Dissertations / Theses on the topic 'Reutilización de agua doméstica'

Tesis de maestría donde se desarrolla una propuesta para la reutilización del agua residual tratada en el mismo inmueble.
En el presente trabajo, se evaluó el funcionamiento y diseño de un sistema de reutilización de aguas grises de regadera de bajo costo de construcción y mantenimiento con efluentes de calidad apropiada, el cual consistió en un tanque de trampa de grasas, seguido por un proceso de filtración de grava y filtración lenta de arena con filtros de 45 y 30 cm de espesor de medio filtrante, finalizando con un tratamiento de desinfección con hipoclorito de sodio, proponiendo su uso en la descarga del inodoro en viviendas unifamiliares que se encuentren en etapa previa a construcción.

Uqiyaku nace a raíz de la existencia de un deficiente suministro de agua en 11 distritos de lima metropolitana. Las personas de estos distritos sufren de cortes de agua durante la noche, o cuenta con suministro de agua fraccionada, es decir, tienen agua por algunas horas. Esta situación ha generado malestar en los hogares debido a las limitaciones que los integrantes de cada una de estas familias tienen que vivir. De todos los problemas que se origina con esta situación, Uqiyaku logra resolver el uso cotidiano del servicio higiénico durante estos cortes de agua evitando posibles focos infecciosos. Uqiyaku es un sistema que reserva agua del lavamanos de manera simplificada para posteriormente ser distribuida al tanque del inodoro para su uso. Durante el desarrollo de este proyecto encontramos personas interesadas en el producto al cubrir una necesidad real, y también encontramos personas que le dieron otro enfoque a la utilidad de Uqiyaku, pues indicaron que este producto contribuía con la protección al medio ambiente. Finalmente, podemos decir que Uqiyaku, minimiza los problemas generados por la falta de agua durante el uso del servicio higiénico e involucra y motiva a aquellas personas que se preocupan por la existencia del agua en el planeta, al ser este producto básicamente un sistema de reutilización de agua no servida o agua gris.
Uqiyaku borns due to the deficient water supply in 11 districts of Lima Metropolitana. People who live in these districts suffer water shortage overnight or controlled access to water supply; that is to say, water is provided for a few hours. Families are tired of this situation; due to the restrictions they experience. From all the problems caused by this situation Uqiyaku solves the daily use of hygienic service during this water shortage to avoid potential infectious focus. Uqiyaku is a system that collects easily the water from sink to be then distributed to the toilet tank for usage. During the development of this project we found people interested in the product as it meets a true necessity. Also, we found people who focused Uqiyaku in a different way as they mentioned this product contributes with the environmental protection. Finally, we may conclude that: Uqiyaku reduces the problems caused by the lack of water when hygienic service is used. Also, it encourages and involves those people worried by the presence of water in planet as it is basically considered a reuse system of waste or dirty water.
Trabajo de investigación

Memoria para optar al título de Diseñadora Industrial
El proyecto presentado a continuación para optar al título de Diseñadora Industrial, describe el proceso de diseño de la interfaz de Hydrogrey, producto perteneciente a la empresa Crear Comunidad Limitada (CRECOM Ltda.), Este artefacto es un sistema de reutilización de agua gris para domicilios particulares que reutiliza el agua proveniente de la lavadora para su uso en las descargas del estanque del inodoro. El enfoque de este proyecto es integrar el concepto de la sustentabilidad a lo largo del proceso de diseño para definir la identidad del producto.

El presente trabajo analiza una propuesta de reutilización de agua proveniente del concreto fresco retornado a las plantas de premezclado. Esta propuesta es dada mediante productos floculantes, los cuales ayudarán a la clarificación del agua concentrada en las pozas de las industrias de premezclado. Asimismo, el agua recuperada tendrá similares características que el agua convencional utilizada, y que posteriormente ingresará al nuevo diseño de concreto, en donde aportará en un 5% en la resistencia del concreto adicional. Por otro lado, se analizó la posibilidad de reutilizar los finos acumulados en el fondo de las pozas, pero estos no aportan resistencia al concreto ya que presenta el cemento ya hidratado; sin embargo, se puede utilizar para otros propósitos. Se realizó un análisis cualitativo y cuantitativo de la incidencia económica, ambiental y legal; en el estudio de aguas de lavado se han analizado parámetros básicos (densidad por pesada diferencial, pH mediante pHmetría, composición química) de tres muestras procedentes de distintas plantas de premezclado para evaluar la calidad de los vertidos. Se proponen soluciones aplicables y mejoras tecnológicas en el proceso de lavado de mixers con el fin de disminuir el volumen de los sólidos arrastrados, sin que ello perturbe el medio ambiente, y posibilitando un ahorro del agua. Por último, con el floculante elegido y los resultados obtenidos se analizará la optimización económica que produce este método para la limpieza de mixers de concreto premezclado.
The present work analyzes a proposal for the reuse of water from fresh concrete returned to the ready-mix plants. This proposal is given through flocculating products, which will help clarify the concentrated water in the pools of the premixing industries. Likewise, the recovered water will have similar characteristics to the conventional water used, and which will subsequently enter the new concrete design, where it will contribute 5% in the strength of the additional concrete. On the other hand, the possibility of reusing the fines accumulated at the bottom of the ponds was analyzed, but these do not provide resistance to the concrete since the cement already hydrated; however, it can be used for other purposes. A qualitative and quantitative analysis of the economic, environmental and legal incidence was carried out; In the study of washing water, basic parameters (density by differential weighing, pH by pH metry, chemical composition) of three samples from different premixing plants have been analyzed to evaluate the quality of the discharges. Applicable solutions and technological improvements are proposed in the mixer washing process in order to reduce the volume of entrained solids, without disturbing the environment, and making it possible to save water. Finally, with the chosen flocculant and the results obtained, the economic optimization produced by this method for cleaning ready-mix concrete mixers will be analyzed.
Tesis

El objetivo principal de esta tesis es el desarrollo de una metodología para el análisis técnico-económico de los Sistemas de Regeneración y Reutilización de Aguas Residuales (SRRAR). La metodología se fundamenta en la aplicación de técnicas para la evaluación de proyectos, adaptadas particularmente a los SRRAR. Para lograr esta adaptación ha sido necesario buscar un nuevo paradigma que interrelacione el área tecnológica con el área económica, y cristalizarlo en una herramienta, que permita a los responsables de la toma de decisión en el ámbito del sector hidráulico, emitir un juicio soportado tecnológica y económicamente para invertir o no en estos sistemas.

La metodología propuesta determina la maximización de los beneficios del SRRAR, tomando como base económica las técnicas del Valor Actual Neto (VAN) y el Análisis Coste-Beneficio (ACB). Entre las aportaciones a destacar en esta metodología está la recolección y discusión de los impactos que se pueden presentar al implantar y explotar un SRRAR. Con base en la información científica reciente, la consulta a expertos y la experiencia profesional, se han identificado y descrito los impactos, (tanto privados como externos), más relevantes. Este proceso es fundamental para la periodicificación y cuantificación de las variables que se utilizan en el análisis de la viabilidad económica de los SRRAR.

Esta tesis constituye un intento por modificar el actual paradigma en el análisis técnico-económico de los SRRAR y evaluar los SRRAR mediante una visión multidisciplinaria e interdisciplinaria. Este análisis técnico-económico no solo considera los impactos privados, (que tradicionalmente se han identificado estrictamente con los aspectos técnicos), sino que se han tratado de incorporar en el modelo de evaluación todos aquellos impactos externos, (ambientales, sociales y económicos), que derivan de la implantación y explotación de un SRRAR.

La tesis está compuesta por 8 capítulos e incluye: una introducción, un análisis sobre la situación actual de la regeneración y reutilización de aguas residuales en el ámbito internacional, una discusión sobre las principales metodologías en la planificación de los SRRAR, una propuesta metodológica para el análisis técnico-económico de estos sistemas y la aplicación de esta metodología a tres casos de estudio, (en escenarios diversos), y finalmente las principales conclusiones de la investigación realizada.

La conclusión fundamental de esta tesis es la viabilidad técnico-económica de regenerar y reutilizar las aguas residuales, particularmente en aquellas zonas donde la disponibilidad de agua es escasa. Este trabajo aporta un mecanismo estandarizado para la evaluación técnico-económica de los SRRAR, que incorpora los impactos privados, externos y el coste de oportunidad del agua. El considerar en la evaluación el coste de oportunidad del agua y las externalidades de la implantación y explotación de los SRRAR, (tanto positivas como negativas), ha permitido observar que estos sistemas aportan un beneficio económico significativo.

