El objetivo principal del presente trabajo de título es identificar distintas metodologías que permitan cuantificar el transporte dispersivo de contaminantes en agua subterránea, con el objeto de mejorar la capacidad predictiva del comportamiento de una pluma de contaminante bajo condiciones de gradiente natural y para el diseño de técnicas de remediación. Las metodologías que permiten determinar valor de la dispersividad longitudinal son clasificadas en tres grupos: técnicas de laboratorio, técnicas de terreno y soluciones bibliográficas. Las dos primeras utilizan soluciones analíticas, mientras que soluciones bibliográficas corresponden a gráficos y expresiones matemáticas desarrolladas a partir de la recolección de datos, siendo de gran utilidad cuando no se dispone de información de la zona de estudio. De acuerdo a los antecedentes presentados en este trabajo, un modelo de simulación de transporte debe considerar que el valor de la dispersividad en la dirección principal de flujo aumenta a medida que la distancia recorrida por el contaminante aumenta. Adicionalmente, el valor de dispersividad depende de la estructura del acuífero. Luego, no existe una expresión universal que permita estimar el valor de la dispersividad longitudinal de manera exacta. No obstante, a escala de terreno, se sugiere estimar el valor de dispersividad longitudinal mediante soluciones bibliográficas con el objeto de definir un rango de valores o el orden de magnitud del valor esperado. Si el objetivo es caracterizar en detalle parámetros de transporte en un acuífero en particular, se sugiere implementar técnicas de terreno con trazadores. Mediciones de concentración en puntos de monitoreo permiten evaluar el valor de dispersividad longitudinal mediante el ajuste de soluciones analíticas que asumen un medio idealizado. Considerando lo anterior, el presente trabajo presenta un análisis crítico de soluciones analíticas para evaluar el valor de la dispersividad longitudinal a partir de técnicas de terreno. Se realizaron una serie de simulaciones numéricas en dos técnicas de terreno: prueba de pozo individual con fases de inyección y extracción, y prueba de dos pozos caracterizada por un flujo de tipo dipolo y una inyección de tipo instantánea sin recirculación. La modelación numérica se realizó en MODFLOW y MT3DMS, los cuales permiten modelar el flujo de aguas subterráneas y el transporte de solutos, respectivamente. Se seleccionó al método numérico TVD como técnica de solución por presentar un buen manejo de dispersión numérica y oscilaciones artificiales. Las técnicas de terreno son simuladas en tres tipos de acuífero: (1) acuífero confinado-homogéneo con el objetivo de validar soluciones analíticas; (2) acuífero libre-homogéneo para evaluar el efecto de la velocidad del flujo de agua subterránea generado por un gradiente natural constante; (3) acuífero libre y heterogéneo para analizar el efecto de la variabilidad natural del medio.

Memoria para optar al título de Químico / El presente trabajo corresponde a la tercera y última etapa del proyecto FONDECYT Nº 1040567, consistente en el estudio de la recuperación y concentración de cadmio disuelto en aguas de desechos industriales mediante membranas líquidas emulsificadas (MLE) en extractores del tipo estanque agitado en proceso batch (TAB). La extracción consistió en agitar el sistema de doble emulsión o membrana líquida emulsificada (MLE), donde la solución de alimentación que contenía el metal disuelto se contactó con la emulsión primaria y posteriormente se midió la concentración de cadmio presente en la solución acuosa interna o stripping. En todos los casos la emulsión primaria estuvo constituida por una fase orgánica (fase continua), que a su vez fue formada por el extractante más un agente tensoactivo estabilizante disueltos en kerosen, y una solución acuosa de stripping (fase dispersa). La Membrana Líquida Emulsificada (MLE) se formó al suspender la emulsión primaria en una fase acuosa de alimentación. El agente extractante y transportador de cadmio fue el ácido di(2-etilhexil)fosfórico, cuyo nombre comercial es D2EHPA, se utilizó