Plantea el uso de las fibras naturales andinas cabuya (Furcraea andina) y paja de trigo (Triticum vulgari) como soporte bacteriano de biorreactores anaerobios UASB, para procesos de desnitrificación de aguas residuales de piscícolas de truchas arcoíris en la zona alto andina de la localidad Juan de Velasco en Ecuador. Evalúa tanto la capacidad de desnitrificar las aguas residuales de acuicultura como la de remover metales pesados, mediante el uso combinado de biofilms soportados por fibras naturales, en condiciones controladas y acondicionamiento previo del medio bacteriano. Diseña nueve biofiltros a escala piloto para la remoción de contaminantes de las aguas residuales de piscícolas de truchas arcoíris. Determina si la incubación de la microbiota con pseudomonas acelera la adaptación de la población bacteriana en las fibras naturales en seis biofiltros. Determina la tasa de desnitrificación de los efluentes de las piscícolas de los biofiltros, las diferentes alturas de la columna de los biofiltros orgánicos en un proceso anaerobio, la altura del biofiltro necesario para la descontaminación de los efluentes de las piscícolas y si el biofiltro con la fibra cabuya–pseudomonas aisladas contribuye en la remoción de metales pesados que provienen de la ceniza de la zona volcánica del sector estudiado. Evalúa la degradación de las fibras naturales como medios filtrantes mediante el análisis de los cambios en las propiedades físicas y químicas, la calidad sanitaria del efluente de los biofiltros anaerobios, con cargas hidráulicas constante, para determinar si cumplen con los criterios que marca la normatividad ambiental ecuatoriana. / Tesis

Estudia la eliminación de color de efluente textil, con grupo reactivo vinil sulfónico que es utilizado en la tintura de algodón y otras fibras celulósicas, el cual es poco biodegradable. Los efluentes están constituidos por impurezas de los textiles, reactivos, compuestos auxiliares y colorantes, presentando las siguientes características: pH 8.93, color 3500 unidades Pt/Co, Demanda Química de Oxígeno (DQO) de 1300 mg/l, Demanda Bioquímica de Oxígeno (DBO) 177 mg/l, turbiedad 137 NTU, entre otros; que interfieren en el paso de la luz solar provocando un desequilibrio en los ecosistemas acuáticos. Existen algunos compuestos refractarios como los colorantes difíciles de eliminar con tratamientos convencionales, por lo que se aplica un la electrocoagulación, emplea electrodos de hierro con diversas configuraciones de celdas y paquetes a diferentes amperajes, voltajes y tiempo de reacción. Los parámetros de respuesta son el porcentaje de remoción de color y la Demanda Química de Oxígeno, con toma de muestras por triplicado, se hicieron pruebas en lote, cuyas variables de operación sirvieron para trabajar en continuo, posteriormente se usó un sistema de adsorción con carbón activado. Se obtuvo 31mg/l de Demanda Química de Oxígeno que equivale a una remoción del 97,54% y 32 unidades de color que equivale al 99,11% de remoción, en el proceso de electrocoagulación y en el de adsorción se consiguió una remoción de 97,95% para Demanda Química de Oxígeno y 99,20% para color, lo que facilita su reutilización o descarga. / Tesis