Asimismo este trabajo de investigación contribuye a soportar la incorporación de las fuentes alternativas de suministro de agua dentro de una gestión integral de los recursos hídricos. Los resultados obtenidos indican que, a diferencia de lo que podría considerarse "a priori", los SRRAR no deben percibirse como una carga económica, sino como una actividad generadora de riqueza. Las ventajas que se obtienen por la implantación de estos sistemas, al ser expresadas en un valor económico, superan con creces los costes que conlleva su implantación y explotación. El reto que se debe vencer es la creación de los mecanismos para la internalización de estas ventajas. De esta manera el sistema las recogerá para posteriormente reflejarlas en el precio del agua regenerada, que a su vez contribuirá a fundamentar un precio del agua más eficiente, tanto si procede de fuentes convencionales o de fuentes alternativas.
L'objectiu principal d'aquesta tesi és el desenvolupament d'una metodologia per a l'anàlisi tècnica i econòmica dels Sistemes de Regeneració i Reutilització d'Aigües Residuals (SRRAR). La metodologia es fonamenta en l'aplicació de tècniques per a l'avaluació de projectes adaptades particularment als SRRAR. Per a aconseguir aquesta adaptació ha estat necessari buscar un nou paradigma que interrelacioni l'àrea tecnològica amb l'àrea econòmica i cristal·litzar-ho en una eina que permeti als responsables de la presa de decisió en l'àmbit del sector hidràulic emetre un judici suportat tecnològica i econòmicament per a invertir o no en aquests sistemes.

La metodologia proposta determina la maximització dels beneficis dels SRRAR, prenent com a base econòmica les tècniques del Valor Actual Net (VAN) i l'Anàlisi Cost-Benefici (ACB). Entre les aportacions a destacar en aquesta metodologia està la recol·lecció i discussió dels impactes que es poden presentar al implantar i explotar un SRRAR. Basant-se en la informació científica recent, la consulta a experts i l'experiència professional s'han identificat i descrit els impactes (tant privats com externs) més rellevants. Aquest procés és fonamental per a la periodicificació i la quantificació de les variables que s'utilitzen en l'anàlisi de la viabilitat econòmica dels SRRAR.

Aquesta tesi constitueix un intent per a modificar l'actual paradigma en l'anàlisi tècnico-econòmica dels SRRAR i avaluar els SRRAR mitjançant una visió multidisciplinària i interdisciplinària. Aquesta anàlisi tècnica i econòmica no només considera els impactes privats (que tradicionalment s'han identificat estrictament amb els aspectes tècnics) si no que s'ha tractat d'incorporar en el model d'avaluació tots aquells impactes externs (ambientals, socials i econòmics) que deriven de la implantació i explotació d'un SRRAR.

La tesi està composta per 8 capítols i inclou: una introducció, una anàlisi sobre la situació actual de la regeneració i reutilització d'aigües residuals en l'àmbit internacional, una discussió sobre les principals metodologies en la planificació dels SRRAR, una proposta metodològica per a l'anàlisi tècnica i econòmica d'aquests sistemes i l'aplicació d'aquesta metodologia tres casos d'estudi (en escenaris diversos) i, finalment, les principals conclusions de la investigació realitzada.

La conclusió fonamental d'aquesta tesi és la viabilitat tècnica i econòmica de regenerar i reutilitzar les aigües residuals, particularment en aquelles zones on la disponibilitat d'aigua és escassa. Aquest treball aporta un mecanisme estandaritzat per a l'avaluació tècnica i econòmica dels SRRAR que incorpora els impactes privats, externs i el cost d'oportunitat de l'aigua. Considerar en la avaluació el cost d'oportunitat de l'aigua i les externalitats de la implantació i explotació dels SRRAR (tant positives com negatives) ha permès observar que aquests sistemes aporten un benefici econòmic significatiu.

Així mateix, aquest treball d'investigació contribueix a suportar la incorporació de les fonts alternatives de subministrament d'aigua dintre d'una gestió integral dels recursos hídrics. Els resultats obtinguts indiquen que, a diferència del que podria considerar-se a priori, els SRRAR no s'han de percebre com una càrrega econòmica, si no com una activitat generadora de riquesa. Els avantatges que s'obtenen per la implantació d'aquests sistemes, en ésser expressades en un valor econòmic, superen amb creus els costos que comporta la seva implantació i explotació. El repte que s'ha de vèncer és la creació dels mecanismes per a la internalització d'aquests avantatges. D'aquesta manera el sistema les recollirà per a posteriorment reflexar-les en el preu de l'aigua regenerada, que, a la seva vegada, contribuirà a fonamentar un preu de l'aigua més eficient, tant si procedeix de fonts convencionals o de fonts alternatives.
The present thesis has had as an objective to develop a methodology for a technical-economical analysis of a Wastewater Reclamation and Reuse Systems (WWRRS). The methodology is based on the project evaluation technique, adapted particularly to a WWRRS. In order to obtain this, it has been necessary to look for a new paradigm which correlates the technological area with the economical one, and to crystallize it in a tool that will allow, to the people in charge of the decision making in the hydraulic sector, to emit a judgment, supported technologically and economically, on the viability to invest in these sort of systems.

The methodology here proposed has the objective to maximize the benefits of a WWRRS, using the Net Present Value (NVP) and Analysis Cost - Benefit (ACB) techniques. One of the contributions to emphasize in this methodology is the analysis of the impacts that can occur when a WWRRS is in process of being implanted and operate. Taking into account the recent scientific information, the experts advice and the professional experience, it has been identified and described the most important impacts (privates and externals). This process is fundamental for the periodicity and quantification of the variables that are used in the economic viability analysis of the WWRRS.

This thesis represents an attempt to modify the present paradigm in the technical-economical analysis of a WWRRS and to evaluate them since a multidisciplinary and interdisciplinary vision. This technical-economical analysis takes into account no just those private impacts, that traditionally have been identified strictly with the technical aspects, but also it takes account, and incorporates in the evaluation model, all those external impacts (environmental, social and economical), that derives from the implantation and operation of a WWRRS.

The thesis is composed by 8 chapters: introduction, analysis of the present situation in the regeneration and residual water reusability in the international scope, a discussion on the main methodologies in the planning of a WWRRS, a methodology proposal for the technical-economical analysis of these systems and its application, under different scenarios, for three study cases; and finally, with the main conclusions of the research.

The fundamental conclusion of this thesis is the technical-economical viability to regenerate and reuse wastewater, particularly in those zones where the water availability is low. This work offers a standardized mechanism for the technical-economical evaluation of a WWRRS, which incorporates both private and external impacts, as well as the water opportunity cost. Considering in the evaluation the water opportunity cost plus the externalities of the implantation and operation of the WWRRS, (as much positive as negative), has allowed to observe that these kind of systems provide a significantly economical benefit.

Furthermore, this research work contributes to support the incorporation of alternatives water sources within an integral water management concept. The results here getting indicate that, unlike which could be considered "a priori", a WWRRS do not have to be perceived like an economic weight, but like a generating activity of riches. The advantages that are obtained by the implantation of these systems, when they are expressed in an economic value, fully surpass the costs that entail their implantation and operation. The challenge that is due to win is the creation of the mechanisms for the internalization of these advantages. In this way, the system will gather them to reflect them, later, in the price of the reclamation water, which will contributes to stand a water price in a most efficient way, no matter if it comes from conventional or alternative sources.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia de Automação e Sistemas, Florianópolis, 2014.
Made available in DSpace on 2015-02-05T20:21:57Z (GMT). No. of bitstreams: 1 329171.pdf: 3158116 bytes, checksum: f50218dc87a2d867fe1ced6ac4de9cf7 (MD5) Previous issue date: 2014
Este trabalho aborda o aumento da eficiência energética de uma unidade de aquecimento de água para o banho, uma vez que 24% do consumo energético no setor doméstico é utilizado para esse fim. Além disso, o chuveiro elétrico, que está presente em aproximadamente 73% das residências brasileiras, é o principal responsável pelo pico da demanda energética que ocorre entre as 18h e 21h. Diante disso, propõe-se um sistema de aquecimento híbrido, que utiliza como fontes de energia a solar e a elétrica. O sistema é composto basicamente por coletores solares, um tanque de armazenamento e um chuveiro elétrico. Válvulas automáticas e controladores de potência são inseridos na planta para regular as temperaturas da água do boiler e do chuveiro e as vazões de água quente e fria durante o banho. Um microcontrolador é responsável por controlar todo o sistema, a fim de atender aos requisitos (temperatura e vazão do banho) definidos pelo usuário. O ajuste da abertura das válvulas e da potência do chuveiro é feito de forma automática, aumentando o conforto do usuário. Para garantir que a planta solar híbrida irá operar de forma a minimizar o consumo de energia elétrica e reduzir o erro de seguimento a referência, foi desenvolvida uma função de otimização. Como essa função requer uma grande capacidade de processamento, um algoritmo de controle sub-ótimo foi criado para que pudesse ser utilizado em microcontroladores mais simples e baratos. O sistema híbrido foi modelado matematicamente e as expressões foram validadas utilizando os dados adquiridos em um protótipo construído em Florianópolis, Santa Catarina. Testes de campo e simulações comprovaram que o sistema proposto é economicamente viável, economizando expressivas quantidades de energia elétrica e água se comparado aos sistemas tradicionais. Ao tomar como base a média anual do clima de Florianópolis, a planta solar híbrida é capaz de reduzir o consumo de energia elétrica em mais de 78%. Além disso, o sistema solar proposto, se comparado a uma planta solar tradicional, evita o desperdício do volume de água que fica acumulado no encanamento entre o boiler e o chuveiro, o que pode representar uma economia superior a 4 mil litros de água por ano para uma família com quatro pessoas.

