nacional por la función clave que ambas tienen en dicha cuidad de descontaminar las aguas residuales producidas, este articulo científico busca analizar si los cos-tos de inversión están directamente proporcionales con los caudales de ambas PTAR y también hacer un análisis de los impactos que ambas infraestructuras pudieron llegar a causar teniendo en cuenta los dos tipos de impactos existentes que son los negativos y los positivos. / The adjective of the article has as objective the evaluation of a comparative analysis of the investment cost of the PTAR located in the city of Lima, which are considered the most important at the national level due to the key function that both have in said city of decontaminating wastewater. produced, this scientific article seeks to analyze whether the investment costs are directly proportional to the flows of both PTAR and to analyze the impacts that both infrastructures could cause, taking into account the two types of existing impacts, which are negative and the positives.

Att följa ammonium i reningsverk är avgörande för att förbättra reningsprocessen och kontrollera flödet av föroreningar ut till ekosystemet. Jonselektiva elektroder (ion-selective electrodes, ISEs) är en lovande teknik inom området, där polymermembran baserade på nonactin är de mest studerade membranen för ammoniumsensorer. Membranet droppas tillsammans med ett jon-till-elektron transducerande material på ett elektrodsubstrat av grafit eller glasartat kol. Nonactin-baserade jonselektiva elektroder har typiskt en detektionsgräns inom storleksordningen 10-5 M, men uppvisar betydande kaliuminterferenser. Ett elektrodsystem baserat på grafitelektroder, inkluderande en ISE och en referenselektrod (RE), studerades i detta examensarbete. De jonselektiva elektroderna producerades genom att droppa jon-till-elektron trandsducerande funktionella flerväggiga kolnanotuber (functional multiwalled carbon nanotubes, f-MWCNTs) lösta i tetrahydrofuran (THF) och en membrancocktail innehållande polyvinylklorid (PVC), mjukgörare och nonactin löst i THF på grafitelektroder. Membranet täcktes sedan med en buffrad polyvinylalkohol (PVA) hydrogel med pH 7 och ett gas-permeabelt membran. Referenselektroderna producerades genom att droppa en membrancocktail av polyvinylbutyral (PVB) mättat med NaCl på grafitelektroder. Jonselektiva elektroder med f-MWCNTs som jon-till-elektron transducerande lager och ett PVC-baserat ammonium-selektivt membran med nonactin producerades framgångsrikt. Elektroderna hade en detektionsgräns i storleksordningen 10-5 M, vilket kan jämföras med tidigare artiklar publicerade inom området. Ytterligare producerades PVB-baserade referenselektroder mättade med NaCl framgångsrikt. Referenselektroderna uppvisade små variationer när koncentrationer av olika salt varierades. Arbetet visade att det gaspermeabla membranet Hyflon AD i kombination med en PVA hydrogel inte var lämplig i den föreslagna konfigurationen, då hålrum formades i torkningsprocessen av det gaspermeabla membranet och membranet delaminerade. Det föreslogs att beteendet kunde vara en konsekvens av inkompatibilitet mellan PVC och det gaspermeable membranet, till följd av deras skillnad i polaritet. / Monitoring ammonium in wastewater is vital to improve the treatment process and monitor the release of the pollutant into the ecosystem. Ion-selective electrodes (ISEs) is a promising technique in the area where the ISE is often based on a polymeric membrane containing the ionophore nonactin. The polymeric ion-selective membrane is drop-cast onto graphite or glassy carbon electrode substrates together with an ion-to-electron transducing layer. Nonactin-based ISEs typically demonstrate a limit of detection (LOD) in the range of 10-5 M, but exhibit significant potassium interferences. A solid-state system based on graphite electrodes, including an ISE and a reference electrode (RE), was investigated in this study. The ISEs were produced by drop-casting ion-to-electron transducing functional multi-walled carbon nanotubes (f-MWCNTs) dispersed in tetrahydrofuran (THF) and a membrane cocktail comprising poly(vinyl chloride) (PVC), plasticizer, and nonactin dispersed in THF onto graphite electrodes. The membrane was then covered with a buffered poly(vinyl alcohol) (PVA) hydrogel of pH 7 and a gas-permeable membrane (GPM). The solid-state RE was produced by drop-casting a poly(vinyl butyral) (PVB) membrane cocktail saturated with NaCl onto the graphite electrode.  ISEs using f-MWCNTs as ion-to-electron transducers and a PVC-based ammonium-sensitive membrane with nonactin were successfully produced. The electrodes exhibited LODs in the range of 10-5 M, which is comparable to previous articles published on the subject. Additionally, PVB-based solid-state REs saturated with NaCl were successfully produced. The reference electrodes exhibited minor influences when varying the concentrations of various salts. The study showed that the GPM Hyflon AD combined with a PVA hydrogel was not suitable in this configuration, as air voids were formed in the drying process, and the membrane was easily delaminated. It was suggested that this behavior could be a consequence of the incompatibility of PVC and the GPM due to their difference in polarity.

