Publicación a texto completo no autorizada por el autor / El documento digital no refiere asesor / Estudia la adsorción del surfactante sódico dodecilbenceno sulfonato (SDBS) usando grafeno (rGO) para eliminar este aniónico tensoactivo del agua para evitar la contaminación por este tipo de tensoactivo. El problema es que los surfactantes (detergentes) se eliminan en las aguas residuales causando contaminación del agua por eutrofización, un surfactante aniónico es ampliamente utilizado en la industria química (papel, textil, petróleo, etc.) y domésticamente es el surfactante de sodio dodecilbenceno sulfonato, que debe eliminarse de las aguas residuales. Se presenta un estudio de detalle del mecanismo de adsorción del dodecilbenceno de sodio sulfonato (SDBS) en solución acuosa sobre grafeno (rGO), se consideran tanto datos termodinámicos y cinéticos. Se realiza una comparación entre la adsorción de sitio único y dual; se demuestra que el mecanismo de sitio dual está fuertemente favorecido sobre el sitio único convencional. Para este propósito, la ecuación isoterma para la adsorción de sitio dual se deriva por primera vez y se reportan los coeficientes de la tasa de adsorción y desorción de sitio dual, en base a un enfoque de análisis de regresión mejorado. Se identifica una temperatura óptima de 298 K, considerando las cantidades iniciales de SDBS bajas y altas. Además, se demuestra que la presencia inicial de cloruro de sodio permite reducir el tiempo de contacto de 30 a 10 horas. Por lo tanto, el sistema de adsorción bajo investigación se muestra atractivo para el tratamiento de corrientes de aguas residuales de relevancia industrial. Como resultado de esta investigación, se publicó un artículo científico titulado Nuevos conocimientos en el tratamiento de aguas residuales con grafeno: adsorción de doble sitio por sodio dodecilbencenosulfonato en la revista Industrial & Engineering Chemistry Research, Volumen 55, páginas 9387-9396, 2016. / Tesis

Publicación a texto completo no autorizada por el autor / Aborda la calidad de los efluentes líquidos proveniente de las purgas de los sistemas de refrigeración de las torres de enfriamiento N° 1(160K) y N° 2 (320K) ubicadas al sur de la refinería de zinc de Cajamarquilla, propiedad de la Asociación de Regantes del Valle de Jicamarca. La optimización de los sistemas de refrigeración de las torres de enfriamiento N° 1 (160K y Tower tech) y N° (320K) se realizó en tres fases. La primera fase consistió en el acondicionamiento de líneas con la derivación hacia la planta pH 9 con el propósito de reducir el contenido de zinc y sólidos en suspensión y lograr un nivel de eficiencia, para obtener efluentes con las mínimas concentraciones de metales y permitir que su descarga al cuerpo receptor no ocasione efectos adversos en los componentes del ecosistema. La segunda fase consistió en el estudio y aplicación de modernas tecnologías en sistemas de refrigeración, como la Tecnología 3D Trasar, que ayudó a detectar, determinar y evitar incrustaciones, corrosión y actividad microbiológica, a controlar y monitorear el agua de aporte (Make Up) y la purga de las torres de enfriamiento en forma automática. Mejoró la instrumentación de las variables principales de calidad de efluentes líquidos, permitiendo el control y monitoreo continuo en tiempo real de los parámetros de control como potencial de iones de hidrógeno, conductividad, turbidez, ensuciamiento (Fouling) de la celda, temperatura, caudal, entre otros. La tercera fase consistió en mejorar el tratamiento químico de las torres de enfriamiento al reemplazar el inhibidor de corrosión Nalco 8575 y el inhibidor de incrustación Nalco 8300 por el Nalco 3DT 187 y el Nalco 3DT 198, respectivamente. Con la aplicación de esas nuevas tecnologías limpias y sostenibles se logró mejorar estos valores de calidad del efluente y reducción de uso de agua. El ahorro en el consumo de agua fresca en el periodo 2013 a 2015 fue de 50.86% siendo los ciclos de concentración de 2.37 a 3.03 respectivamente; asimismo, entre el 2013 y 2014, se logró disminuir el contenido de Zinc a la salida de la torre en 6.35 % de 2.52 mg/L a 2.36 mg/L. / Tesis

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

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.