Se realizó un cultivo hidropónico de tomate (Lycopersicon esculentum Mill.) en invernadero en el Campus Azapa de la Universidad de Tarapacá, con el objetivo de estudiar el efecto del ambiente controlado y la calidad del agua de riego sobre el rendimiento total y la calidad de los frutos de tomate. Las condiciones climáticas fueron similares a las encontradas en el valle de Lluta. El ensayo contó con cuatro tratamientos: T1 solución nutritiva preparada con agua del río Lluta (CE 3,96 dS m-1; 7,1 ppm B); T2 solución nutritiva preparada con agua tratada (desalinizada y desborificada) + boro (CE 3,1 dS m-1; 7,1 ppm B) ; T3 solución nutritiva preparada con agua tratada + sulfato de magnesio (CE 3,96 dS m-1; 0,8 ppm B); y, T4 solución nutritiva preparada con agua tratada (CE 3,1 dS m-1; 0,8 ppm B). El diseño fue de bloques completos al azar con cuatro repeticiones. Las plantas se cosecharon hasta el quinto racimo (120 días desde el transplante), obteniéndose los siguientes rendimientos: T1 = 40 Mg ha-1, T2 = 39 Mg ha-1, T3 = 64 Mg ha-1 y T4 = 61 Mg ha-1. Se observó que el exceso de boro de los tratamientos T1 y T2 produjo una disminución importante en el rendimiento total de tomate en un 40% y en el rendimiento comercial de un 55%. La totalidad de los tratamientos tuvo un rendimiento mayor al mejor rendimiento informado para los cultivos de tomate al aire libre en el valle de Lluta (30 Mg ha-1). Se concluyó que el cultivo hidropónico de tomate en invernadero en el valle de Lluta es una alternativa para aumentar los rendimientos de este cultivo, y que la principal limitante de este valle para el cultivo de tomate es el alto contenido de boro en sus aguas de riego. / An hydroponic tomato crop (Lycopersicon esculentum Mill.) was grown in a greenhouse at the University of Tarapaca, Agronomy College, in northern Chile (Arica, Tarapaca Region) to study the effect of a controlled environment and the water quality on the crop yield and fruit quality. The study had four treatments: T1 nutrient solution made with Lluta river water (EC 3,96 dS m-1; 7,1 ppm B); T2 nutrient solution made with desalted and deborified (treated) water + boron (EC 3,1 dS m-1; 7,1 ppm B); T3 nutrient solution made with treated water + magnesium sulphate (EC 3,96 dS m-1; 0,8 ppm B); and, T4 nutrient solution made with treated water (EC 3,1 dS m-1; 0,8 ppm B). The tomato crop harvest was made through the fifth cluster (120 days from transplant) and the yield for every treatment was: T1 = 40 Mg ha-1, T2 = 39 Mg ha-1, T3 = 64 Mg ha-1 and T4 = 61 Mg ha-1. It was found that excess boron reduced the total tomato yield by 40% and the commercial yield by 55%. All the treatments, however, had higher yield than those reported for tomato grown in the Lluta valley (30 Mg ha -1). It was concluded that growing tomatoes hydroponically in greenhouses is an alternative to the Lluta valley to raise the crop yield, and that the first conditional in this valley is its high water boron content.

Memoria para optar al Título Profesional de In geniero Forestal

Memoria para optar al Título Profesional de Ingeniero Forestal

La utilización de modelos para simular el proceso de tratamiento de aguas residuales provenientes de la cría intensiva de cerdos mediante lodos activados requiere para su implementación la determinación de los parámetros de entrada, entre los cuales se encuentran las fracciones de materia orgánica. Así, el objetivo principal de este estudio es la determinación de las fracciones de la Demanda Química de Oxígeno en purines de cerdo provenientes de dos sistemas: uno con pretratamiento mediante un biodigestor anaeróbico y otro sin esta unidad. El fraccionamiento se determinó a partir de la medición de la Tasa de Consumo de Oxígeno como indicador de la actividad biológica en un reactor de laboratorio operado en condiciones batch. El método utilizado corresponde al propuesto por Wentzel (1995) y requiere utilizar una muestra sin inóculo inicial, evaluándose la evolución del Oxígeno Disuelto en el reactor en períodos de 24 y 48 horas. Para conocer el fraccionamiento de DQO se requiere determinar ciertos parámetros cinéticos tales como la tasa de crecimiento máximo para la biomasa heterótrofa, que resultó 5,6 [día-1] y 4,3 [día-1] para el caso sin y con biodigestor respectivamente, y el coeficiente de máxima hidrólisis, cuyo valor resultante determinado fue 3,6 [mgDQO/mgDQO/día] para el caso sin biodigestor y 3,2 [mgDQO/mgDQO/día] para cuando sí hay digestión anaeróbica. Los resultados obtenidos para las fracciones de DQO con respecto al total indican: entre 1 y 2% del total de DQO se asocia a biomasa heterótrofa (se asumió que la biomasa autótrofa es despreciable); la DQO rápidamente biodegradable o disuelta corresponde a alrededor de un tercio del total para el caso sin biodigestor y cerca de un 10% para el caso con biodigestor; la DQO no biodegradable disuelta de aproximadamente un 15% del total cuando no hay biodigestor y cerca de un tercio cuando si lo hay; alrededor de la quinta parte del total corresponde a DQO lentamente biodegradable (biodegradable particulada) para los dos casos analizados, y cerca de un tercio corresponde a DQO no biodegradable particulada también para ambos casos. Los valores anteriores, si bien son particulares de los sistemas de tratamiento considerados en este estudio, revelan algunas diferencias con los valores típicamente considerados para aguas servidas domésticas e incorporados en los modelos tradicionales de lodos activados, indicando la necesidad de realizar las adaptaciones antes de su uso.