Abstract : This work addresses the increasing energy eciency of a heating waterunit for bath. This motivation is based on the fact that 24% of energyconsumption in the domestic sector is used for this purpose. Moreover,the electric shower, which is used in approximately 73% of Brazilianresidences, is the main responsible for the peak energy demand thatoccurs between 18h and 21h. Therefore, a hybrid heating system usingsolar and electric energy is proposed. The system is basically composedof solar collectors, a storage tank and an electric shower. Automaticvalves and power controllers are used in the plant to regulate watertemperature inside the boiler and in the shower, and to control hot andcold ow rates during bath. A microcontroller is responsible to controlthe entire system, in order to meet the requirements (bath temperatureand water ow) dened by the user. The adjustment of valveopening and shower power is done automatically, enhancing the comfortfor the user. To ensure that the hybrid solar plant will operate tominimize energy consumption and reduce the reference tracking error,an optimization function was developed. Since this function requiresa large processing capacity, a suboptimal control algorithm was createdso it could be used in simpler and cheaper microcontrollers. Thehybrid system was mathematically modeled and expressions were validatedusing data acquired on a prototype built in Florianopolis, SantaCatarina. Field tests and simulations showed that the proposed systemis economically viable, saving signicant amount of energy and watercompared to traditional systems. Based on the annual average of theclimate in Florianopolis, the hybrid solar plant is able to reduce energyconsumption by more than 78%. Moreover, the proposed solar system,compared to a traditional solar plant, avoids wasting the volume ofwater that gets accumulated in the pipeline between the boiler and theshower, which may represent an economy greater than 4000 liters ofwater per year, considering a family with four people.

La presente investigación se desarrolló en la empresa Industrias y Derivados S. A. C. la cual se dedica a la producción de agua de mesa. La investigación está enfocada en dos áreas que tiene esta empresa: Pre Lavado I y II, en donde se genera una elevada cantidad de agua residual que, por sus características fisicoquímicas, pueden ser tratadas para ser utilizadas en etapas indirectas al proceso productivo. Inicialmente se caracterizó esta agua residual, obteniendo parámetros que cumplen con los valores máximos admisibles para su descarga en el alcantarillado, pero no para la reutilización en etapas indirectas al proceso productivo. Seguidamente, se investigó y se seleccionó opciones de tratamiento para la reutilización de las aguas procedentes de Pre Lavados. Mediante la utilización del método de factores ponderados se seleccionó la opción más viable de acuerdo con el tamaño de planta disponible, costo de implementación y nivel de tratamiento. Se diseñó un sistema de tratamiento compuesto por las siguientes etapas: Coagulación, Floculación, Filtración I y Filtración II las cuales reducen las concentraciones obtenidas en los efluentes de las etapas de Pre Lavado I y II, el DBO5 se redujo en un 97,677 %, el DQO se redujo en un 99,498 % y los SST en un 99,228 %. La presente propuesta de implementación se cotizó en un monto de S/ 46 552,7; donde por cada S/ 1 invertido se obtiene una ganancia de S/ 0,146 así mismo le permitirá reducir un 22% del consumo total de agua potable en la empresa.

La comunidad de Arcelia localizada en el estado de Guerrero ha vivido por décadas una problemática medio ambiental. Actualmente, sus aguas residuales son descargadas sin previo tratamiento al arroyo principal de la comunidad, el cual se desplaza entre las colonias principales de esta. Además, han optado por desechar otro tipo de residuos como basura. Estas acciones en conjunto con las descargas irresponsables, han provocado desagradables impactos sociales y ambientales. El presente trabajo tuvo como objetivo proponer un sistema de depuración viable para descarga del agua residual doméstica de la comunidad mencionada de acuerdo a la norma NOM-001-SEMARNAT-1996, que establece los límites máximos permisibles de contaminantes en las descargas de aguas residuales en aguas y bienes nacionales. Para la respectiva propuesta, primeramente, se muestreó el agua residual del arroyo mediante un muestreo compuesto, en base a la norma mexicana NMX-AA-03-1980, la cual, establece los lineamientos generales para muestrear las descargas de las aguas residuales, con el fin de determinar los análisis correspondientes. Además, se determinó el caudal y se efectuaron los análisis de los parámetros de campo; pH, temperatura y materia flotante. Posteriormente, se analizaron los siguientes parámetros a nivel laboratorio: sólidos suspendidos totales, sólidos sedimentables, grasas y aceites, nitrógeno total Kjeldahl, fósforo total, DQO y DBO5, los cuales, son de acuerdo a la teoría los principales parámetros de caracterización para este tipo de agua residual, debido a su gran homogeneidad. De acuerdo a los resultados arrojados, se observó que a pesar de que el agua residual visualmente denotaba muy contaminada, solo la DBO5 estaba fuera de normatividad, por lo que el posterior desarrollo del proyecto se centralizó en depurar a este parámetro. Subsiguientemente, se realizó un análisis de criterios de selección de tecnologías de acuerdo a los resultados arrojados para elegir una propuesta de tratamiento adecuada y se eligió un proceso físico-químico mediante la adición de Policloruro de Aluminio como coagulante y Poliacrilamida catiónica de peso molecular medio con carga alta como floculante. Finalmente, se caracterizaron nuevamente los parámetros para determinar que el sistema de depuración efectivamente funcionaba.

La electrocoagulación (EC) está llamando la creciente atención para la eliminación de diferentes contaminantes presentes en los diversos efluentes, en estos últimos años. Por medio de este trabajo, se comprobó la viabilidad de usar la técnica de electrocoagulación como una opción ante los procesos químicos convencionales en el tratamiento del agua residual originario de lavadoras para ser reutilizado en riego de vegetales. Cuatro factores se analizaron: la intensidad, tiempo, distancia y pH; con tres niveles para cada factor. Para mejorar el proceso de electrocoagulación sobre los factores de diseño, se diseñaron los experimentos de acuerdo al método de Taguchi. Se realizó el análisis de varianza (ANOVA) para ver el efecto de los variables sobre la remoción de la turbiedad y otros parámetros fisicoquímicos. Los resultados de los parámetros de mayor influencia en la remoción de la turbiedad fueron el tiempo y la intensidad a diferencia de los demás. La optimización de los factores sobre la alta remoción de los parámetros fisicoquímicos se adquirió a los niveles de intensidad 5 Amperios, tiempo de 15 minutos, distancia de 2 centímetros y a pH 7.5, con una remoción de 99.02% en turbiedad, 90.83% en demanda química de oxígeno y 95.93% en sólidos suspendidos totales, por lo cual el efluente tratado está por debajo del valor de la normativa del D.S. N° 004-2017-MINAM para la categoría 3: Riego de vegetales y bebida de animales (Estándares de Calidad Ambiental) y el D.S.N°021-2009 VIVIENDA (Valores Máximos Admisibles) para su uso en riego de vegetales.
Tesis