siempre en concentración de 0,1 M. Mientras que el agente tensoactivo, destinado a estabilizar la emulsión, fue el reactivo monooleato de sorbitan, cuyo nombre comercial es SPAN 80. Como fase acuosa interna o de stripping se empleó una solución concentrada de ácido clorhídrico 2 M. Dentro de las variables estudiadas en el proceso de extracción, transporte y concentración de cadmio con las MLE se consideraron: las concentraciones de tensoactivo SPAN 80 y el tiempo de contacto entre la emulsión primaria y la fase acuosa de alimentación. Además, se incluyeron las variables que influían en la estabilidad mecánica de la emulsión primaria. Estas variables fueron: la velocidad de vii agitación de la emulsión primaria y la diferencia de potencial aplicado para la ruptura de la emulsión. Se incluyó, también, un estudio de la resistencia mecánica de la emulsión primaria en función de un número creciente de contactos sucesivos con volúmenes de alimentación fresca. Se determinó que los porcentajes de extracción y de transporte y el factor de concentración de cadmio se ven afectados tanto por el tiempo de contacto entre la emulsión primaria y la fase acuosa de alimentación como por el porcentaje de tensoactivo utilizado. Se determinó que el porcentaje de extracción (% E) presentó sus mejores resultados cuando la concentración del tensoactivo SPAN 80 se encontraba en el rango de 2 a 4 % a los 20 minutos de reacción y cuando la concentración inicial en la fase acuosa de alimentación fue de 0,001 M de cadmio. Los mejores valores de extracción alcanzados estuvieron entre el 95 y 98 % de extracción. Se encontró que el porcentaje de transferencia de cadmio más alto logrado fue cercano al 70 % cuando se utilizó un 1 % de tensoactivo SPAN 80. Se logró concentrar la solución de cadmio 45 veces en el mejor de los casos con respecto a la solución acuosa de alimentación, que contuvo en todos los casos 112 ppm de cadmio. Esto significa que se logró concentrar el metal hasta los 5000 ppm en la fase acuosa interna o de stripping. De este modo, se demostró que el uso de las MLE es una tecnología adecuada para la extracción y concentración de cadmio y que es posible su utilización para una aplicación industrial.

O gerenciamento de recursos hídricos visa solucionar conflitos resultantes do uso intensivo da água, resultado do crescimento econômico e populacional, bem como assegurar que a água, recurso natural, finito e insubstituível à vida, se mantenha com oferta adequada e preserve as funções hidrológicas, biológicas e químicas dos ecossistemas. Um dos instrumentos de suporte para esta atividade é a “outorga de uso”, licença emitida pelo Estado, para que o usuário possa derivar determinados volumes de água para atender suas necessidades. Para a instrução de um processo de outorga, é necessário o cotejo de duas grandezas fundamentais: a disponibilidade hídrica (oferta) e a demanda. A demanda pode ser estimada a partir do cadastramento de usuários, dinâmico e contínuo no tempo. A disponibilidade hídrica varia no tempo e no espaço e é estimada a partir da avaliação do regime hidrológico da bacia. Esta é a informação básica de apoio à decisão e possui diversas interpretações, função de particularidades jurídicas, sociais, ambientais e econômicas de cada região. Sendo assim, o objetivo da presente tese se insere na fase inicial de instrução do processo de outorga (planejamento) e a contribuição se concentra na avaliação de aspectos técnicos e conceituais que embasam duas etapas relativas à (i) avaliação de disponibilidades hídricas para outorga, definidas por curvas de permanência de vazões e considerando os aspectos de variabilidade, sazonalidade, aleatoriedade e erros de estimativas; (ii) gerenciamento da outorga, considerando o equacionamento do problema de outorga para atendimento da demanda, bem como a avaliação da influência de diferentes aspectos no atendimento da demanda e na conservação ambiental, através do balanço hídrico do sistema. Para o desenvolvimento da pesquisa foram utilizados dados fluviométricos existentes das bacias dos rios Vacacaí, Vacacaí-Mirim, Pardo, Pardinho e Baixo