En aquesta tesi es presenten dues propostes de Sistemes de Control basats en Lògica Difusa (SCLD), des del seu disseny fins a la seva implementació i validació en dues instal·lacions: l'EDAR Granollers i l'EDAR Taradell.El capítol 1 explica els conceptes bàsics per comprendre el desenvolupament dels dos SCLD i el resum d'una revisió d'articles que relacionen la lògica difusa amb aigües residuals. A continuació, s'estableixen els objectius. En el capítol 3 es presenten els materials i mètodes. Els capítols 4 i 5 exposen el treball realitzat per arribar a la implementació dels dos SCLD. Ambdós capítols presenten la mateixa estructura: presentació, definició dels objectius del SCLD, descripció de l'EDAR on s'implementa el SCLD, desenvolupament d'índexs d'avaluació, explicació del disseny del SCLD i la seva avaluació mitjançant estudis de simulació, implementació i validació del SCLD a l'EDAR i, finalment discussió del treball realitzat. En el capítol 6 s'enumeren les conclusions obtingudes. / This thesis presents two proposals of Fuzzy Logic Control Systems (FLCS's), from their design to their implementation and validation in two facilities: Granollers and Taradell WWTP. The fundamental concepts to understand the FLCS's development are explained in the first chapter with a summary of scientific papers related to fuzzy logic applications in the wastewater treatment. The objectives are established in Chapter 2 and the materials and methods are described in Chapter 3.In Chapters 4 and 5, the work to design, implement and validate the FLCS's is presented. Both chapters have the same structure: a presentation, a goal definition of FLCS, a description of the WWTP, the evaluation index development, a detailed explanation about designing the FLCS process and its evaluation by simulation studies, the implementation of FLCS to WWTPs and their validation and, finally, a discussion of the work carried out is presented. The main conclusions are enumerated in Chapter 6.

Per- and polyfluoroalkyl substances (PFASs) are man-made substances that hold unique properties. They are not only oil- and water repellants but also very resistant to degradation. Due to these properties, the applications are endless and PFASs can be found in a wide range of industrial applications and commercial products. The effluents of wastewater treatment plants (WWTPs) have been pointed out as one of the major sources of PFASs in the environment. The main aim of this project was to evaluate the sources and the occurrence of PFASs in a wastewater network in a Swedish city and in the different treatment steps at the connected WWTP. Another objective was to use these data to calculate mass flows and to investigate the fate of PFASs within the WWTP. The city of Uppsala and the WWTP Kungsängsverket were selected as study objects. Both wastewater and sludge were sampled and analyzed. In the wastewater network, a total of 15 pumping stations (PSTs) were sampled for wastewater, and at the WWTP, a total of 10 wastewater and 10 sludge samples were taken. The samples consisted of grab samples (n = 24), time-integrated samples (100 mL every 20 min during 24 hours, n = 2) and flow proportional samples (24 hours, n = 9). The aqueous and sludge samples were prepared for analysis using solid-phase and solid liquid extraction, respectively, and then analyzed by liquid chromatography tandem mass spectrometry (LC/MS/MS). The PFAS concentrations and composition profiles varied greatly in the network. High concentrations of 6:2 fluorotelomer sulfonate (6:2 FTSA) were generally found in the wastewater, which indicates increased usage of 6:2 FTSA in industrial processes and applications as replacement for perfluorooctane sulfonate (PFOS) and/or leaching from fire-training sites. A hot spot was detected (Sågargatan PST: ΣPFAS = 55,000 ng L-1 = 110,000 mg d-1) with elevated discharges of C3 – C8 perfluoroalkyl carboxylates (PFCAs). The studied WWTP was ineffective in removing C4, C6, C8 perfluoroalkyl sulfonates (PFSAs), C3 – C8 PFCAs and 6:2 FTSA from wastewater. Longer chained C9 – C17 PFCAs tended to partition to sludge more effectively than shorter