La reutilización de aguas residuales comporta una serie de beneficios pero también conlleva un riesgo asociado a nivel sanitario y medioambiental debido a los componentes que puedan estar presentes en el agua residual, como microorganismos patógenos y contaminantes químicos tóxicos. Este riesgo asociado se ha de controlar para poder reutilizar el agua de la manera más segura posible. En este trabajo se evaluó la efectividad de diferentes tecnologías de regeneración (infiltración-percolación, fisicoquímico, filtro de anillas, dióxido de cloro, ácido peracético y radiación ultravioleta) y se establecieron las líneas de tratamiento más adecuadas para cumplir con los criterios de calidad establecidos por el RD 1620/2007 sobre reutilización de aguas residuales. También se evaluó un sistema de reutilización utilizado para el riego de un parque, considerando la EDAR, la ERA, el sistema de almacenamiento y la red de distribución hasta el punto de uso final del agua regenerada. Se estableció el comportamiento de diferentes parámetros microbiológicos y fisicoquímicos en cada etapa y las variaciones de calidad del agua regenerada a su paso por el sistema. Se realizó una evaluación cuantitativa del riesgo microbiológico (QMRA) asociado al riego del parque con agua regenerada, utilizando los patógenos de referencia de la OMS (Campylobacter, rotavirus y Cryptosporidium), concluyendo que el nivel de riesgo cumple con el nivel aceptable establecido. También se evaluó la influencia del riego con agua regenerada en las matrices ambientales suelo y agua subterránea, concluyéndose que, en el espacio de tiempo evaluado, no se aprecia una variación de la calidad fisicoquímica de estas matrices debido al riego. Por último, se aplicó un protocolo de análisis de peligros y puntos de control críticos (APPCC) en el sistema de reutilización, tal y como recomienda la OMS para gestionar el riesgo asociado a la reutilización de aguas. La aplicación de este protocolo permitió identificar los puntos de control críticos del sistema, recomendar límites críticos para cada punto y establecer medidas correctoras para las posibles desviaciones de estos límites.
Wastewater reuse provides an additional source of water resources, but there is a health and environmental risk associated with the use of reclaimed water, due to the potential presence of pathogens and toxic chemicals. These risks have to be controlled in order to be able to use reclaimed water in a safety way. In this work, several reclamation technologies have been evaluated (infiltration-percolation, physicochemical, chlorine dioxide, peracetic acid and ultraviolet radiation) to establish treatment lines that comply with the quality criteria of the national regulation RD 1620/2007 on wastewater reuse. A reuse system for the irrigation of a green area was evaluated, including the WWTP, the RWTP, the storage system and the distribution system to the irrigation place. Several microbial organisms and physicochemical parameters were monitored in each component to evaluate the variations on the reclaimed water along the system. A quantitative microbiological risk assessment (QMRA) was performed, using a computer model, in order to evaluate the risk associated to the green area irrigation, considering the three pathogens recommended by the WHO (Campylobacter, rotavirus and Cryptosporidium), resulting on the risk level complying with the acceptable level established. The environmental matrixes soil and groundwater were evaluated to determine any variation in the physicochemical quality due to the irrigation with reclaimed water, concluding that, for the time period of the study, there is not a significant variation. A hazard analysis and critical control point protocol was applied to the reuse system evaluated, as recommended by the WHO for risk management in water reuse. This protocol allowed establishing the critical control points of the system, the critical limits for each point and the corrective measures in case of deviation from the operational parameters.

La propuesta de un sistema de tratamiento y reutilización del agua de teñido de la Empresa Textil Hilados Richard’s S.A.C., a partir del actual manejo ineficiente de las aguas residuales y su arrojo directo hacia las redes de alcantarillado. Con la ayuda de un examen físico – químico, se comprobó que los parámetros de salida, como la dureza y los Sólidos Suspendidos, del agua residual están fuera tanto de los Valores Máximos Admisibles para la evacuación de efluentes, como de los estándares para la reutilización dentro del proceso de teñido. La dureza con que sale el agua es de 127,75 mg CaCO3/L y 994 mg/L de SST. Teniendo los valores de los parámetros de salida del agua residual, y utilizando un diagrama de decisiones, se escogió el sistema de tratamiento que consta de un tratamiento primario: la sedimentación, que haciendo uso de floculante y coagulante, permite remover los sólidos disueltos en un 70%; obteniendo un valor menor a los 500 mg/L de SST en el agua. Y un tratamiento secundario: la adsorción mediante zeolita, con el cual se reduce los gramos de dureza a 12 mg CaCO3/L. Con dichos valores, se podrá reutilizar el 85% del agua residual. Esta propuesta de sistema resulta rentable, como lo demuestra el estudio de costo – beneficio, se determinó que el beneficio de la propuesta es 5,6 veces mayor que la inversión, con un periodo de recuperación de 2,2 años; y en caso sea financiado el proyecto, el período de recuperación se reduce a 1,7 años.
Tesis

La propuesta de un sistema de tratamiento y reutilización del agua de teñido de la Empresa Textil Hilados Richard’s S.A.C., a partir del actual manejo ineficiente de las aguas residuales y su arrojo directo hacia las redes de alcantarillado. Con la ayuda de un examen físico – químico, se comprobó que los parámetros de salida, como la dureza y los Sólidos Suspendidos, del agua residual están fuera tanto de los Valores Máximos Admisibles para la evacuación de efluentes, como de los estándares para la reutilización dentro del proceso de teñido. La dureza con que sale el agua es de 127,75 mg CaCO3/L y 994 mg/L de SST. Teniendo los valores de los parámetros de salida del agua residual, y utilizando un diagrama de decisiones, se escogió el sistema de tratamiento que consta de un tratamiento primario: la sedimentación, que haciendo uso de floculante y coagulante, permite remover los sólidos disueltos en un 70%; obteniendo un valor menor a los 500 mg/L de SST en el agua. Y un tratamiento secundario: la adsorción mediante zeolita, con el cual se reduce los gramos de dureza a 12 mg CaCO3/L. Con dichos valores, se podrá reutilizar el 85% del agua residual. Esta propuesta de sistema resulta rentable, como lo demuestra el estudio de costo – beneficio, se determinó que el beneficio de la propuesta es 5,6 veces mayor que la inversión, con un periodo de recuperación de 2,2 años; y en caso sea financiado el proyecto, el período de recuperación se reduce a 1,7 años.

La actual gestión del agua de riego de las áreas verdes del distrito de Pueblo Libre representa un riesgo para la salud de las personas que acuden a los centros de recreación ahí ubicados debido a la inadecuada calidad del agua usada para este fin. Esta realidad constituye un problema para la sostenibilidad de las áreas verdes de zonas urbanas por su escasa disponibilidad. La presente tesis tiene como objetivo proponer alternativas de manejo del agua de riego de las áreas verdes adecuadas a la realidad de zonas costeras del Perú en la cual se encuentra ubicado el distrito de Pueblo Libre. Para alcanzar el objetivo planteado, se analizó la gestión hasta diciembre 2017 aplicando dos herramientas metodológicas. La primera implicó la caracterización cualitativa del agua de riego mediante un análisis exploratorio de su calidad. La segunda se basó en la aplicación del Enfoque Ecosistémico mediante una auditoría de cumplimiento de los requerimientos de este enfoque que involucró el cumplimiento de los principios de la gestión integrada de recursos hídricos (GIRH). La caracterización cualitativa demostró que la calidad del agua de riego de las áreas verdes en el distrito representa un riesgo para la salud de las personas por su elevada concentración de coliformes fecales y Escherichia coli, excediendo el ECA de agua, Categoría 3 hasta en cincuenta y cuatro veces lo permitido. Por otro lado, la auditoría con Enfoque Ecosistémico puso en evidencia las fallas de la actual gestión del agua para riego de áreas verdes en esta zona urbana, así como la débil implementación de la GIRH en el distrito. Finalmente, se exponen algunas alternativas y plataformas de trabajo para la mejora de la gestión de aguas urbanas.
The current water management for irrigation of green areas in the Municipality of Pueblo Libre represents a public health risk, specially, for people who arrives to the recreational areas where poor water quality is used for this purpose. Furthermore, the maintenance of green areas represents a sustainability problem due to scarcity of water availability. This thesis has the aim of proposing alternatives for water management for irrigation of green areas adapted to coastal zones where the Municipality of Pueblo Libre is located. In order to reach this aim, the water management was evaluated from July 2016 until December 2017 applying two methodological tools. The first one, related to qualitative characterization of water using a water quality exploratory analysis. The second one, based on the application of the Ecosystem Approach Methodology by means of a compliance audit of the requirements of this approach. This methodology also allowed the compliance evaluation of the requirements of Integrated Water Resource Management (IWRM). The results of the qualitative characterization showed that the water quality used for irrigation of green areas in the Pueblo Libre District represents a risk for public health due to high concentrations of fecal coliforms and Escherichia coli that exceed the ECA Agua - Categoría 3 Peruvian Standard (around fifty-four times the permitted concentration). On the other side, the audit with Ecosystem Approach showed the failures in water management for irrigation of green areas in this urban area, furthermore, the weak implementation of the IWRM in this district. Some alternatives and implemented working groups were showed to improve the water management in urban areas.
Tesis