Jacuí, pertencentes à bacia do rio Guaíba, no Rio Grande do Sul. Os estudos com simulação de outorga foram aplicados às seções de referência definidas em estudo anterior na bacia do Baixo Jacuí. Foram estudados dois critérios para obtenção da curva de permanência de vazões. O primeiro aceita a hipótese de que a curva representa o risco ou probabilidade no período da amostra. Neste critério, tradicionalmente utilizado em hidrologia, a freqüência de excedência é calculada pelo processamento conjunto de toda série histórica de vazões. O segundo critério aceita a hipótese de que cada ano é um evento hidrológico independente e prevê o cálculo de uma curva de permanência de vazões para cada ano. Neste critério, a disponibilidade hídrica é caracterizada pela média das curvas e respectivo intervalo de confiança, o qual representa a variabilidade interanual das vazões. Para consideração da sazonalidade, foi adotado o critério de cálculo das curvas de permanência obtidas para cada mês do ano. Para o cotejo entre a disponibilidade hídrica (vazão de referência) e a demanda, foi utilizado um modelo de balanço hídrico otimizado, considerando todo sistema e vazões de referência como disponibilidade, desenvolvido em planilha eletrônica. A aplicação do modelo, considerando a variabilidade e sazonalidade da disponibilidade hídrica e diferentes critérios de outorga, permitiu avaliar oito diferentes aspectos do problema de outorga e concluir pela adequabilidade da técnica para seu planejamento, bem como análise de cenários futuros e cenários de racionamento. A grande diferença entre os valores outorgados com as disponibilidades estimadas pelos critérios da série toda e do ano a ano, indica que ambos devem ser considerados no planejamento da outorga, embora não sejam concorrentes entre si e a escolha entre eles reflita o risco a ser selecionado pelos planejadores para a outorga. Posteriormente, foi realizada uma análise do desempenho do modelo de proporção de áreas e de uma versão modificada deste, para transferência de informações fluviométricas de uma seção com dados para outra sem, a partir de uma pequena amostragem no local. Os resultados mostraram que o modelo modificado é uma técnica potencialmente mais adequada, para a síntese de informações em locais com poucos dados, do que a simples proporção de áreas e de técnicas de regionalização. Isso porque consegue sintetizar a influência de particularidades relativas a fatores antropogênicos, geomorfológicos e pedológicos. Foram realizadas, também, simulações de verificação das conseqüências ambientais das outorgas planejadas com o modelo otimizado, que mostraram que o critério de outorga, baseado em vazões de referência, é pouco agressivo ao ambiente. Isso devido à fraca influência na alteração do padrão de pulsos hidrológicos dos rios, devendo-se, porém, tomar cuidado quando do seu uso em sistemas sujeitos a obras de regularização.

En este trabajo se presentan los resultados del estudio hidrogeológico e hidrogeoquímico de aguas subterráneas en el depósito tipo pórfido de Cu-Au-Mo Inca de Oro, Región de Atacama, en el norte de Chile, cuyo objetivo es entender los procesos de interacción agua-roca que controlan la composición del agua subterránea y sus efectos en los procesos de dispersión y migración de elementos. Este estudio forma parte del proyecto “Predictive Geochemistry in Areas of Transported Overburden” financiado por AMIRA (Proyecto P778) que busca comprender los procesos de generación de anomalías de contraste geoquímico en superficie a partir de un cuerpo mineralizado bajo cobertura. El depósito Inca de Oro se ubica a 100 km al NE de la ciudad de Copiapó, en una zona de extrema aridez, con un promedio de precipitación anual de 25 mm. Su génesis se relaciona al emplazamiento de un complejo de pórfidos de composición tonalítica a granodiorítica de edad cretácica superior, que intruyen rocas volcano-sedimentarias correlacionadas con la Formación Punta del Cobre (jurásicacretácica?), y se encuentra cubierto por un nivel de gravas no consolidadas del Mioceno de espesor variable entre 40 y 200 metros. El agua subterránea satura