Since the development of industrial activities in the whole world and specially nowadays, the access to clean water is more and more difficult. Over the past century our water consumption increased tenfold and, according to the World Health Organization, 1.1 thousand million people have no access to clean drinking water, while 2.4 thousand million lack proper sanitary provision. In addition, only 0.8 % of the world stock of water is actually fresh water, so that serious considerations on the availability of a constant supply of fresh water should be done. With this in mind, the need to have different techniques available to treat wastewater arises as a main concern, considering the great variety of chemical industries and activities than can produce contaminated effluents. Therefore, the detoxification of polluted water and its recycling when possible is mandatory for a sustainable and sustained development.For wastewater containing low to medium pollutant load, Catalytic Wet Air Oxidation (CWAO) yielded satisfactory results in laboratory studies, with the advantage that relatively mild operating conditions are needed, leading to lower investment and operation costs. Some activated carbons (AC) have been successfully used as catalyst in the CWAO of phenol in a trickle bed reactor (TBR) configuration. However, the reason for the catalytic activity of AC in CWAO is not yet completely understood. The objective of this work is to identify properties potentially responsible for the catalytic activity shown by some carbonaceous materials. With this goal, eight commercial activated carbons were tested as received and modified by several means (thermal treatment, acid wash and metal impregnation) and its catalytic performance evaluated in the oxidation of phenol. These modifications intended to highlight the effect of the surface oxygen functionalities, textural properties, i.e. surface area and pore volume, and iron (and other metals) content. Simultaneously, the activated carbons were physically and chemically characterised. The results confirm the hypothesis that mineral matter, specifically iron, is mainly responsible for the catalytic behaviour of activated carbons in the CWAO of phenol. However, having iron is not enough to be catalytically active in this reaction. It is necessary iron to be actually available in the carbonaceous matrix and in an appropriate state. Some final attempts for preparing tailored activated carbon from different raw sources still failed due to the lack of iron availability in the carbon matrix or the low mechanical stability of the material.The findings described in this PhD thesis open the doors for a better designing of tailored activated carbons from costless raw materials, allowing cheaper catalytic activated carbons to be available for wet oxidation of phenol. This fact should contribute to the wider implementation of CWAO for recovering polluted aqueous effluents that are reluctant to biotreatment. / Debido al marcado desarrollo que han tenido las actividades industriales en el mundo, el acceso al agua potable es cada vez más difícil. Durante el último siglo el consumo mundial de agua se ha incrementado 10 veces y de acuerdo con información de la Organización Mundial de la Salud 1.1 miles de millones de personas no tienen acceso a agua potable y 2.4 miles de millones no disponen de las condiciones sanitarias apropiadas. Adicionalmente, sólo 0.8% de la reserva global de agua es apta para el consumo humano, por lo que serias medidas deben ser tomadas para garantizar un suministro constante de agua a la humanidad. Surge entonces como una necesidad, disponer de diferentes tecnologías de tratamientos de aguas residuales, especialmente considerando la gran variedad de industrias químicas existentes hoy en día, cuyos desechos son, en la mayoría de los casos, no sólo contaminantes sino también tóxicos para los seres vivos. Finalmente, es necesaria la purificación de los efluentes industriales para su posible reutilización si se pretende garantizar el desarrollo sustentable de la sociedad.La oxidación húmeda catalítica con aire (CWAO) es un tratamiento que ha demostrado ser eficiente para el tratamiento de aguas residuales con cargas orgánicas bajas o medias. Esta técnica posee la ventaja de ser eficiente incluso operando en condiciones moderadas de temperaturas y presión, lo que se refleja en bajos costos de instalación y mantenimiento. Si adicionalmente, el catalizador utilizado es de bajo coste, este tipo de tratamiento podría promoverse más fácilmente. Algunos carbones activos comerciales han sido empleados exitosamente como catalizadores en la CWAO de fenol en un reactor de lecho fijo de goteo. Sin embargo, las razones por las que este material presenta actividad catalítica no han sido completamente esclarecidas. Algunos estudios preliminares han demostrado que al realizar modificaciones en las propiedades de los carbones que presentan capacidad catalítica, generalmente se produce también una disminución en su capacidad para oxidar fenol.Por esto, el objetivo de este trabajo de investigación es identificar las propiedades potencialmente responsables de la actividad catalítica del carbón activo. Para ello, se utilizaron ocho carbones activos. Los mismos fueron modificados mediante diferentes tratamientos. Los carbones originales y todas las muestras resultantes de las modificaciones fueron utilizados como catalizadores en la oxidación del fenol, con el objetivo de evaluar el impacto de parámetros como las propiedades físicas (área superficial y porosidad), el contenido de grupos funcionales oxigenados y el contenido de hierro y otros metales en la actividad catalítica.Los resultados obtenidos en este trabajo demuestran que el contenido de hierro es un parámetro determinante que otorga capacidad catalítica al carbón activo. También se demostró que la disminución de grupos superficiales oxigenados mejora la capacidad de adsorción de fenol, obteniéndose mayor eliminación de este compuesto en efluentes líquidos. Finalmente, mediante técnicas de impregnación de metales, puede dotarse de actividad catalítica a materiales carbonosos que, por su origen, no la poseen pudiendo ser utilizados efectivamente en el tratamiento de aguas residuales.