En el presente trabajo de tesis se elabora un modelo matemático que predice el coeficiente de partición de proteínas en sistemas de dos fases acuosas (ATPS), a partir del efecto de hidrofobicidad de las proteínas y la diferencia de energía de solvatación electrostática entre las fases . Para esto, se utilizan los datos experimentales de partición de 11 proteínas, en los sistemas PEG+fosfato, PEG+sulfato, PEG+citrato y PEG+dextrano, cada uno con concentración alta (8.8% p/p), intermedia (0.6% p/p) y nula (0% p/p) de NaCl, definiendo un total de 12 sistemas de características diferentes. Se propusieron 26 modelos en el presente trabajo, obteniendo los mejores resultados con el modelo , el cual disminuye el error de predicción en 6 de los 12 sistemas estudiados, con respecto a los resultados obtenidos por Salgado et al. (2008), donde sólo se utiliza la hidrofobicidad de las proteínas como variable. Los sistemas más favorecidos con la inclusión simultánea de ambas variables corresponden a aquellos con alta (8.8% p/p) concentración de NaCl, donde disminuyó el error de predicción entre un 4.0% y un 34.1% con respecto a los resultados de Salgado et al. Por lo tanto, la adición de una alta concentración de NaCl constituye una fácil alternativa para aumentar la calidad predictiva del modelo, siempre que el diseño lo permita. Debido a que los fenómenos fisicoquímicos involucrados en la partición de proteínas en un sistema PEG+Dextrano (formado por dos polímeros) son distintos a los involucrados en los sistemas PEG+sal, se elaboró un modelo aplicable sólo al sistema PEG+Dextrano, con el cual disminuyó el error de predicción entre un 1.7% y un 29.5% con respecto al de Salgado et al. En este ATPS, no sólo se logró mejorar la predicción del coeficiente de partición para todas las concentraciones de NaCl consideradas, sino que fue posible disminuir el error de predicción con mayor frecuencia que en los demás ATPS, considerando los 26 modelos propuestos. La complejidad del fenómeno involucrado en la partición de proteínas en los sistemas PEG+sal, con la consecuente dificultad de mejorar modelos predictivos aplicados a estos sistemas, explica porqué los ATPS de soluciones poliméricas no han sido reemplazados a nivel industrial por los económicos sistemas salinos. El aporte del presente trabajo de tesis no sólo consiste en presentar una herramienta matemática para predecir el coeficiente de partición de proteínas en ATPS, sino que además, el modelo indica en qué proporción se debe modificar la hidrofobicidad de las proteínas y la diferencia de energía de solvatación electrostática para optimizar la separación.

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.