la parte inferior del yacimiento, donde se encuentra en fracturas y en las oquedades de la roca lixiviada. El muestreo de aguas se realizó utilizando un “bailer”, en 17 pozos de sondaje verticales, en 5 campañas de muestreo realizadas en enero, julio y diciembre de 2007, abril de 2008 y marzo de 2009. Las muestras fueron tomadas de pozos distribuidos tanto dentro como fuera del depósito y están hospedadas tanto en grava como en roca. Parámetros ambientales como pH, temperatura, sólidos disueltos totales (SDT) y electroconductividad (EC) fueron medidos in-situ. Muestras no filtradas (tomadas en el nivel freático y a 10 y 20 metros bajo éste) fueron tomadas para el análisis de aniones y cationes mayores y para el análisis geoquímico de 72 elementos menores y trazas. La última campaña de muestreo incluyó la toma de muestras de agua filtradas. Los resultados indican que el agua subterránea en Inca de Oro es neutra a levemente alcalina y salobre (1127 ppm de TDS en promedio), similar a aguas subterráneas del valle del Río Copiapó, 100 km al sur del área de estudio. El agua subterránea es de tipo sulfatada cálcica, concordante con procesos de oxidación de sulfuros (pirita, calcopirita) y/o meteorización/disolución de minerales sulfatados como jarosita, brocantita o antlerita, observados en la zona de oxidación del depósito. El contenido de SO4 2- , Cl- , Ca, Na y elementos traza como B, Br, Cs, Cu, Li, Mn, Mo, Rb, Sr, U y Zn es mayor en muestras de agua hospedada en roca respecto del agua en grava, consistente con procesos de interacción entre el agua subterránea y las rocas mineralizadas del depósito. En particular, Cu, Mo y Mn presentan mayores concentraciones en muestras que atraviesan zonas de ocurrencia de óxidos de Cu verdes y negros. El cálculo de índices de saturación mineral indica que el agua está saturada (en equilibrio) con respecto a minerales de Cu oxidados como malaquita, brocantita y tenorita. Por otra parte, óxidos de Cu (delafosita) y Fe (goethita, jarosita y hematita) se encuentran sobresaturados, sugiriendo condiciones aptas para la precipitación de estos minerales. El transporte y la dispersión de elementos en el agua subterránea en Inca de Oro, son controlados principalmente por la especiación y por procesos de adsorción. Elementos como Mn, Zn, Cu, Fe y Al ocurren principalmente adsorbidos en el material suspendido, limitando su dispersión aguas abajo del depósito. Por el contrario, elementos como B, Br, Cl, Mo, S y Se, se encuentran disueltos (con razones entre muestras filtradas/no filtradas ~ 1), y aumentan sus concentraciones a lo largo del flujo de agua. Los procesos de adsorción, junto con la variabilidad estacional observada en la concentración de algunos elementos, tienen directas consecuencias en la disponibilidad de elementos capaces de migrar desde la solución mediante mecanismos de dispersión vertical, como la capilaridad y la evaporación. El análisis de elementos en aguas subterráneas, asociados a la mineralización de pórfidos cupríferos (Cu, Mo, Mn, Re, Se y Zn) tiene directas aplicaciones en exploración de depósitos cubiertos. En particular, Mo y Se son móviles, a diferencia de Cu y Mn cuya movilidad es limitada principalmente por procesos de adsorción, por lo que muestran ser mejores indicadores de mineralización. Las altas concentraciones de Mo (hasta 110 ppb), sin importantes variaciones estacionales, en aguas subterráneas de Inca de Oro, sumado a que es un elemento poco común en aguas naturales y fácil de lixiviar desde la fuente, sugieren que es un indicador confiable de mineralización y que su uso en campañas de exploración puede ser efectivo en la detección de este tipo de depósitos. Los resultados obtenidos en este estudio muestran que los procesos de interacción del agua con la zona de mineralización supérgena del depósito se encuentran activos. La mineralogía y permeabilidad de la roca, en conjunto con la velocidad del flujo de agua, el tiempo de residencia de ésta, y procesos como la adsorción y precipitación/disolución mineral, son factores clave en el control de la composición del agua subterránea en el área de estudio.