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Memoria para optar al Título Profesional de Ingeniero Agrónomo

4 pp / Reviewed 01/2017; Originally Published 2000. / La conversión de sistemas de riego por gravedad a sistemas por goteo requiere más que la inversión de capital. Los agricultores y regadores deben adaptar sus estrategias de manejo para dar acomodo al nuevo sistema de riego. En particular, los sistemas por goteo no están diseñados para aplicar las grandes candidades de agua de riego que la mayoría de los sistemas por gravedad sí son capaces de aplicar. Dependiendo del diseño y distribución del sistema por goteo, este sistema puede tomar varias horas para aplicar una pulgada de agua a la parcela, mientras que la mayoría de los sistemas por gravedad pueden aplicar de 4 a 8 pulgadas en 12 horas. Debido a esta diferencia, los agricultores que utilizan sistemas por goteo necesitan monitorear muy de cerca la condición de humedad del suelo de sus campos regados por goteo y regar apropiadamente. Reviewed 01/2017; Originally Published 05/2011.

Tesis para optar al Título Profesional de Ingeniero Agrónomo y al Grado de Magíster en Manejo de Suelos y Aguas / La degradación de suelos por procesos de salinización afecta amplias zonas del mundo, particularmente las zonas áridas, afectando más de 50 millones de hectáreas. La recuperación de estos suelos requiere de la aplicación de grandes volúmenes de agua para la realización de lavados que movilizan las sales fuera de la zona de raíces. El presente trabajo tuvo por objetivo evaluar el efecto del uso de dos ácidos orgánicos en la eficiencia de lavado de sales, el efecto de la modificación de la conductividad eléctrica en el suelo y en la respuesta de la planta. Para esto se realizaron tres ensayos, el primero de ellos se llevó a cabo durante el año 2013, en el valle de Copiapó, Región de Atacama, en el que se aplicó un ácido húmico, evaluando su efecto en el lavado de sales a través del crecimiento y calidad de fruto en plantas de tomate. El segundo y el tercer ensayo se llevaron a cabo en Santiago, durante 2015-2016, para lo cual se utilizó un ácido fúlvico, evaluando el efecto de distintas dosis en la lixiviación de sales. Además se monitoreó la distribución espacial de las sales con el uso de lisímetros de succión y equipos FDR y se verificó la capacidad de un modelo HYDRUS 1D para representar el comportamiento del movimiento de agua y solutos.

La escasez y la inadecuada utilización de los recursos hídricos en el proceso de riego de los cultivos en general y específicamente el método de riego por inundación utilizado para las plantaciones de uva, generan mayores costos de producción a los medianos y pequeños agricultores del país. La cantidad de agua utilizada se puede reducir gracias a técnicas de riego tecnificado que nos permiten obtener control sobre la utilización de este recurso. El presente trabajo de investigación y desarrollo tiene por objetivo principal reducir la cantidad de agua utilizada en el proceso de riego de una chacra ubicada en sector Pampa de Ñoco distrito de Grocio Prado, provincia de Chincha en el departamento de Ica. Se toma una muestra de 100 metros lineales de un universo total de 6 hectáreas para realizar el trabajo y limitar los alcances del mismo. / Tesis