El objetivo del presente estudio es determinar la calidad del agua subterránea de la cuenca del estero Punitaqui, e identificar y cuantificar una posible contaminación por sustancias químicas en las aguas, que afectaría al pueblo homónimo ubicado en la IV Región de Coquimbo. A partir de los análisis químicos del agua subterránea, es posible separarlas en 3 grupos. El primero de ellos incluye gran parte de la zona estudiada, y sus aguas son de composición bicarbonatada y cálcica a calcosódica. El segundo grupo lo constituyen aguas de la zona inmediatamente aguas abajo del tranque de relave de la mina Los Mantos de Punitaqui (Au-Cu), ubicado en el sector de Pueblo Nuevo, cuyas aguas son de composición sulfatada y cálcica, mientras que el último grupo abarca aguas de zonas relativamente cercanas a los principales yacimientos mineros del área de estudio, y son de composición bicarbonatada a sulfatada y cálcica a calcosódica. La dirección general de los flujos subterráneos es hacia el NW, siguiendo el mismo sentido de las aguas superficiales del estero Punitaqui. Los parámetros medidos en terreno indican que cercano a la zona de recarga el agua subterránea posee un pH levemente alcalino (entre 7 y 8) y una baja cantidad de oxígeno disuelto (OD), mientras que aguas abajo las aguas se van acidificando, hasta llegar a un pH cercano a 6, y el ambiente se vuelve oxidante (alto OD). Con respecto a la conductividad eléctrica (CE), en general toda la cuenca posee bajos valores (menor a 1000 µS/cm). Las aguas del sector de Pueblo Nuevo poseen valores altísimos de CE (mayor a 2500 µS/cm), un pH muy alcalino (sobre 8,5) y un ambiente reductor (bajo OD relativo al resto de la cuenca). Estas aguas subterráneas, de composición sulfatada y cálcica, y con una cantidad de sólidos totales disueltos (TDS) que sobrepasan notablemente al resto de las aguas estudiadas, es considerada una zona anómala con respecto a las aguas del área de recarga aguas arriba de ésta, y posee una extensión de tan sólo 2 km. Como la composición principal del acuífero es bicarbonatada y cálcosódica, se infiere que contiene aguas infiltradas recientemente y de circulación local, con poco tiempo de interacción con las rocas circundantes. El origen de la anomalía identificada en las aguas de Pueblo Nuevo no es posible determinarla con certeza con los datos químicos que se tienen, pudiendo tener un origen natural, antrópico, o ambos. Al haber un gran yacimiento de Au, Cu y Hg, es innegable un grado de contaminación natural por exceso de sulfatos, generados por oxidación de la gran cantidad de sulfuros (principalmente pirita) que éste posee, proceso que ha sido acelerado por la exposición al ambiente subaéreo de dichos sulfuros durante el proceso de extracción de mineral, realizado desde tiempos coloniales. El pH alcalino a neutro observado en casi toda el área de estudio es propia de aguas en equilibrio con rocas intrusivas del Batolito Illapel, litología dominante en toda la cuenca. La causa de la alcalinidad de las aguas de Pueblo Nuevo probablemente se deba a la utilización de cal para neutralizar el drenaje ácido producido en los procesos de lixiviación, o bien a la infiltración de las aguas extremadamente alcalinas (sobre 10) usadas en el proceso de flotación, ambos relacionados a la explotación de la mina Los Mantos de Punitaqui. Asimismo, la gran cantidad de sulfatos medidos en esta localidad da cuenta de un medio sólido sumamente oxidado y de una fase líquida muy reducida, evidenciado por las bajas cantidades de oxígeno disuelto medidas en dichas aguas. Estas condiciones de pH y redox ayudarían a los metales pesados a diluirse y presentarse en su especie más reducida, y por ende más peligrosa. Sin embargo, la presencia de estos metales disueltos en las aguas de toda la zona de estudio es prácticamente nula. Cabe señalar que sólo el sector de Pueblo Nuevo presenta algún grado de contaminación según las normas chilenas para agua potable (NCh. 409) y para su uso en riego (NCh. 1333), mientras que el resto de la zona estudiada posee aguas de muy buena calidad para su consumo y su uso en riego. Anexo al objetivo central, este trabajo pretende ser una línea de base para el estudio de las aguas subterráneas de la cuenca del Estero Punitaqui, dada la falta de estudios públicos relacionados a éstas.