La aplicación de biosólidos generados en plantas de tratamiento en suelos agrícolas es una de las opciones más factibles para solucionar el problema de su disposición en monorrellenos. Además su alto contenido de materia orgánica, macro y micronutrientes permiten la recuperación de suelos degradados. Sin embargo esto puede traer problemas ambientales, ya que la aplicación de biosólidos trae consigo el aumento en el contenido total de metales traza en el suelo y efectos asociados a la biodisponibilidad, movilidad y asociación química de éstos en el suelo. La fracción biodisponible es aquella utilizable por las plantas, y se puede determinar mediante sistemas biológicos, los cuales requieres tiempo y poseen un alto costo. De aquí nace la necesidad de crear nuevos métodos químicos y físico-químicos para determinar la biodisponibilidad en un laboratorio y obtener respuestas rápidas sobre las condiciones ambientales del sistema. La técnica de Gradiente de Difusión en Capa Fina (DGT) ha demostrado ser una herramienta promisoria para evaluar la biodisponibilidad de los metales pesados en plantas, ya que los dispositivos DGT, al igual que las raíces de las plantas, disminuyen localmente la concentración de la solución de suelo y permiten el transporte por difusión desde la solución de suelo y la fase sólida. Este estudio evaluó el efecto de la aplicación de biosólidos a distintas dosis (0, 30, 45 y 60 Mg ha-1), en cuanto al contenido total, asociaciones químicas y biodisponibilidad de Cr, Cu, Ni, Pb y Zn, en dos series de suelos agrícolas de la región Metropolitana, Chicureo (CHC) y Los Morros (MRR). Para conocer la biodisponibilidad de los elementos traza en los suelos, fueron cultivadas plantas de Ballica (Lolium perenne L.) en ambos suelos a distintas dosis de biosólido. De manera adicional, se determinó la biodisponibilidad de los metales en suelos usando la técnica DGT, los resultados de concentración efectiva, CE, se compararon con los contenidos en las plantas de Ballica y con la fracción soluble en ácido (fracción más lábil de los suelos, normalmente asociada a la biodisponibilidad) de los metales en los suelos, determinada mediante el método de extracción secuencial BCR. Los resultados mostraron que en el biosólido, el orden en el contenido total de los metales fue: Zn > Cu > Cr > Ni > Pb, todas estas concentraciones dentro de los límites establecidos por la norma chilena de tratamiento y manejo de lodos. Con respecto al contenido total de metales, ambos suelos presentaron un mayor contenido de Zn y Cu con respecto al resto de los metales, y en general se produce un aumento en el contenido de los metales en el suelo luego de la aplicación de biosólidos. Los metales se encuentran mayoritariamente en la fracción residual de los suelos, y con la aplicación de biosólidos se produce una disminución en esta fracción, y un aumento principalmente en la fracción soluble en ácido y oxidable. Los contenidos de Cu y Zn en los cultivos de Ballica presentan un aumento con la aplicación de dosis crecientes de biosólido, llegando a un nivel constante. En cambio los contenidos de Cr, Ni y Pb alcanzan una concentración máxima y luego decrecen. La comparación de los resultados de los cultivos de Ballica con CE, presentan una buena correlación para Zn y sólo en el suelo CHC para Cu y Ni, el resto de las correlaciones no mostraron resultados satisfactorios. La correlación entre los cultivos de Ballica con la fracción lábil de los suelos sólo presenta resultados satisfactorios para Cu, Ni y Zn en el suelo CHC, y Cr para ambos suelos (R > 0,85). Las correlaciones entre CE y la fracción lábil de la extracción secuencial presentaron mejores resultados, excepto en el caso de Cu en el suelo MRR. Los coeficientes de correlación fueron mayores a 0,95 en el caso del Zn, pero para Ni y Cr sólo se llegó a valores de R≈0,86.