chained C3 – C8 PFCAs, where PFCAs with an even amount of perfluorated carbon atoms had a higher affinity for sludge than those with an odd amount. The PFAS concentrations and mass flows tended to increase across the second clarifier in both wastewater and sludge, probably due to precursor degradation. PFSAs and PFCAs tended to be at similar or lower concentrations in the effluent compared to the influent. This shows that these substances enter the WWTP from an upstream source and are not formed or added in the WWTP. The transformation of precursors is therefore not the most important source of PFASs in Kungsängsverket. PFASs in wastewater at a large scale municipal WWTP may origin to a large extent from both industrial applications and domestic sources, such as daily life products. The new knowledge generated within this project will help Uppsala Vatten to protect drinking water supplies and the receiving aquatic environment from PFAS contamination. / Per- och polyfluoroalkylerade substanser (PFAS) är konstgjorda ämnen som har unika egenskaper. De är inte bara fett- och vattenavvisande utan är även mycket resistenta mot nedbrytning. På grund av dessa egenskaper är applikationerna med PFAS oändliga, och de används i en lång rad industriella applikationer och kommersiella produkter. Renat vatten från avloppsreningsverk har pekats ut som en av de största källorna av PFAS i miljön. Syftet med det här projektet var att undersöka källorna och uppkomsten av PFAS i ett ledningsnät i en svensk stad och även före/efter de olika reningsstegen i det största reningsverket. Ett annat mål var att använda dessa data för att beräkna massflöden och att studera ödet för PFAS i reningsverket. Uppsala stad och reningsverket Kungsängsverket valdes som studieobjekt. Både avloppsvatten och slam provtogs och analyserades. I ledningsnätet provtogs totalt 15 pumpstationer (PST) med avseende på avloppsvatten och i reningsverket togs det totalt 10 avloppsvatten- och 10 slamprover. Proverna bestod av stickprover (n = 24), tidsintegrerade prover (100 mL var 20 min under 24 timmar, n = 2) och flödesproportionerliga prov (24 timmar, n = 9). Vatten- och slamproverna preparerades för analys med hjälp av fastfas- respektive fast-vätske-extraktion, och analyserades därefter med vätskekromatografi kopplat till tandem-mass-spektrometri (LC/MS/MS). PFAS koncentrationerna och sammansättningsprofilerna varierade mycket i ledningsnätet. Koncentrationerna av 6:2 fluorotelomersulfonsyra (6:2 FTSA) var generellt höga i avloppsvattnet, vilket tyder på en ökad användning av 6:2 FTSA i industriella processer och applikationer som ersättningssubstans för perfluorooktansulfonsyra (PFOS) och/eller urlakning från brandövningsplatser. En så kallad hot spot detekterades i ledningsnätet (Sågargatan PST: ΣPFAS = 55 000 ng L-1 = 110 000 mg d-1) med punktutsläpp av C3 – C8 perfluoroalkylerade karboxylsyror (PFCA). Det studerade reningsverket var inte effektivt för rening av C4, C6, C8 perfluoroalkyl-sulfonsyror (PFSAs), C3 – C8 PFCAs och 6:2 FTSA. PFAS av typen C9 – C17 PFCA (långa kolkedjor) tenderade att fördela sig till slamfasen mer än C3 – C8 PFCA (kortare kedjor), där PFCA med ett jämnt antal perfluorerade kolatomer hade större affinitet för slam än de med udda. PFAS koncentrationerna och massflödena tenderade att öka från första till andra sedimentations-tanken, både i avloppsvatten och i slam, troligtvis som en följd av degradering av prekursorer. PFSA och PFCA tenderade att ha likvärdiga eller lägre koncentrationer i ut- jämfört med inflöde. Detta tyder på att huvudkällorna för dessa substanser i avloppsvatten finns uppströms och uppkommer inte genom bildning eller tillsats i reningsverket. Nedbrytning av prekursorer är därför inte den viktigaste källan av PFAS i Kungsängsverket. Det visades tydligt att PFAS i ett kommunalt avloppsvatten kan ha sitt ursprung såväl i både industriella produkter och processer som produkter från hushåll, som t.ex. dagligvaruprodukter. Den nya kunskapen som genererats i detta projekt kommer att hjälpa Uppsala Vatten att skydda dricksvattentäkter och den mottagande akvatiska miljön för PFAS förorening.