El presente trabajo de memoria tuvo como principal objetivo implementar un modelo matemático predictivo para la concentración de sulfuro de hidrógeno gaseoso en las redes de aguas servidas de la ciudad de Santiago. El modelamiento se realizó para un sector dentro de la comuna de Puente Alto, que posee una red de 1867 tramos de colectores de aguas servidas, de los cuales sólo se ingresaron al programa los 317 tramos de colectores que poseían un diámetro mayor a 250 milímetros, con sus respectivos diámetros, largos, pendientes y variación de nivel de agua a lo largo del tiempo. El perfil de temperaturas utilizado fue idéntico para todos los colectores, de carácter sinusoidal con un promedio de 17 ºC, un mínimo de 15 ºC y un máximo de 19 ºC, basado en datos empíricos. Las observaciones en terreno requeridas fueron encargadas a un laboratorio certificado. El modelo generado describe el proceso como colectores herméticos y descarta fenómenos y particularidades que existen en las redes de aguas servidas tales como singularidades hidráulicas, caídas de agua y escapes de gas a través de las tapas de cámara, y también considera algunas simplificaciones tales como la existencia de H2S como el único gas presente (además del aire), el descarte de flujo de H2S a las paredes de los colectores y la no existencia de descarga de riles. Para contrastar el modelamiento con datos empíricos, se usaron mediciones en terreno tanto de calidad de agua como de aire, en cinco puntos específicos seleccionados de la red, que recibían el flujo de cuencas más acotadas dentro de la red. Los parámetros fueron DBO5, S-2, SO4-2 (agua) y H2S gaseoso. En particular, además, las mediciones de DBO5 observadas fueron utilizadas para construir perfiles que fueron ingresados al modelo para considerar variación de concentración de DBO5 a lo largo del día. Para las predicciones de concentración de sulfuro disuelto en agua en los cinco puntos, se realizaron calibraciones independientes entre sí, variando dos parámetros que controlan la generación de sulfuro. Con dichos valores calibrados, se procede nuevamente a contrastar, para cada punto, las mediciones con las predicciones. Como resultado final se obtiene un modelo que se puede utilizar para predecir la concentración de sulfuro total disuelto en agua para 4 de los 5 puntos, necesitando ingresar como variables en función del tiempo solamente un perfil de DBO5 y el nivel del agua, sin embargo esta calibración no logró ser útil para la predicción de concentración de sulfuro de hidrógeno gaseoso, pero este trabajo puede constituir una buena base a partir de la cual generar un modelo predictivo de la concentración de gas a partir de las predicciones de sulfuro disuelto. Finalmente, posterior a la calibración se obtuvieron los siguientes errores cuadráticos medios (unidades en mg/l) para cada punto respectivamente: 0,47; 2,25; 4,52; 0,37; 1,54. Los dos parámetros ajustados (M y N) tuvieron una variación que se expresa a continuación, para cada punto, como la razón entre el valor calibrado y el valor original: 0,91 (M) y 0,85 (N); 0,87 y 0,99; 0,59 y 1,16; 0,71 y 1,15; 1,03 y 1,07.