Nos últimos anos, os processos sedimentares em corpos de água vêm merecendo particular atenção, principalmente no que diz respeito ao transporte dos sedimentos em suspensão e padrões de circulação hídrica, tendo em vista à necessidade de vários estudos para o manejo racional dos recursos hídricos. Também os processos sedimentares atuantes nos corpos de água em geral, principalmente os relacionados às taxas de sedimentação, são os mecanismos responsáveis diretos pela retenção de carbono orgânico nos mananciais hídricos, servindo de indicadores para a captura ou seqüestro e CO2 da atmosfera. Na planície costeira do Rio Grande do Sul, localiza-se um dos maiores sistemas lagunares do planeta. O maior desses sistemas, a laguna dos Patos, possui em sua extremidade nordeste corpos de água ainda pouco explorados. Toda essa região requer um estudo completo e minucioso, com acompanhamento sistemático de monitoramento interdisciplinar, na busca de uma análise e entendimento integrado das condições que regulam os mecanismos de transporte e deposição de sedimento e sua circulação hídrica. A área de estudo desse trabalho compreende a Lagoa do Araçá. Esta lagoa constitui-se no braço nordeste da Laguna dos Patos, apresentando uma superfície alagada de aproximadamente 20,77 km2. A lagoa drena a planície costeira entre os paralelos 30o11’ e 30o15’ S, a oeste do meridiano 50o31’. O objetivo do presente trabalho é estimar a contribuição relativa de sistemas límnicos rasos no processo de retenção de carbono orgânico em regiões de clima subtropical, identificar a deposição de sedimentos na Lagoa do Araçá para a quantificação do carbono orgânico retido; analisar os padrões morfológicos e sedimentológicos de fundo relacionando-os aos padrões de circulação hídrica, visando elaborar uma metodologia que possa ser aplicada em corpos de água límnicos rasos na retenção de carbono orgânico. Para a consecução dos objetivos propostos foram realizadas coletas de amostras na superfície de fundo na área de estudo, tendo por base uma matriz cartesiana disposta regularmente a cada 500 metros ao longo de paralelos de latitude e meridianos de longitude de forma a abranger toda a superfície da lagoa, totalizando 86 pontos amostrais relativos a granulometria, batimetria e teor de matéria orgânica. Dados referentes a ventos na região de estudo foram coletados através de um anemógrafo gráfico, na localidade de Solidão, município de Palmares do Sul, com objetivo de simular os padrões de circulação hídrica e velocidade orbital de onda na Lagoa do Araçá Para a estimativa da taxa de sedimentação média e a retenção de carbono orgânico na lagoa foi perfurado um testemunho, tendo como referencia os produtos cartográficos de superfície de fundo e teor de matéria orgânica elaborados, sendo realizada sua datação geocronológica através do método de Radiocarbono (14C). A taxa de sedimentação média obtida foi 0,0876 mm.ano-1 sendo a taxa histórica de retenção de carbono orgânico retido estimado em 624,59 Kg.Km-2.ano-1 e para a superfície da lagoa de 12.972,75 kg.ano-1 ou 12,9 t.ano-1. A presente pesquisa demonstra que lagos, lagoas e outros corpos de água têm um papel importante na contribuição de retenção de carbono orgânico, mostrando-se de grande importância em seu ciclo. Evidentemente isso não compensa as emissões de gases causadas por atividades antrópicas nos dias de hoje.

Atualmente, a consciência de que os recursos naturais são esgotáveis e que a geração de poluentes deve ser evitada para impedir um sério problema ambiental, são aspectos que já estão sendo considerados na indústria química. Isto se reflete em uma das principais preocupações enfrentadas por este setor: a minimização de efluentes. O presente trabalho tem por objetivo desenvolver um problema padrão na área de integração mássica para recuperação de água de processos, sugerindo uma metodologia que ajude a solucionar esta grande preocupação. O problema padrão proposto é suficientemente simples para sua rápida compreensão, e complexo o suficiente para representar uma típica situação industrial. Na metodologia empregada, técnicas de integração mássica como: reuso, reciclo e regeneração são utilizadas, alternativamente ao tratamento de final de tubulação, a fim de reduzir a demanda de água consumida e minimizar a quantidade de efluente líquido tratado e descartado. A síntese da rede de integração mássica foi feita através da construção de uma superestrutura, contendo todas as possíveis configurações em potencial para o sistema proposto. A solução do problema foi obtida via programação não linear mista inteira (MINLP). Um estudo comparativo entre as diversas configurações obtidas foi realizado. Uma análise da operabilidade das principais configurações da rede de integração mássica foi feita para garantir que a rede sintetizada seja operável.