Ingeniera Civil Química. Ingeniera Civil en Biotecnología
El agua es un recurso natural fundamental para la vida y la salud de las personas, y a lo largo del tiempo se ha vuelto un elemento indispensable en la producción industrial y generación de energía. Se espera que la demanda de agua dulce aumente en las próximas décadas, sin embargo, debido a los efectos del cambio climático se prevé que la disponibilidad de agua disminuya. Actualmente, en el ámbito industrial, especialmente en la industria de alimentos, se utilizan grandes volúmenes de agua en los procesos productivos, y dado el escenario futuro, las empresas tienen especial preocupación por mejorar la eficiencia del uso de agua, junto con optimizar los recursos disponibles. El presente trabajo tiene como objetivo plantear y evaluar técnica y económicamente estrategias que ayuden a minimizar los flujos de agua utilizados por una empresa de jugos sin aditivos. Para realizar esto, se utilizó la metodología denominada Six Sigma que se centra en la mejora continua de un proceso. El proceso productivo del jugo comienza con el lavado de frutas, luego sigue una molienda y prensado de la misma, el jugo resultante de esta etapa se pasteuriza, se envasa en caliente y luego sigue una etapa de enfriamiento, para finalizar con el etiquetado de las botellas. Entre las etapas de la línea principal y las etapas anexas al proceso, existen ocho que utilizan agua en su operación, de las cuales cinco serán evaluadas. Luego del análisis, surgen ocho alternativas para disminuir el consumo de agua actual. Las alternativas que resultan más atractivas de acuerdo a la inversión y al ahorro mensual que representan son: refrigerar el agua que entra en la etapa de enfriamiento, reutilizar el agua de enfriamiento, recircular el agua de lavado de frutas y utilizar una hidrolavadora para lavar pisos. Cabe destacar que todas las alternativas evaluadas están sujetas a los supuestos que se tomaron para llevar a cabo la evaluación técnica. Finalmente, como recomendación a la empresa se sugiere implementar protocolos de lavados para todas las operaciones para así estandarizar los métodos que se realizan de forma manual, también se sugiere implementar sistemas de medición los que permiten llevar un control del proceso.

En la presente Tesis Doctoral se ha estudiado la viabilidad del tratamiento de un agua residual con alto contenido de silicatos de zirconio, procedente de una industria de procesado de sólidos, mediante la combinación de los procesos de Microfiltración y Ultrafiltración, con la finalidad de generar un agua con las características adecuadas para ser reutilizada dentro del proceso industrial cerámico. Dentro del proceso industrial se genera un agua residual con un aspecto opaco debido a la presencia de silicato de zirconio, además de contener residuos de polielectrolito que es empleado en la separación del producto final, entre otras sustancias. El tratamiento general de esta agua residual, consiste en un pretratamiento el cual se lleva a cabo por medio de Microfiltración, con el cual se retiene la mayor cantidad de silicatos de zirconio y, un tratamiento aplicando Ultrafiltración para la separación del resto de sustancias presentes en el agua, principalmente el polielectrolito. Para la etapa de Microfiltración se realizaron ensayos de larga duración, en estos ensayos se observó que la calidad del agua obtenida es adecuada para su utilización en el tratamiento, ya que la caracterización del filtrado obtenido muestra que no existe presencia de silicatos de zirconio en el agua; sin embargo, para optimizar este pretratamiento se realizaron ensayos con distintos protocolos de limpieza, llevando a cabo limpiezas periódicas en cada ensayo, y de esta manera prolongar el tiempo de vida media de la membrana de Microfiltración. Posteriormente, para los ensayos de Ultrafiltración, se realizó un estudio exhaustivo para la determinación de la técnica analítica más adecuada para medir la concentración de polielectrolito en el agua. Los ensayos que se realizaron de Ultrafiltración fueron ensayos de larga duración, con el objetivo de concentrar al máximo el polielectrolito, en dichos ensayos se observó que no existe una acumulación de sustancias (específicamente polielectrolito)
Pineda Santos, A. (2005). Estudio del tratamiento de un agua con alto contenido en silicatos de zirconio mediante Microfiltración y Ultrafiltración [Tesis doctoral no publicada]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/2601
Palancia

Hybrid forward osmosis (FO) processes such as forward osmosis with membrane bioreactors (FO-MBR), electrodialysis (FO-ED), nanofiltration (FO-NF) or reverse osmosis (FO-RO) present promising technologies for wastewater reuse in agriculture. Their niche of application can be found when dealing with high-salinity wastewater in water stress situations, when the removal of trace organics or boron is targeted due to the multibarrier concept, or when water with high fouling potential is compulsory to treat, among other uses. In this case, one of these emerging technologies, FO-NF treatment has been studied at long-term with the aim of evaluating this technology at demonstration scale for irrigation purposes. In order to design the definitive pilot demonstration plant, an intensive evaluation of draw solutions (DS) was performed by focusing on the wastewater reuse applications of hybrid forward osmosis (FO) processes. The substances studied were potassium formate, potassium phosphate, magnesium sulphate, sodium chloride, sodium polyacrylate and polyethylene glycol, and their osmotic pressure, conductivity, pH, thermostability, sunlight exposure, toxicity, FO filtration performance and replenishment costs were determined. Based on these characteristics, three DS, sodium polyacrylate, magnesium sulphate and potassium phosphate, were selected as the most interesting to be evaluated in the demonstration plant. The results also revealed that the most relevant DS properties for wastewater reuse under the studied conditions were the DS regeneration method, DS replacement price, pH adjustment and toxicity. These properties were shown to be more relevant than filtration flux when a maximum DS osmotic pressure value of 10 bar was used, establishing this pressure as the limit for efficient DS recovery. Thus, prioritizing energy consumption, NF 270 4040 from Filmtec (Dow Chemical), were selected as the most suitable recovery nanofiltration (NF) membrane; because they offered the best relationship permeate flow/feed pressure with an adequate rejection. Additionally, to select the most suitable FO membrane, five commercially available FO membrane modules were evaluated and compared, where thin-film composite (TFC) flat sheet membranes from Porifera showed the highest flux and the highest salt rejection, and the lowest permeability and salt rejection values were presented by cellulose triacetate (CTA) hollow fibre membranes from Toyobo. Based on the information obtained, a FO/NF demonstration plant was constructed next to the wastewater treatment plant (WWTP) in San Pedro del Pinatar, in the region of Murcia (Spain). This plant represented the world’s first FO demonstration plant for municipal wastewater reclamation to be evaluated for agricultural purposes. The plant was operated treating 3 m3 h-1 of real wastewater with an average salinity of 3-5 mS cm-1 and 1.5 mg L-1 of boron in continuous mode for 480 days. Two of the three DS that had been previously selected (sodium polyacrylate and magnesium sulphate) were evaluated in different periods of experimentation. In a later study, magnesium chloride was catalogued as a DS with great potential to achieve economical expenses during the whole operation. The operation with sodium polyacrylate led to reversible fouling on the FO and NF membranes and the permeate was not suitable for irrigation. Although the permeate quality obtained was acceptable using magnesium sulphate as DS, this generated severe irreversible fouling on NF membranes and therefore, it was discarded. Finally, magnesium chloride showed the best performance, with FO-NF membranes presenting a stable permeability and low membrane fouling during long- term operation. The FO-NF permeate showed high quality for irrigation, achieving a conductivity value of 1 mS cm-1, a boron concentration below 0.4 mg L-1 and an average sodium adsorption ratio (SAR) of 1.98 (mequ L-1)0.5.
La ósmosis directa (OD) utiliza los principios de la ósmosis para desalinizar agua. El proceso de ósmosis directa utiliza un fluido denominado solución extractora a partir del cual se extrae agua de la fuente principal a través de una membrana semipermeable, aprovechando las diferencias de presión osmótica. Este proceso tiene la desventaja de que no genera agua de alta calidad en una sola etapa debido a que el agua producto se mezcla con el agente osmótico de la solución extractora. Así, se debe prever un sistema de separación del agente extractor para obtener el agua deseada, lo que se denomina sistema híbrido. Durante la tesis doctoral se estudió un sistema híbrido OD-Nanofiltración a escala piloto, demostrando que el proceso híbrido OD-NF es una tecnología con baja propensión al ensuciamiento, que puede lograr un permeado estable y de alta calidad para la reutilización de aguas residuales en una operación a largo plazo. Sin embargo, el consumo energético y del agente extractor es relevante. La falta de módulos de membrana de OD optimizados y disponibles en el mercado sigue siendo la principal limitación para la aplicación del proceso de OD a gran escala. En un futuro cercano, se espera que este proceso emergente se vuelva más sostenible y competitivo para el caso de uso estudiado en esta tesis.