Foi pesquisada a aplicação de métodos, em nível de laboratório, através dos quais é possível otimizar, tratar e dispor resíduos de lavagem de filtros de estações de tratamento de água (Caso ETA do rio Descoberto - ETA-RD Brasília). Na clarificação da água de lavagem dos filtros, observou-se o efeito favorável da adição de polímero para melhorar a separação líquido-sólido é, portanto, as eficiências de remoção de turbidez, cor aparente, sólidos suspensos e coliformes totais. Observou-se melhor sedimentabilidade do lodo a ser desaguado. Os ensaios de centrifugação, em escala de bancada, mostraram que o método aplicado auxilia na determinação da dosagem a ser usada numa centrífuga em escala real. Foram avaliados três métodos de disposição do lodo adensado da ETA-RD em ETE: 1) sedimentação com esgoto sanitário e posterior digestão anaeróbia do lodo; 2) Digestão anaeróbia e 3) digestão aeróbia. Os melhores resultados foram obtidos com a digestão anaeróbia. Os estudos realizados mostraram que há diversas alternativas de tratamento e disposição desses resíduos, mas é necessário, sempre que possível, a avaliação das diferentes alternativas para selecionar a(s) mais apropriada(s) a cada caso em particular, pois fatores como custos e disponibilidade de de sistemas ou equipamentos, definirão a aplicabilidade ou não de determinado método. / It was researched the application of methods on laboratory bench scale to optimize the reuse, treatment and disposal of wastes from filter backwash of Water Treatment Plant - WTP (WTP-RD Descoberto River, Brasília case). In the clarification process of this waste, favorable effect of addition of polymer for best liquid-solid separation and, thus, better removal efficiencies of turbidity, apparent color, suspended solids and total coliforms was observed. Better sedimentability of the sludge occurred. The centrifugation tests showed that the applied method help on determination of dosagem to be used in full scale. Three methods to dispose thickened sludge of WTP-RD on wastewater treatment Plants - WWTP were evaluated: 1) Sedimentation with domestic sewage and anaerobic digestion of sludge; 2) Anaerobic digestion and 3) Aerobic digestion. Best results were obtained with anaerobic digestion. The results showed that there are alternatives of treatment and disposal of wastes of WTP, but is necessary, if possible, to make the evaluation of this alternatives to select the most appropriate(s) in each case because factors as costs, systems or equipments availability, will define the applicability or not of a particular method.

Foi pesquisada a aplicação de métodos, em nível de laboratório, através dos quais é possível otimizar, tratar e dispor resíduos de lavagem de filtros de estações de tratamento de água (Caso ETA do rio Descoberto - ETA-RD Brasília). Na clarificação da água de lavagem dos filtros, observou-se o efeito favorável da adição de polímero para melhorar a separação líquido-sólido é, portanto, as eficiências de remoção de turbidez, cor aparente, sólidos suspensos e coliformes totais. Observou-se melhor sedimentabilidade do lodo a ser desaguado. Os ensaios de centrifugação, em escala de bancada, mostraram que o método aplicado auxilia na determinação da dosagem a ser usada numa centrífuga em escala real. Foram avaliados três métodos de disposição do lodo adensado da ETA-RD em ETE: 1) sedimentação com esgoto sanitário e posterior digestão anaeróbia do lodo; 2) Digestão anaeróbia e 3) digestão aeróbia. Os melhores resultados foram obtidos com a digestão anaeróbia. Os estudos realizados mostraram que há diversas alternativas de tratamento e disposição desses resíduos, mas é necessário, sempre que possível, a avaliação das diferentes alternativas para selecionar a(s) mais apropriada(s) a cada caso em particular, pois fatores como custos e disponibilidade de de sistemas ou equipamentos, definirão a aplicabilidade ou não de determinado método. / It was researched the application of methods on laboratory bench scale to optimize the reuse, treatment and disposal of wastes from filter backwash of Water Treatment Plant - WTP (WTP-RD Descoberto River, Brasília case). In the clarification process of this waste, favorable effect of addition of polymer for best liquid-solid separation and, thus, better removal efficiencies of turbidity, apparent color, suspended solids and total coliforms was observed. Better sedimentability of the sludge occurred. The centrifugation tests showed that the applied method help on determination of dosagem to be used in full scale. Three methods to dispose thickened sludge of WTP-RD on wastewater treatment Plants - WWTP were evaluated: 1) Sedimentation with domestic sewage and anaerobic digestion of sludge; 2) Anaerobic digestion and 3) Aerobic digestion. Best results were obtained with anaerobic digestion. The results showed that there are alternatives of treatment and disposal of wastes of WTP, but is necessary, if possible, to make the evaluation of this alternatives to select the most appropriate(s) in each case because factors as costs, systems or equipments availability, will define the applicability or not of a particular method.