As Políticas Nacional e Estadual de Recursos Hídricos – Lei Federal nº. 9.433, de 8 de janeiro de 1997 e Lei Estadual nº. 10.350, de 30 de dezembro de 1994, dispõem sobre uma série de instrumentos de gestão de recursos hídricos – outorga de direito de uso, enquadramento de corpos d’água em classes, cobrança pelo uso da água, planos de recursos hídricos e outros. No entanto, a operacionalização destes instrumentos, para que sejam aplicados de forma conjunta em uma bacia, necessita da proposição, aplicação e validação de metodologias que integrem tais instrumentos, através de ferramentas técnicas e de articulação institucional entre os componentes do Sistema Nacional de Gerenciamento de Recursos Hídricos. Este trabalho procura abordar a aplicação dos instrumentos de outorga de direito de uso, enquadramento de corpos d’água e rateio de custos. São analisados critérios de outorga de direito de uso e proposto um plano de investimentos em tratamento de efluentes na bacia do rio Paranhana-RS, de modo que as classes em que os corpos d’água da bacia estão enquadrados sejam atendidas ao menor custo para a bacia. Isto é realizado por meio de uma proposta de otimização dos níveis de tratamento de efluentes na bacia aliada a um esquema de rateio de custos e compensação financeira entre os usuários.Conclui-se que o critério de outorga que melhor sinaliza ao órgão gestor os níveis de atendimento às demandas é o critério da garantia de suprimento, que também consegue contemplar todos os setores usuários com garantias variadas, atendendo aos usos prioritários com maiores garantias, em detrimento aos usos menos prioritários. A proposta otimizada de investimentos em tratamento de efluentes na bacia resulta no atendimento às classes propostas pelo enquadramento com custos inferiores, para a bacia como um todo, aos necessários para o atendimento aos padrões de concentração dos lançamentos de efluentes exigidos pelo órgão ambiental. O esquema de compensação financeira entre usuários também torna a alternativa otimizada de níveis de tratamento de efluentes atrativa a cada um dos usuários, quando comparada aos custos que cada usuário teria ao cumprir os padrões de lançamento exigidos pelo órgão ambiental.

Memoria para optar al Título Profesional de Ingeniero en Recursos Naturales Renovables / La Región de Atacama, ubicada en la zona norte de Chile, tiene una condición natural de aridez. En esta Región se localiza la cuenca del Río Copiapó, que presenta una situación crítica en la disponibilidad de agua donde el otorgamiento de Derechos de Aprovechamiento de Agua (DAA) ha superado la oferta del recurso, existe un importante crecimiento económico y poblacional y extensos periodos de escasez de precipitaciones. Bajo este escenario, se han desarrollado múltiples proyectos de inversión pública que buscan diagnosticar, proyectar y/o mitigar la situación de la cuenca. Sin embargo es necesario determinar aquellos nichos que permitirían avanzar y enfrentar la escasez hídrica generando una estrategia integral para la cuenca, ya que actualmente no existe un organismo que cumpla con este rol activamente. Una primera etapa corresponde a la elaboración de un catastro de aquellos proyectos ejecutados o en ejecución en la cuenca del Río Copiapó, ligados a la escasez hídrica, durante el periodo 2005-2012 y que han sido financiados en parte o en su totalidad con recursos públicos. La síntesis de la información de cada proyecto y su organización permite definir como criterios de relevancia para el análisis: el propósito, el tipo de iniciativa y el sector económico relacionado, los cuales, junto con el área de influencia en la cuenca permiten visualizar dónde y que intervenciones se han realizado, considerando que un proyecto puede impactar en más de un sector de la cuenca. El análisis considera la evaluación de dos índices que establecen los rangos de intervención para cada criterio y que son representados espacialmente en coberturas que muestran su distribución por sub-cuenca. Lo anterior, permite identificar aquellas áreas que poseen una mínima o nula intervención y/o aquellas que deben ser reforzadas, tanto como sectores de la cuenca y como criterios de proyectos, definiendo una propuesta de nichos de inversión a corto, mediano y largo plazo. / The Region of Atacama, located in northern Chile, has a natural condition of aridity. In this Region is situated the Copiapó River basin, it has a critical situation where the granting of Water Use Rights has exceeded the supply of the resource, there is an increasing economic activity and population growth and long periods of shortages rainfall. Under this scenario, we have developed many public investment projects seeking to diagnose, plan or mitigate the situation of the basin. However it is necessary to identify those niches that would advance and face water scarcity generating a comprehensive strategy for the basin, as currently there is no body that meets this active role. The first stage is the preparation of an inventory of projects completed or under way in the Copiapo River, linked to water scarcity during the period 2005-2012 and that have been funded in whole or in part with public funds . The synthesis of information from each project and your organization to define relevance as criteria for analysis: the purpose, the type of initiative and related industry, which, along with the area of influence in the basin to visualize where and interventions that have been made, considering that a project can impact more than one sector of the basin. The analysis considers the evaluation of two indices that provide intervention ranges for each criterion and are spatially represented in coverage showing distribution by sub - basin. This allows identifying those areas that have little or no intervention or those who need to be strengthened, as well as parts of the basin and projects as criteria for defining a proposed investment niches in the short, medium and long term.