Made available in DSpace on 2016-08-31T13:24:15Z (GMT). No. of bitstreams: 1 IanCBD_DISSERT.pdf: 1358850 bytes, checksum: 06042bca5be2d9e211d9e9faccc11775 (MD5) Previous issue date: 2013-09-27
Banco do Nordeste do Brasil
The agricultural use of treated domestic wastewater is an alternative in the face of water scarcity and environmental degradation in the semiarid region. The study aimed to analyze the effects of the application of domestic wastewater in the production system of chilli pepper. For this purpose, an experimental area of 744 m2 was mounted on rural community Milagres in Apodi-RN, comprising a primary effluent treatment system and a drip irrigation automated. The chili pepper was planted in Cambisol with spacing of 1.0 m between rows of plants per 0.30 m between plants. In conducting the experiment were used 25 plots, each parcel occupied 12.5 m2. The treatments were T1 - 100% of domestic primary wastewater application (ARP) and 0% water supply (AA), T2 - 75% of ARP and 25% of AA, T3 - 50% of ARP and 50% of AA, T4 - 25% of ARP and 75% of AA and T5 - 0% of ARP and 100% of AA. The experimental design was randomized blocks with five replications. During the experimental period, samples were collected from wastewater and supply for physical-chemical and microbiological analyses, soil samples at depths of 0 to 0.20 m, 0.20 to 0.40 m, 0.40 to 0.60 m for physical-chemical analyses and samples of the fruits of chilli pepper to determine productivity and microbiological risk. The results indicated that the Treatment system presented, during the trial period, good performance with greater than 80% removal of turbidity, total coliform, fecal coliform, biochemical oxygen demand, chemical oxygen demand, suspended solids, phosphorus, oil and grease and nitrate; on cambissolo the pH, electrical conductivity of the saturation extract, calcium, magnesium, sodium, potassium, phosphorus, nitrogen and organic matter increased with increasing proportions of primary domestic wastewater in relation to water supply, and treatment T4 was the most suitable for the production of chilli pepper, by minimizing the effects of accumulation and leaching of chemical elements in the soil, higher productivity and lower risk of microbiological agricultural product
O aproveitamento agrícola das águas residuárias domésticas tratadas é uma alternativa diante da escassez hídrica no semiárido. A pesquisa objetivou analisar os efeitos da aplicação de água residuária de origem doméstica no sistema produtivo da pimenta malagueta. Para isso, uma área experimental de 744 m2 foi montada no assentamento Milagres em Apodi-RN, constituída por um decanto-digestor e um sistema de irrigação por gotejamento automatizado. A pimenta malagueta foi plantada em Cambissolo no espaçamento de 1,0 m entre fileiras de plantas por 0,30 m entre plantas. Na condução do experimento utilizaram-se 25 parcelas, sendo que cada parcela ocupou 12,5 m2. Os tratamentos utilizados foram T1 - 100% de aplicação água residuária doméstica primária (ARP) e 0% de água de abastecimento (AA), T2 - 75% de ARP e 25% de AA, T3 - 50% de ARP e 50% de AA, T4 - 25% de ARP e 75% de AA e T5 - 0% de ARP e 100% de AA. O delineamento experimental utilizado foi em blocos casualizados com cinco repetições. Durante o período experimental foram coletadas amostras da água residuária e de abastecimento para caracterização físico-química e microbiológica, amostras de solo nas profundidades de 0 a 0,20 m, 0,20 a 0,40 m e 0,40 a 0,60 m para caracterização físico-química e amostras dos frutos da pimenta malagueta para determinação da produtividade e do risco microbiológico. Os resultados indicaram que o decanto-digestor apresentou, durante o período experimental, bom desempenho com remoções superiores a 80% da turbidez, coliformes totais, coliformes termotolerantes, Demanda Bioquímica de Oxigênio, Demanda Química de Oxigênio, sólidos suspensos, fósforo, óleos e graxas e nitrato; no cambissolo os valores de pH, condutividade elétrica do extrato de saturação, cálcio, magnésio, sódio, potássio, fósforo, nitrogênio e matéria orgânica aumentaram com as proporções de água residuária doméstica primária em relação às de água de abastecimento; e o tratamento T4 foi o mais indicado para produção da pimenta malagueta, devido à minimização de efeitos de acumulação e lixiviação de elementos químicos no solo, maior produtividade e menor risco microbiológico do produto agrícola

En el presente trabajo se ha estudiado el tratamiento de efluentes de tintura por agotamiento de tejidos de algodón con colorantes reactivos, mediante fotocatálisis solar, heterogénea con dióxido de titanio y foto-Fenton. En las diferentes experiencias se han utilizado colorantes con cromóforos azo, antraquinona y ftalocianina, solos y combinados entre sí. El tratamiento de los baños residuales de tintura se realizó por exposición solar directa y por exposición en simulador solar, en reactores abiertos y en plantas piloto de detoxificación solar. La efectividad de los procesos se comprobó por espectrofotometría ultravioleta-visible y por el contenido de materia orgánica mediante análisis de la demanda química de oxígeno (DQO) y del contenido en carbono orgánico total (COT) de los baños, en función del tiempo de tratamiento. La fotocatálisis heterogénea con dióxido de titanio se mostró efectiva en el tratamiento de baños residuales de colorantes con cromóforo azo y antraquinona, obteniéndose elevadas decoloraciones y posibilitando la reutilización de los baños tratados en nuevas tinturas. Sin embargo, los colorantes con cromóforo ftalocianina requieren tratamientos más enérgicos, como el foto-Fenton, para su degradación. Los efluentes tratados se emplearon en la obtención de segundas tinturas por agotamiento de tejidos de algodón y los nuevos baños residuales, tratados nuevamente, se reutilizaron en terceras tinturas. Al comparar estas últimas con las efectuadas con agua nueva, mediante espectrofotometría reflectiva y evaluación de las solideces al lavado, se comprobó su completa reproductibilidad. Los resultados del trabajo permiten afirmar que los tratamientos foto-Fenton proporcionan baños reutilizables en posteriores tinturas, sea cual sea el cromóforo de los colorantes. Todo ello debe facilitar el estudio de efluentes industriales de ennoblecimiento textil, con la finalidad de conseguir ahorros de agua y vertidos en los procesos, mediante técnicas de depuración
Pey Clemente, J. (2008). Aplicación de procesos de oxidación avanzada (Fotocatálisis solar) para el tratamiento y reutilización de efluentes textiles [Tesis doctoral no publicada]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/2241
Palancia

Made available in DSpace on 2016-08-31T13:24:15Z (GMT). No. of bitstreams: 1 JoaoMFS_DISSERT.pdf: 1731958 bytes, checksum: 71ef7d1af5eeb687dbc5294c14780b93 (MD5) Previous issue date: 2014-02-25
The prevailing water scarcity in the Brazilian semiarid restricts the availability of drinking water, encouraging the practice of reuse primarily in agricultural production. This study aimed to analyze the performance of decanting-digester, wetland and solar reactor for the treatment of domestic sewage Milagres rural community, Apodi-RN. During the period of 1 to 22 December 2010, equivalent to 48 to 70 days after planting of Pennisetum purpureum, samples were collected from domestic sewage at different stages of treatment in four replications in time, to determine physicochemical and microbiological characteristics. The results indicated that there was significant removal of turbidity, total and fecal coliforms, biochemical oxygen demand, chemical oxygen demand, total suspended solids, total solids, phosphorus, total nitrogen and oils and greases using the set of decanting-digester with biological filters, wetland and solar reactor. The combination of solar radiation of 25.16 MJ m-2 d-1, 0.10 m blade effluent and solar exposure of 12 hours Apodi-RN allowed up to 99.99% removal of fecal coliforms and effluent treated introduces microbiological standard that meets the state guidelines for fertigation of crops not eaten raw
A escassez hídrica predominante no semiárido brasileiro restringe a disponibilidade de água potável, incentivando a prática do reuso principalmente na produção agrícola. O presente trabalho objetivou analisar o desempenho de decanto-digestor, sistema alagado construído e reator solar no tratamento de esgoto doméstico do assentamento Milagres, Apodi-RN. De 1 a 22 de dezembro de 2010, equivalente ao período de 48 a 70 dias após o plantio de capim elefante (Pennisetum purpureum), foram coletadas amostras do esgoto doméstico nas distintas etapas de tratamento, em quatro repetições no tempo, para determinação de características físico-químicas e microbiológicas. Os resultados indicaram que houve remoção significativa de turbidez, coliformes totais e termotolerantes, demanda bioquímica de oxigênio, demanda química de oxigênio, sólidos totais, sólidos suspensos, fósforo total, nitrogênio total e óleos e graxas com o uso do conjunto de decanto-digestor com filtros biológicos, sistema alagado construído e reator solar. A combinação de radiação solar de 25,16 MJ m-2 d-1, lâmina de 0,10 m de efluente e tempo de exposição solar de 12 horas em Apodi-RN permitiu remoção de até 99,99% dos coliformes termotolerantes e o efluente tratado apresenta padrão microbiológico que atende as diretrizes estaduais para fertirrigação de cultivos agrícolas não consumidos crus