La conservación del agua es una problemática de constante crecimiento. En el Perú, la escasez y la inadecuada gestión del recurso hídrico en el proceso de riego de cultivos agrícolas generan una baja productividad de la parcela, debido a la utilización de sistemas de riego convencionales tales como el riego por tendido o inundación. El presente trabajo de investigación y desarrollo tiene como objetivo principal reducir la cantidad de agua utilizada en el proceso de riego de una parcela ubicada en el distrito de Abelardo Pardo Lezameta – Llaclla, provincia de Bolognesi, departamento de Ancash. Se toma la muestra de una hectárea, 10000 m2, para realizar el trabajo y limitar los alcances del mismo. Se propone la solución mediante el diseño de un sistema automatizado para riego por goteo en base a una estrategia de control que fue desarrollada en una plataforma de hardware libre, Arduino Mega 2560. El cultivo escogido fue la palta Hass, debido que es un producto de agro exportación y es uno de los que se produce en esta región. El objetivo del sistema es medir la humedad de suelo de los cultivos, esta variable física será conocida como la variable de proceso. Se transforma a una señal eléctrica, la cual es acondicionada para su transmisión y posterior procesamiento. Esta información es digitalizada por el conversor análogo digital (ADC), el nivel de humedad actual es comparado con un nivel de referencia, de esta forma, el controlador decide que acción se debe realizar con el actuador, que se trata de una válvula solenoide. Su operación consiste en la apertura y el cierre de la misma, con el objetivo de limitar el flujo de agua que será aplicada en los cultivos. Además, se desarrolla un software de monitoreo basado en el programa Labview que permite visualizar la variable de proceso en una interfaz gráfica. De esta forma, el usuario puede realizar un seguimiento del proceso de riego y conocer cuál es el estado actual en el que se encuentra el nivel de humedad de suelo. / Tesis

Memoria para optar al título profesional de: Ingeniera Agrónoma Mención: Manejo de Suelos y Aguas / Con el objeto de estudiar el efecto de la estrategia de aplicación de enmiendas orgánicas sobre la generación de discontinuidades del sistema poroso, se caracterizaron las propiedades físicas y la dinámica del agua en un suelo ubicado en la localidad de Amolanas, Provincia de Copiapó, al cual entre los años 2007 y 2009 se le aplicó estiércol de cabra en dosis anuales de 40 Mg ha-1. El suelo en estudio pertenece a la Serie Apacheta, (Typic Haplocambid) de clase textural franco arcillosa sobre arcillosa, el cual se encuentra cultivado hace 8 años con Vitis vinifera cv. Flame Seedless. Las aplicaciones se realizaron en platabandas de 80 cm de ancho y 20 cm de altura en la sobrehilera, estableciendo los tratamientos: T1: Testigo sin aplicación de enmienda, T2: Aplicación de estiércol tapado con suelo, T3: Aplicación de estiércol tapado con restos de poda, T4: Aplicación de estiércol mezclado con suelo. Se midieron propiedades físicas generales (densidad aparente, porosidad total, resistencia a la penetración y retención de agua), por horizonte genético y se caracterizó la dinámica del agua a través de mediciones en terreno con la sonda Diviner, estimándose la conductividad hidráulica en fase no saturada (Kns). La enmienda orgánica promovió la disminución de la densidad aparente, lo que se tradujo en un aumento de la porosidad total y de la retención de agua del suelo. El T3 presentó la mayor proporción de poros gruesos (>50 m) y el mayor contenido de agua aprovechable, mientras que los tratamientos T2 y T3 presentaron la menor resistencia a la penetración hasta los 20 cm de profundidad. Los tratamientos T2 y T3 generaron perfiles de humedecimiento en profundidad más heterogéneos, dado el contacto abrupto entre la zona acondicionada y el suelo no disturbado. La Kns del suelo sigue esta dinámica, favorecida por un alto gradiente en la zona de contacto (20 cm), existiendo patrones de comportamiento característicos para cada tratamiento. Los rangos de tensiones fluctuaron entre 2,1 x 10-6 y 2,0 x 106 kPa asociados a valores de Kns que variaron entre 3,7 x 10-4 y 2,3 x 107 cm d-1, este último valor favorecido por los elevados gradientes que se generan en la interfase entre la aplicación de estiércol y el suelo mineral.