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:27:22Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2007-02-28Bitstream added on 2014-06-13T20:16:38Z : No. of bitstreams: 1 bruno_m_me_jabo_prot.pdf: 2616643 bytes, checksum: 97247720aae07e408b197a60a6613f6a (MD5) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / Neste trabalho avaliou-se o desempenho de reatores anaeróbios de fluxo ascendente com manta de lodo (UASB), em dois estágios, em escala de bancada (volumes de 20 L e 10 L, respectivamente), alimentados com água residuária do beneficiamento de café por via úmida, submetidos à quatro cargas orgânicas volumétricas (COV) de 5,76; 3,62; 3,86 e 2,16 kg DQO total (m3 d)-1 no primeiro reator, R1. As concentrações médias de DQO do afluente variaram de 8626 a 23041 mg L-1, e dos efluentes dos reatores 1 e 2, 1095 a 11506 mg L-1 e de 424 a 9030 mg L-1, respectivamente. As eficiências médias de remoção de DQO total e SST variaram de 66 a 98% e de 93 a 97% respectivamente, no sistema com reatores (UASB) em dois estágios. O teor de metano no biogás variou de 69 a 89% para o reator 1 e de 52 a 73% no reator 2. A produção volumétrica máxima de metano, 0,563 m3 CH4 (m3 reator d)-1 foi obtida com COV de 3,86 kg DQO (m3 d)-1 e TDH de 124 h. Os valores médios de pH variaram na faixa de 4,7 a 7,7 e 4,9 a 8,0 nos efluentes dos reatores 1 e 2, respectivamente. A concentração de ácidos voláteis totais manteve-se estável à níveis inferiores a 200 mg L-1 nos ensaios 2, 3 e 4. As concentrações médias de fenóis totais do afluente variaram de 79,7 a 97,4 mg L-1, e as eficiências médias de remoção no conjunto de reatores UASB em dois estágios variaram de 72 a 90%. / In this work it was evaluated the performance of two stage upflow anaerobic sludge blanquet (UASB), in lab scale, treating a liquid effluent from the coffee pulping, submitted to organic load rate of 5,76; 3,62; 3,86 and 2,16 kg COD (m3 d)-1 in the first reactor. The medium values of total COD affluent varied from 15439 to 23041 mg L-1, and in the effluent from the reactors 1and 2, 1095 to 11506 mg L-1, and 424 to 9030 mg L-1, respectively. The medium values of removal efficiences of total COD and TSS varied from 66 to 98% and 93 to 97%, respectively, in the system of treating with reactors UASB, in two stages. The content of methane varied from 69 to 89% in reactor 1 and 52 to 73% in reactor 2 . The maximum volumetric methane production 0,563 m3 CH4 (m3 reactor d)-1 was obtained with OLR of 3,86 kg COD (m3 d)-1 and HDT of 124 hours. Average pH values ranged from 4,7 to 7,7 and 4,9 to 8,0 for effluents of first and second reactors. Total volatile acid concentration was kept below 200 mg L-1. The medium values of total phenols of affluent ranged from 79,9 to 97,4 mg L-1, and the average removal efficiency ranged from 72 to 90% in the two stages upflow anaerobic sludge blanket (UASB).