El presente estudio se realiza en el Comedor Universitario de la Universidad Nacional de Cuyo (UNCuyo) con la finalidad de evaluar las aguas grises generadas en la cocina y realizar una propuesta adecuada de tratamiento para emplearlas en el riego de espacios verdes en las inmediaciones del Comedor Universitario. Actualmente, el Comedor Universitario no aplica ningún tipo de tratamiento a las aguas grises que genera por lo que se vuelcan directamente a las redes de vertido. A su vez, los espacios verdes del establecimiento se riegan con agua potable lo que obliga a la utilización de las aguas grises tratadas, realizando un doble uso de un recurso que es escaso en la provincia de Mendoza. Por lo tanto, se debe apuntar a la optimización del uso y aprovechamiento del recurso hídrico con el fin de emplearlo de manera prioritaria en actividades esenciales. En este trabajo se evalúan las características fisicoquímicas de las aguas grises, mediante la determinación de parámetros in situ y el análisis de los productos que se utilizan en las instalaciones de la cocina en las distintas actividades diarias. También se realiza la estimación del caudal mediante una metodología utilizada en estudios de casos similares al de la presente tesis. Por otra parte, se estudian las características de las potenciales parcelas de reúso para riego. Para esto se relevan las especies vegetales presentes en las áreas aledañas al Comedor Universitario, se cuantifica el área total de las parcelas de reúso y se miden las cotas topográficas. Además, se realiza un balance hídrico con la finalidad de determinar la superficie requerida en función del caudal necesaria para reusar las aguas grises. Si bien de manera general, las aguas grises cumplen con los valores establecidos en la normativa de vuelco, los sólidos sedimentables presentan valores que se encuentran por encima del límite máximo permisible. Por lo tanto, se propone un sistema de tratamiento modular el cual consiste en una primera etapa en ajustar el valor de los sólidos sedimentables mediante el proceso de sedimentación primaria y en una segunda etapa se recomienda aplicar un ecualizador para homogeneizar las aguas grises. Las potenciales parcelas de reúso se caracterizan por ser espacios con baja variedad de especies vegetales ya que sólo se cuenta con dos especies, además son áreas poco frecuentadas por la comunidad educativa siendo en su mayoría calles de tierra, canteros y estacionamientos poco utilizados. En cuanto al balance hídrico calculado se determinó que la superficie disponible para riego es mayor que la superficie requerida en función del caudal máximo horario. Por lo tanto, las aguas grises tratadas se pueden utilizar de manera íntegra en el riego de los espacios verdes
Fil: Salinas, Luciana Silvia. Universidad Nacional de Cuyo. Facultad de Ciencias Agrarias.

L’aigua és un bé escàs i finit, i degut a factors com l’increment de la població i el canvi climàtic, les previsions indiquen que a mig termini un 40% de la població viurà amb un estès hídric significatiu. Això podria tenir efectes molt greus en el desenvolupament i en el benestar a les àrees afectades. És normal doncs, que els darrers anys hagi acrescut considerablement l’interès en l’obtenció de recursos hídrics alternatius i sostenibles com la regeneració d’aigua i la reutilització. Els avenços tecnològics per al tractament d’aigües estan fent possible l’obtenció d’aigua regenerada de qualitat que pot ser utilitzada per a restauració ambiental, per al reg en general i per a usos urbans no potables. Tot i així, aquesta activitat podria suposar un perill per la presència de patògens d’origen entèric (bacteris, virus i protozous) i també per la presència de microcontaminants com productes farmacèutics, hormones o subproductes de desinfecció. El RD 1620/2007 estableix el marc legal de la reutilització, i es basa en E. coli com a indicador de qualitat microbiològica de l’aigua regenerada (AR). Tot i així, E. coli pot no ser suficient en relació a la presència de patògens vírics o protozous. Un exemple és Cryptosporidium, que s’ha convertit en un patogen de referència ja que ha causat nombrosos brots de criptosporidiosi d’origen hídric. L’ús de microorganismes indicadors alternatius com bacteriòfags (SOMCPH o FRNAPH) o espores de clostridis reductors del sulfit (SRC), pot ser molt útil per a indicar la presència o per modelar el comportament de patògens vírics o de protozous. En aquesta tesi s’estudia d’una banda, la qualitat microbiològica de l’AR que produeixen cinc plantes de tractament, analitzant E. coli, indicadors alternatius, i Cryptosporidium com a patogen de referència. Es fan assajos de QMRA lligats a Cryptosporidium en les EDARs estudiades, i finalment s’estudien les implicacions, d’un procés de reutilització per a augmentar el cabal del riu Llobregat uns Km més a munt del punt de captació de la potabilitzadora. Els resultats d’aquesta part indiquen que la reutilització per a potabilització en l’escenari estudiat, no hauria de suposar cap risc per a la salut de les persones des de la perspectiva de les malalties infeccioses. S’observa que l’ús d’un altre indicador, a part d’E. coli, significaria una millora en la gestió de l’AR ja que permetria fer un seguiment molt més acurat tant de la qualitat de l’aigua com de l’eficiència dels diferents tractaments. És recomanable l’ús de tractaments multibarrera durant la regeneració per poder garantir una aigua segura, i en aquest sentit, la inclusió de llum UV és vital en la prevenció del risc associat a Cryptosporidium en AR. D’altra banda s’estudien processos fotocatalítics d’oxidació avançada (POAs) com a processos de regeneració en l’eliminació de microorganismes d’efluents secundaris reals. D’una banda, amb l’ús de làmpades d’UV i de l’altra amb l’ús de la radiació solar com a font de llum UV. Per fer-ho es va analitzar la inactivació de diferents indicadors (SOMCPH, FRNAPH, CB390PH i SRC) davant alguns POA: H2O2/UV, TiO2/UV i foto-Fenton. Els resultats indiquen que l’ús de POA té un gran potencial com a tractaments terciaris en el futur, especialment si estan basats en la radiació solar, ja que podrien ser una opció ambientalment sostenible i alhora eficaç en el tractament d’aigua. Tot i així, és necessari segui investigant la possible aplicació d’aquestes tecnologies ja que encara hi ha certes limitacions que fan que de moment no es facin servir de manera més estesa. Finalment, els resultats pel que fa a la inactivació de microorganismes ratifiquen que l’ús d’un altre indicador seria útil per assegura la qualitat microbiològica de l’aigua.
Population growth and climate change may worsen the current water scarcity problems, which could have serious effects on the development and on the public health of the affected areas. Therefore, there is an increasing interest in the improvement of sustainable water resources such as water reclamation. Technological advances in water treatment are making it possible to obtain reclaimed water (RW), which can be used for instance, for environmental restoration or for irrigation. However, water reuse may represent a health risk due to the presence of enteric pathogens or micropollutants. Spanish regulations on RW are based on E. coli, but it may not be useful to protect against viral o protozoan diseases. Cryptosporidium has become a reference pathogen since it has caused numerous waterborne outbreaks. Thus, the use of alternative indicators such as somatic coliphages (SOMCPH) or spores of sulphite reducing clostridia (SRC) may be better to monitor presence and behaviour of certain pathogens. The aims of this thesis were: (i) to study the microbiological quality of RW analysing Cryptosporidium as the reference pathogen and different microbial indicators such as E. coli, SOMCPH and SRC; (ii) to perform QMRA analysis related to the presence of Cryptosporidium in RW; (iii) to analyse the implications of planned-IPR (indirect potable reuse) in the Llobregat River; (iv) to test the effect of different AOP (advanced oxidation processes) on indicator microorganisms for water reclamation purposes. From the infectious diseases point of view, the health risks due to waterborne pathogens linked to planned-IPR in the Llobregat River can be safely managed. Furthermore, the use of another indicator, besides E. coli, would improve RW management. Multi-barrier systems including UV for water treatment are recommended to ensure RW quality, especially with regard to Cryptosporidium inactivation. AOPs have a great potential for water reclamation in the future, especially those based on solar light, because they are sustainable and effective technologies for the removal of microorganisms as well as for the mineralisation of emerging micropollutants. Within the solar based procedures, photo-Fenton showed the best performance in microbial inactivation during the experiments. However, it is necessary to further investigate this AOP to overcome some of its actual limitations.