Con el propósito de conocer el comporta miento y rentabilidad del cultivo de ajo bajo riego por goteo, se realizó una evaluación técnica y económica de cuatro configuraciones de riego por goteo. El ensayo se realizó en un predio ubicado en la ciudad de Llay-llay perteneciente a la provincia de San Felipe, V Región. El cultivo se desarrolló entre los meses de mayo y noviembre del 2003. Las cuatro configuraciones de riego por goteo se distribuyeron en un diseño experimental completamente al azar con 8 repeticiones. La unidad experimental consistió en una mesa de cultivo de 1,47 m de ancho por 50 m de largo. Los tratamientos consintieron en instalación de dos o tres tuberías de goteo por cama sobre el suelo o enterradas a 20 cm. Para la evaluación técnica se midieron parámetros de crecimiento como diámetro ecuatorial del bulbo y producción de materia seca. Además se midieron variables de rendimiento como la producción de bulbos cosechados y la distribución de tamaño de éstos. En cuanto a la evaluación económica, cada configuración de riego se planteó como un sistema de riego, determinado los costos qu e implicaría la instalación de estos sistemas en la realidad. Para determinar la configurac ión más rentable se utilizaron indicadores de rentabilidad como el valor actual neto, tasa interna de retorno, relación beneficio costo y periodo de recuperación de la inversión. Además, se realiz ó un análisis de sensibilidad. Desde el punto de vista técnico no se observaron diferencias estadísticamente significativas entre los tratamientos a excepción de la acumulación de la materia seca total. Las variaciones observadas podrían ser explicadas por las diferentes precipitaciones que entregaban los tratamientos. Tres tuberías de goteo en superficie generan un frente de mojamiento lateralmente homogéneo pero llega a menor profundidad. En tanto los tratamientos con dos tuberías de goteo por tener un mayor tiempo de riego logran una mayor lámina aplicada en el punto de goteo, llegando a profundidades adecuadas. El rendimiento promedio obtenido fue de 15,8 ton ha -1 , del cual un 79% corresponde a ajo con calidad de exportación; todos los tratamientos presentaron igual distribución de calibres. Al evaluar económicamente los tratamientos el mejor evaluado fue el de dos tuberías de goteo por cama, enterradas a 20 cm. En este se maximizaron los recursos, ya que utilizó menos tuberías por cama y al estar enterradas no sería necesario su recambio a la mitad del proyecto por deterioro. Al realizar un análisis de sensibilidad se observó que los proyectos son más sensibles a la baja de lo s precios de venta, que al alza de insumos.

El bajo rendimiento de los cultivos en el distrito de Incahuasi por la limitada disponibilidad e ineficiencia en el uso del recurso hídrico afecta directamente a los productores y su calidad de vida, es por eso que, en el presente proyecto se elabora la propuesta para el “Mejoramiento del servicio de agua a nivel parcelario con un sistema de riego tecnificado en el centro poblado Marayhuaca, distrito de Incahuasi, provincia Ferreñafe, departamento Lambayeque”, la población objetivo son 18 productores agrícolas usuarios del canal Marayhuaca-Rikchi de la comunidad campesina San Isidro Labrador de Marayhuaca, los mismos que cumplen los requisitos establecidos por la Ley 28585 para el acceso al financiamiento y que en conjunto poseen 18.42 ha; el tipo de riego a instalar es por goteo para el cultivo de arveja, que presenta una demanda hídrica con proyecto de 102 231 m3 al año y la oferta hídrica de 161 730 m3 anuales, entre los componentes del proyecto se encuentran las obras parcelarias, obras comunes, capacitación y la asistencia técnica; el costo privado del proyecto es de S/ 651 219.89 y el costo social es de S/ 551 348.06. Finalmente, en la evaluación social se obtuvo un valor actual de los costos de S/ 748 633 y un indicador de costo efectividad de S/ 41 590.74 por beneficiario, valor que es inferior al umbral del sector, por lo tanto, el proyecto es factible.