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).

Varje studie av en verklig process eller ett verkligt system är baserat på mätdata. Förr var den tillgängliga datamängden vid undersökningar ytterst begränsad, men med dagens teknik är mätdata betydligt mer lättillgängligt. Från att tidigare enbart haft få och ofta osammanhängande mätningar för någon enstaka variabel, till att ha många och så gott som kontinuerliga mätningar på ett större antal variabler. Detta förändrar möjligheterna att förstå och beskriva processer avsevärt. Multivariat analys används ofta när stora datamängder med många variabler utvärderas. I det här projektet har de multivariata analysmetoderna PCA (principalkomponentanalys) och PLS (partial least squares projection to latent structures) använts på data över avloppsvatten insamlat på Hammarby Sjöstadsverk. På reningsverken ställs idag allt hårdare krav från samhället för att de ska minska sin miljöpåverkan. Med bland annat bättre processkunskaper kan systemen övervakas och styras så att resursförbrukningen minskas utan att försämra reningsgraden. Vissa variabler är lätta att mäta direkt i vattnet medan andra kräver mer omfattande laboratorieanalyser. Några parametrar i den senare kategorin som är viktiga för reningsgraden är avloppsvattnets innehåll av fosfor och kväve, vilka bland annat kräver resurser i form av kemikalier till fosforfällning och energi till luftning av det biologiska reningssteget. Halterna av dessa ämnen i inkommande vatten varierar under dygnet och är svåra att övervaka. Syftet med den här studien var att undersöka om det är möjligt att utifrån lättmätbara variabler erhålla information om de mer svårmätbara variablerna i avloppsvattnet genom att utnyttja multivariata analysmetoder för att skapa modeller över variablerna. Modellerna kallas ofta för mjukvarusensorer (soft sensors) eftersom de inte utgörs av fysiska sensorer. Mätningar på avloppsvattnet i Linje 1 gjordes under tidsperioden 11 – 15 mars 2013 på flera ställen i processen. Därefter skapades flera multivariata modeller för att försöka förklara de svårmätbara variablerna. Resultatet visar att det går att erhålla information om variablerna med PLS-modeller som bygger på mer lättillgänglig data. De framtagna modellerna fungerade bäst för att förklara inkommande kväve, men för att verkligen säkerställa modellernas riktighet bör ytterligare validering ske. / Studies of real processes are based on measured data. In the past, the amount of available data was very limited. However, with modern technology, the information which is possible to obtain from measurements is more available, which considerably alters the possibility to understand and describe processes. Multivariate analysis is often used when large datasets which contains many variables are evaluated. In this thesis, the multivariate analysis methods PCA (principal component analysis) and PLS (partial least squares projection to latent structures) has been applied to wastewater data collected at Hammarby Sjöstadsverk WWTP (wastewater treatment plant). Wastewater treatment plants are required to monitor and control their systems in order to reduce their environmental impact. With improved knowledge of the processes involved, the impact can be significantly decreased without affecting the plant efficiency. Several variables are easy to measure directly in the water, while other require extensive laboratory analysis. Some of the parameters from the latter category are the contents of phosphorus and nitrogen in the water, both of which are important for the wastewater treatment results. The concentrations of these substances in the inlet water vary during the day and are difficult to monitor properly. The purpose of this study was to investigate whether it is possible, from the more easily measured variables, to obtain information on those which require more extensive analysis. This was done by using multivariate analysis to create models attempting to explain the variation in these variables. The models are commonly referred to as soft sensors, since they don’t actually make use of any physical sensors to measure the relevant variable. Data were collected during the period of March 11 to March 15, 2013 in the wastewater at different stages of the treatment process and a number of multivariate models were created. The result shows that it is possible to obtain information about the variables with PLS models based on easy-to-measure variables. The best created model was the one explaining the concentration of nitrogen in the inlet water.