El objetivo general de este trabajo de título es proponer un sistema de tratamiento de aguas residuales para la nueva ciudad de Chaitén, la cual será reubicada en la localidad de Santa Bárbara, provincia de Palena, Región de los Lagos. La selección se realizó mediante una metodología de decisión multicriterio conocida como AHP (Proceso Jerárquico Analítico), para lo cual se generó un modelo de selección de alternativas de tratamiento de aguas residuales, que se aplicó a la localidad de Santa Bárbara. Para alcanzar el objetivo planteado, se estudiaron las características de la zona donde se instalará la nueva ciudad, así como también las necesidades y aspectos más importantes de la antigua ciudad de Chaitén. Se analizaron las diferentes alternativas disponibles para el tratamiento de aguas residuales, considerado sus particularidades, aspectos de operación, ventajas y desventajas. Se escogieron seis tecnologías para compararlas entre ellas utilizando el modelo de decisión generado, en donde se consideran los aspectos más importantes que se debe tener en cuenta al momento de instalar una nueva planta de tratamiento de aguas residuales. Los resultados indican que los tratamientos de aguas residuales técnicamente apropiados para el caso de la localidad de Santa Bárbara son: emisarios submarinos, lodos activados con aireación extendida y lombrifiltros. La evaluación de costos de estas alternativas indica que el sistema que presenta menor costo anual equivalente es el de lombrifiltros, dejando en segundo lugar a emisario submarino y por último a aireación extendida. El Proceso Jerárquico Analítico reflejó ser una herramienta útil para estructurar y ordenar el problema de decisión, identificando los aspectos que influyen de manera directa en la selección de alternativas de tratamiento de aguas residuales. Este estudio sirve de base para quienes deben fijar prioridades y tomar decisiones en la selección de alternativas de tratamiento de aguas residuales de cualquier localidad. Como conclusiones finales se puede destacar que la localidad de Santa Bárbara requiere un sistema de tratamiento de aguas residuales que sea sencillo, fácil de operar, de bajos costos de mantención y operación, y de baja generación o tratamiento de lodos, dado a sus propias característicasy al aislamiento de la zona.Los emisarios submarinos resultaron ser una alternativa atractiva de solución, ya que proveen una tecnología eficiente, segura y relativamente económica para la disposición final de aguas residuales.

Actualmente, la falta de cobertura de tratamiento de aguas servidas en localidades rurales y la inexistencia de un adecuado programa de saneamiento para el sector, motiva a realizar un estudio de los sistemas de tratamiento de aguas servidas existentes, emplazados en localidades rurales donde existen servicios de Agua Potable Rural (APR), de responsabilidad de la Dirección de Obras Hidráulicas (DOH) del Ministerio de Obras Públicas (MOP). Por lo tanto, el objetivo de este Trabajo de Título es elaborar un Catastro y Diagnóstico de los Sistemas de Tratamiento, para poder identificar las características que rigen el actual funcionamiento de estos sistemas, en relación a la situación administrativa, técnico operacional y de mantención. Con el desarrollo de lo anterior, se pudo establecer los principales factores que en este momento condicionan que se otorgue un adecuado tratamiento a las aguas servidas provenientes de los sistemas de APR, debido a que en algunos casos, las alternativas de tratamiento escogidas no se adecuan a las características propias que existen en las localidades rurales de nuestro país. Para lo anterior, fue necesario realizar una clasificación de los procesos administrativos, técnicos, operacionales, de diseño y mantención, observados en los sistemas construidos. Sobre la base de ello, se seleccionó un conjunto de sistemas de tratamiento, los que se visitaron en terreno y se les aplicó un cuestionario que permitió recopilar la mayor cantidad de antecedentes para poder cumplir con los objetivos del estudio. Para estos efectos, se consideraron antecedentes proporcionados por el Departamento de Programas Sanitarios de la DOH, visitas a terreno, datos experimentales existentes, datos operacionales de seguimientos realizados, diagnósticos de plantas pilotos instaladas, estudios realizados por Cooperativas y Comités de APR, entrevistas con Operadores y Administradores de plantas de tratamiento, etc. Finalmente, con el desarrollo de este Trabajo de Título se presenta un texto integrador de estudios, que sirve como ayuda para los tomadores de decisiones de los sistemas rurales, para poder evaluar diferentes opciones de tratamiento, considerando el diagnóstico de plantas de tratamiento de aguas servidas construidas, las características propias de las localidades seleccionadas y la experiencia de los Comités y Cooperativas en la administración, operación y mantenimiento de estos sistemas de tratamiento.