Ingeniera Civil en Biotecnología / La escasez de agua potable es un problema actual a nivel mundial. Para combatir este problema no sólo se ha desalinizado agua de mar sino que además se ha utilizado ésta en sustitución al agua potable. El reemplazo de ésta en inodoros ha dado lugar a la generación de aguas servidas salinas, cuyo tratamiento se diferencia del convencional por la influencia negativa que ejerce la sal en los microorganismos involucrados. El presente estudio persigue como objetivo fundamental, evaluar el efecto de un incremento brusco en la concentración de sales de mar sobre la cinética de remoción de la carga orgánica en bacterias de lodos activos. Para ello, se llevó a cabo la adhesión de bacterias a portadores de biomasa, desarrolladas en un reactor biológico de lodos activos convencionales, para posteriormente trasladar estos portadores a un reactor que contiene las mismas aguas servidas previamente cargadas con sal. La biomasa adherida se cuantificó como sólidos en base seca, mediante un método original, debido a falencias observadas en la metodología tradicional. El nuevo método es una mejor determinación de la biomasa adherida a portadores como masa seca por unidad de portador o de volumen de reactor. Los portadores con biomasa adherida, se sometieron por un período de seis horas a medios salinos de distintas concentraciones, en un reactor batch aireado. Las conversiones de carga orgánica, medida con el método de DQO para concentraciones de 1, 10, 100 y 1.000 ppm fueron superiores al 80%; mientras que sólo alcanza un valor de 52% para 10.000 ppm de sales de mar. En tanto para concentraciones mayores a 20.000 ppm, la carga orgánica aumentó en comparación con la DQO inicial, probablemente debido a una lisis celular causada por las sales. Se obtuvo un modelo cinético simple para la remoción de DQO durante la maduración del biofilm en un reactor de aguas servidas convencional. Además, se trató de ajustar un modelo a los resultados en medio salino, concluyendo que el modelo es más complejo de lo que se propone en el presente estudio y se requiere un diseño experimental más avanzado. Se concluye del trabajo que para desarrollar un tratamiento de aguas servidas salinas, no es recomendable iniciar el desarrollo de biomasa con inóculo de lodos activos de agua dulce, pues se observó la incapacidad de estos cultivos para enfrentar concentraciones sobre las 10.000 ppm. Por lo tanto, el desarrollo de un sistema de tratamiento de aguas servidas con agua de mar debiera desarrollarse inoculando bacterias procedentes de agua de mar real contaminada, donde se habrán adaptado bacterias que utilizan el agua residual para su metabolismo durante tiempos extensos en lugar de intentar la adaptación desde lodos activos de agua dulce.

Magíster en Gestión y Dirección de Empresas / El presente documento busca introducir un nuevo producto al mercado Paceño (La Paz, Bolivia), agua purificada embotellada, que presente distintas características y cualidades respecto a la competencia, buscando la diferenciación en cada paso de la cadena de valor. La demanda mundial de agua embotellada crece consistentemente y en Bolivia este crecimiento no es la excepción, la globalización influye en los hábitos del consumidor. La necesidad creciente de agua de calidad y con altos estándares de salubridad, es consecuencia de la búsqueda de una vida más saludable y duradera, por parte de una sociedad que cada vez más es consciente y conocedora del cuidado de la salud y su entorno. El agua embotellada se convirtió en los últimos años en un producto prácticamente genérico y sin mucha diferenciación. Es por esto que, valga la redundancia, diferenciarse de la competencia es de vital importancia. A través de procesos de osmosis inversa y filtrado, se obtendrá la mejor calidad de agua en cuanto sus componentes minerales y el sabor, sin embargo esta, no es la cualidad más importante para que un consumidor elija el comprar o no una botella de agua. El primer contacto que tiene un consumidor con este producto es el contacto visual (envase y etiqueta), luego el tacto (diseño y forma) y finalmente el gusto (filtrado y purificado), estos son los tres ámbitos básicos en los cuales se buscará generar la diferenciación. En la industria del agua embotellada se puede observar principalmente competidores grandes y pequeños, aproximadamente un 75% del mercado está controlado por embotelladores grandes y un 20 a 25% por embotellares pequeños que compiten por precio. En esta industria básicamente se vende agua de grifo o de pozo filtrada y embotellada. Los mayores costos corresponden al envase y a la distribución o venta, y no al agua en sí. Se ofrecen distintas aguas embotelladas en el mercado paceño: agua mineral y agua purificada con y sin gas. En este caso estas cuatro categorías de agua son sustitutas por lo que el presente plan de negocios se enfocará solo en agua purificada, pudiendo extenderse el pr. El proyecto es rentable, se obtuvo una TIR de 34% y un VAN de $us 66,800.00 aproximadamente, y un periodo de recuperación de capital de 4.38 años. Teniendo el punto de equilibrio luego de 1.7 años de operación.

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