La present tesi proposa una metodologia de disseny conceptual d'estacions depuradores d'aigües residuals (EDAR) mitjançant la combinació del procés de decisió jeràrquic i l'anàlisi de decisions multicriteri. El document s'inicia amb una breu introducció als principals camps abordats pel treball: el disseny dels processos químics en general, el disseny de les estacions depuradores d'aigües residuals en particular, i l'anàlisi de decisions multicriteri aplicada a la gestió ambiental. Seguidament, es fixen els objectius del treball i es descriuen tant la metodologia com el material de suport informàtic utilitzats. Per validar i contrastar la metodologia de disseny presentada, es desenvolupa un cas d'estudi on es porta a terme el disseny conceptual d'una EDAR que presenta els mateixos requeriments que l'EDAR que opera actualment al municipi de Granollers. Inicialment es presenta la informació de partida i tot seguit es defineixen els objectius de disseny, així com el conjunt de criteris que s'utilitzaran per avaluar en quina mesura es compleixen aquests objectius. Els objectius de disseny són de diferents tipus: ambientals, tècnics, socials i econòmics, i el conjunt de criteris utilitzats, concretament 33, també es classifica segons aquestes quatre categories. Cadascun dels criteris presenta un determinat pes d'importància relativa en la presa de decisions. Finalment, es desenvolupa tot el procés de decisió fins a obtenir el disseny complet de l'EDAR. El procés de decisió s'ha dividit en dues parts diferenciades però que alhora s'entrellacen: la línia d'aigua i la línia de fang. El procés de decisió presenta un total de divuit qüestions amb un màxim de quatre alternatives per pregunta (dotze qüestions corresponen a la línia d'aigua, i sis a la línia de fangs). Per solucionar cadascuna d'aquestes qüestions, s'avaluen les alternatives proposades respecte a un conjunt de criteris triats de la llista inicial. Aplicant el procés de decisió multicriteri anomenat SMART (simple multiattribute rating technique), es combinen els resultats de les alternatives respecte a cada criteri, tenint en compte la importància de cada criteri per obtenir un sol valor per alternativa. Per quantificar els criteris referents a l'operació del procés i les de tipus econòmic s'han utilitzat els programes GPS-X i CapdetWorks respectivament. Pel que fa als criteris no quantificats mitjançant aquests programes, s'han resolt de manera qualitativa i mitjançant manuals de disseny i també tenint en compte l'opinió d'experts en aquest camp. L'alternativa que obté un pes més elevat és la recomanada per al procés de decisió. El cas d'estudi finalitza un cop s'obté el disseny complet de l'EDAR. Per integrar tots aquests elements que hem esmentat i donar suport al desenvolupament del procés de decisió s'ha utilitzat el programa DRAMA (Design Rationale Management). A continuació, es fa una anàlisi comparativa entre l'EDAR que hi ha actualment al municipi de Granollers i l'EDAR resultat del cas d'estudi. Es descriu el diagrama de flux que conforma l'EDAR de Granollers i el diagrama de flux de l'EDAR resultat de l'estudi, se'n fa una anàlisi comparativa justificant cadascuna de les decisions preses en el cas d'estudi i, finalment, es fa una discussió de resultats on es reflecteixen els avantatges associats d'aplicar la metodologia de disseny conceptual proposada. Finalment, es presenten les conclusions de la tesi. Els principals resultats de la tesi es van publicar el 2002 a la revista internacional Industrial and Engineering Chemistry Research (N. Vidal, R. Bañares-Alcántara, I. Rodríguez-Roda i M. Poch: "Design of wastewater treatment plants using a conceptual design methodology", Industrial and Engineering Chemistry Research, 41 (20), pàg. 4993-5005) i la continuació de la línia de recerca al Laboratori d'Enginyeria Química i Ambiental de la UdG ha comportat la presentació del treball de recerca de Xavi Flores "Procés de decisió jeràrquic combinat amb anàlisi multicriteri per al suport al disseny conceptual de sistemes de fangs actius d'una estació depuradora d'aigües residuals" i la presentació dels resultats parcials al congrés internacional de la 9th IWA Conference on Design, Operation and Economics of Large Wastewater Treatment, que va tenir lloc el setembre passat a Praga ("Combining hierarchical decision process with multi-criteria analysis for conceptual design of WWTP", X. Flores, N. Vidal, A. Bonmatí, J. B. Copp i I. Rodríguez-Roda). / This thesis proposes a methodology for the conceptual design of wastewater treatment plants (WWTP) via a combination of a hierarchical decision process and multicriteria decision analysis. We begin with a brief introduction into the main fields of study involved in this work: the design of chemical processes in general; the design of wastewater treatment plants in particular and multicriteria decision analysis as applied to environmental management. We go on to outline the objectives of the study and then describe our methodology as well as the computer-based support tools used. In order to evaluate and contrast our design methodology, we present a study case in which a conceptual design is developed for a WWTP which has the same requirements as the actual WWTP currently in operation in the town of Granollers. First, we present the initial information and then define the design objectives, as well as the set of criteria that will be used in order to evaluate the degree to which the objectives have been met.The design objectives are of different types: environmental, technical, social and economical; the set of criteria, of which there are 33 in all, are also classified into these four categories. Each of the criteria has a specific weighting in terms of their importance in taking decisions. Next, we go through the whole decision process leading to the completion of the design of the WWTP. The decision process has been divided into two parts which are differentiated but at the same time, interconnected: the water line and the sludge line. The decision process involves a total of eighteen questions (twelve for the water line and six for the sludge line) with a maximum of four alternatives per question. In order to answer each question, the proposed alternatives are evaluated in relation to a set of criteria chosen from the initial list. Applying the multicriteria decision process known as SMART (simple multiattribute rating technique), the results for the alternatives with respect to each criteria are combined, bearing in mind the importance of each criteria, in order to get a single value for each alternative. To get the results for those alternatives relating to the operation of the process and those to do with economical factors, we used the GPS-X and CapdetWorks programmes, respectively. The criteria not quantified by means of these programmes were resolved by qualitative means and through the use of design manuals, in addition to taking expert opinion into account. The alternative that obtains the highest weighting is the one which is recommended by the decision process. The study case is completed once a complete design of the WWTP is obtained. In order to integrate all the elements we have mentioned, and to assist the development of the decision process, we employed the programme known as DRAMA (Design Rationale Management). We then go on to give a comparative analysis between the real WWTP in Granollers and the WWTP resulting from our study case. We describe and compare the flow diagrams in both cases, providing justification for each of the decisions taken in the study case and then discuss the results, reflecting on the advantages to be gained from using the methodology of conceptual design we propose. Finally, we present the conclusions of our thesis.The main results of this thesis were published, in 2002, in the international magazine, Industrial and Engineering Chemistry Research (N. Vidal, R. Bañares-Alcántara, I. Rodríguez-Roda and M. Poch: "Design of wastewater treatment plants using a conceptual design methodology", Industrial and Engineering Chemistry Research, 41 (20), pages 4993-5005). Continuing work in this line of research at the Laboratori d'Enginyeria Química i Ambiental at the University of Girona has led to the research work by Xavi Flores, Procés de decisió jeràrquic combinat amb anàlisi multicriteri per al suport al disseny conceptual de sistemes de fangs actius d'una estació depuradora d'aigües residuals (A hierarchical decision process combined with multicriteria analysis to assist conceptual design of active sludge systems in a wastewater treatment plant) and the presentation of the preliminary results at the 9th IWA Conference on Design, Operation and Economics of Large Wastewater Treatment, which took place in September, 2003, in Prague ("Combining hierarchical decision process with multi-criteria analysis for conceptual design of WWTP", X. Flores, Núria Vidal, August Bonmatí, J. B. Copp and Ignasi Rodríguez-Roda).

El presente trabajo de investigación es una propuesta de solución para el mal funcionamiento de la planta de tratamiento de agua residual denominada “El Pedregal”, localizada en el departamento de Ica, provincia de Chincha. Según análisis hechos por el ANA (Autoridad Nacional del Agua), la PTAR (Planta de Tratamiento de Aguas Residuales) “El Pedregal” no cumple con los parámetros de agua saliente según la norma OS 090. Por esta razón se tendrá que identificar los principales causantes del mal funcionamiento, además de plantear soluciones efectivas y que estén en el alcance de la empresa encargada de la planta “SEMAPACH S.A” (SERVICIO MUNICIPAL DE AGUA POTABLE Y ALCANTARILLADO DE CHINCHA S.A.). Uno de los principales problemas en la PTAR es su incapacidad actual de captación de agua, siendo insuficiente para la cantidad que recibe. “El Pedregal” es abastecido por 4 distritos de Chincha y abastece de agua tratada para riego a parte del distrito de Chincha Alta. Es por esto que, se plantearon propuestas de solución a esta contingencia para trasladar una proporción del agua residual a una nueva planta de tratamiento. Otro problema que se presenta la deficiente filtración del ingreso de materiales de gran tamaño a la planta, influyendo negativamente en el rendimiento y provocando obstrucciones en algunas zonas de la planta. Se plantearon propuestas con el diseño de algunas obras de arte que ayuden a disminuir el ingreso de estos materiales. Asimismo, se presentó un diseño para la construcción de un cerco perimétrico que no permita el ingreso de personas y agentes externos que puedan convertir la planta en un foco infeccioso. Se identificó que la PTAR no contaba con personal operacional y de mantenimiento, esto provocó que el ingreso de materiales de gran dimensión u otros factores externos deterioren la estructura de la PTAR, afectando su rendimiento y funcionalidad. Además, se detectó que el canal que transporta el agua desde la salida de la PTAR no soporta esta cantidad de agua. Es por ello que se diseñaran alternativas que cumplan la correcta condición de caudal, que sean económicas y sustentables. Todas las propuestas serán evaluadas y se elegirán las que obtengan mejores resultados para combinarlos en un aporte conjunto que cumpla con los objetivos planteados y que de la mejor solución integral del problema. Por lo antes mencionado, se propuso contemplar planes de gestión operacional, de limpieza y mantenimiento, añadiendo la implementación diseños, técnicas y metodologías que mejoren la productividad y eficiencia del agua tratada. Finalmente, solucionando los puntos ya explicados se espera que el agua tratada saliente de la PTAR cumpla con los parámetros establecidos por la norma para su correcto uso de riesgo y así poder disminuir la contaminación ambiental que emite la planta. / The present research work is a proposed solution to the malfunctioning of the wastewater treatment plant called "El Pedregal", located in the department of Ica, province of Chincha. According to the analyses carried out by ANA (National Water Authority), the "El Pedregal" WWTP (Wastewater Treatment Plant) does not comply with the parameters of the output water according to the OS 090 standard. Therefore, it will be necessary to identify the main causes of the malfunctioning, as well as to propose effective solutions that are within the reach of the company in charge of the plant "SEMAPACH S.A." (SERVICIO MUNICIPAL DE AGUA POTABLE Y ALCANTARILLADO DE CHINCHA S.A.). One of the main problems of the WWTP is its current inability to capture water, being insufficient for the amount it receives. "El Pedregal" is supplied by 4 districts of Chincha and supplies treated water for irrigation to part of the district of Chincha Alta. Therefore, it was proposed as a solution to this contingency to transfer part of the wastewater to a new treatment plant. Another problem is the poor filtration of large materials entering the plant, which has a negative impact on performance and causes clogging in some areas of the plant. The design of some artwork was proposed to help reduce the entry of these materials. A design was also presented for the construction of a perimeter fence to prevent the entry of people and external agents that could turn the plant into an infectious focus. It was identified that the WWTP did not have operation and maintenance personnel, which caused the entry of large materials or other external factors to deteriorate the structure of the WWTP, affecting its performance and functionality. In addition, it was detected that the channel that transports water from the WWTP outlet does not support this amount of water. Therefore, alternatives will be designed to meet the correct flow conditions, which are economical and sustainable. All proposals will be evaluated and those with the best results will be chosen to combine them into a joint contribution that will comply the proposed objectives and provide the best integral solution to the problem. For the above, it was proposed to contemplate operational management, cleaning and maintenance plans, adding the implementation of designs, techniques and methodologies that improve the productivity and efficiency of treated water. Finally, by solving the points already addressed, it is expected that the treated water leaving the WWTP will comply with the parameters established by the standard for its correct risk use and thus be able to reduce the environmental pollution emitted by the plant. / Tesis