Ozonation is nowadays a competent technology for micropollutant oxidation in wastewater effluents. The combination of ozone with hydroxyl radical formed through ozone decomposition is effective in the abatement of a number of organic compounds. However, there are still some points to be addressed for a more efficient application of ozone-based processes to wastewater treatment and reclamation. There are, for instance, several organic compounds that react very slowly with ozone. They are known as ozone-resistant micropollutants. If a high quality water is wanted to be obtained, these substances should be also removed from the effluent. In addition, modelling the abatement of micropollutants during wastewater ozonation is essential for process simulation, optimization and real-time control. To make this possible, performance characterization in terms of oxidation efficiency is required, as well as some kinetic information regarding the abatement of micropollutants. The first can be addressed by using normalizing parameters allowing the estimation, for instance, of hydroxyl radical availability as a function of the consumed ozone, or any other parameter whose measurement during the process is simple. The most accurate way of obtaining kinetic data of micropollutants oxidation is conducting individual studies on this chemicals degradation by ozone and hydroxyl radicals. Some complementary tests, in addition, may be useful to obtain valuable data regarding the mechanisms of degradation and the potential ecotoxicological effects of formed transformation products. This thesis was divided in two parts: first, individual batch ozonation studies of selected concerning micropollutants were conducted. Particularly, the pesticides methiocarb, acetamiprid and dichlorvos were selected for that work. The second part consisted of the application of single ozonation and the combination O3/H2O2 was tested in the removal of ozone-refractory micropollutants from actual wastewater effluents. The latter was done through semi-batch ozonation experiments. The objectives were, on one hand, obtaining kinetic, mechanistic and toxicological data of some priority/emerging concern chemicals. On the other, ozonation studies with real effluent samples were performed with the aim of exploring the removal of ozone-recalcitrant chemicals and potential strategies for the modelling and real-time control of this process. In addition, improvement strategies for O3/H2O2 process application were investigated. Different kinetics were observed for pesticides reaction with ozone, being acetamiprid the most recalcitrant compound. In addition, toxicity of some of the pesticides transformation products was revealed, especially in the case of methiocarb degradation. Regarding ozone-based processes application to actual wastewater effluents, the removal of model ozone-recalcitrant compounds was found difficult, concluding that ozone doses higher than the immediate ozone demand (IOD) value are required for a more effective abatement of these substances regardless of the process employed. In the case of the O3/H2O2 process application, dosing hydrogen peroxide simultaneously to ozone bubbling was found to potentially entail important energy savings related to oxidants use. The oxidation performance of ozone-based processes and thus the abatement of ozone-refractory compounds could be effectively modelled using kinetic parameters, the monitoring of water quality parameters and empirical relationships obtained for each effluent. Furthermore, side reactions of involved oxidants with effluent organic compounds was found to increase the content in small and oxidized organic compounds in all cases. In the case of effluents containing suspended solids, ozone application also caused a net increase in the dissolved organic load.
El proceso de ozonización constituye una de las tecnologías de tratamiento de aguas con mayor potencial para la eliminación de microcontaminantes de los efluentes de depuradoras municipales. Pese a ello, algunos aspectos como la eliminación de aquellos contaminantes resistentes al ataque del ozono y la modelización cinética de este proceso ofrecen aún amplias posibilidades de mejora. La formación de productos de transformación a partir de reacciones del ozono y el radical hidroxilo con la materia orgánica del efluente es otro aspecto escasamente considerado. Dados los problemas técnicos y ambientales que dichos subproductos pueden ocasionar, la investigación de este fenómeno es también de gran interés. En esta tesis se estudiaron en primer lugar los fundamentos (cinética, mecanismos de reacción y efectos toxicológicos de los productos de transformación) del proceso de degradación de tres microcontaminantes orgánicos de preocupación emergente mediante el proceso de ozonización. A continuación, éstos y otros compuestos típicamente detectados en aguas residuales urbanas se emplearon como sustancias modelo en el estudio de la aplicación del ozono en efluentes reales de depuradora de calidad variada, con el fin de evaluar la eficiencia del proceso y proponer estrategias para la modelización del mismo. En este sentido, se propuso la combinación de parámetros cinéticos y la monitorización de parámetros de calidad del agua para el control a tiempo real del proceso. Las predicciones de eliminación de contaminantes llevadas a cabo mediante esta metodología mostraron una gran concordancia con los datos experimentales, tanto para el proceso de ozonización simple como para la combinación ozono-peróxido de hidrógeno, que por otro lado exhibió una gran eficiencia en la eliminación de contaminantes resistentes al ozono cuando se aplicó con dosificación simultánea de ambos oxidantes. Finalmente, la evaluación de los cambios experimentados por la materia orgánica del efluente durante la aplicación del ozono reveló una acumulación de compuestos de bajo peso molecular en todas las aguas ensayadas, además de la solubilización de materia orgánica en suspensión en efluentes con mayor carga orgánica.

The collaboration between the University of Barcelona and Acciona Agua was focused on optimizing greenhouses hydric resources. The functionality of a combined treatment had to be assessed, when applied to the discard stream of a recycling system of the Advanced Greenhouse leachates. The coupling consisted on an Advanced Oxidation Processes (AOP), photo-Fenton, based on hydroxyl radical oxidative potential, produced by the interaction between Fe2+ and H2O2, and a slow sand filtration column acting as a bioreactor. The recycling system will require the synergy of chemical and biological processes to be able to work efficiently with the particular characteristics of greenhouses effluents: high salinity content and the presence of pesticides. Two recycling strategies proposed by the project defined two conductivity thresholds that the coupled system should be able to cope with. The first strategy proposed a simple semi-closed system that recycled nutrient solution from the hydroponics crops until a maximum value of 11 mS•cm(-1), phytotoxicity limit. Part of the current was then diverted to be treated by the integrated system. The second strategy introduced reverse osmosis membrane technology that concentrated that diverted stream, sending the permeate for its reuse directly to the greenhouse, while the brine had to be treated by the coupled process. In this case the maximum level of salinity in the effluents could reach conductivities close to those for seawater, around 50 mS•cm(-1). The performance of photo-Fenton reaction was essayed in order to improve the knowledge regarding this treatment technique. On the first place, this AOP and the ozonation process were compared. Results shown that increasing toxicity of ozonation effluents confirmed the choice of photo-Fenton as the most adequate treatment for pesticide polluted effluents. Experimental design criteria allowed then to determine optimal working conditions depending on the content of the reaction media, and enabled to prove the existence of endogenous catalyst inhibition in the presence of fosetyl-Al. Salinity essays were finally performed, yielding positive results even for highest conductivity effluents. Those positive results were also reflected in the increase of the biodegradability of the treated effluents, what leaded to the next step of the research. Biocompatibility of pretreated effluents was essayed by means of sequencing batch reactors (SBR). These devices were used to show how photo-Fenton indeed increased biodegradability of the effluents, and how it grown until a certain point when more hydrogen peroxide did not lead to better results. They were also utilized to assess the biocompatibility of high salinity pretreated effluents, as a first step towards the coupling with the slow sand filtration at high conductivities. Results obtained were extremely encouraging, given that even for the highest salinity concentrations (10 and 50 mS•cm(-1)), the performance of the bioreactor achieved an organic content reduction for more than 80% of the loaded concentration, which compared to the 10-20% removal achieved by photo-Fenton, justifies the need of combining both treatments. Guided by those positive results, the load of the slow sand filtration column with different salinity pretreated effluents was performed. Also positive results were obtained. The achieved elimination of the organic content was more than 75% when loaded with 10 mS•cm-1 effluent, and the refractory fraction (the remaining organic matter that cannot be oxidized either by photo-Fenton reaction or by the biomass metabolism) was the lowest also for this high conductivity. Molecular biology tools, MTBs, used in this thesis were based on cloning and sequencing techniques of 16S rRNA genes. They allowed characterizing the bacterial population of one of the assessed SBRs and of the different loading stages of the slow sand filtration column. They showed how with the increase of salinity, the population in the slow sand filtration column loosed diversity, despite the fact that the performance of the column was still proficient. This fact stated how a very different microbial consortium could be developing the same functions as others. According to obtained results, it could be finally concluded that the coupling between photo-Fenton reaction and slow sand filtration column could be an effective treatment alternative for implementing the recycling strategies of hydroponics greenhouse leachates proposed by CENIT-MEDIODIA Project. For its part, MBTs were revealed as powerful tools to characterize microbial population and increase the understanding of the bioreactions taking part in bioremediation.
Esta tesis se enmarca en la colaboración entre el Departamento de Ingeniería Química de la Universidad de Barcelona y el Departamento de I+D de Acciona Agua S.A.U, en el marco del Proyecto CENIT- MEDIODIA (2007-2010). Esta iniciativa la componen un consorcio de empresas un consorcio de empresas y centros de investigación que unieron esfuerzos de innovación en el desarrollo de un nuevo concepto de Invernaderos Hidropónicos Avanzados. La colaboración entre la Universidad de Barcelona y Acciona Agua se centró en la optimización de los recursos hídricos de dichos invernaderos. Así se evaluó la funcionalidad de un tratamiento combinado que integrara un Proceso de Oxidación Avanzada (reacción foto-Fenton), y un reactor biológico (columna de arena de filtración lenta), aplicados a la corriente de desecho de un sistema de recirculación de lixiviados provenientes del nombrado invernadero avanzado. Las particularidades de dicho sistema de reciclado harían que el sistema combinado tuviese que trabajar con efluentes con alto contenido en pesticidas (metomilo, imidacloprid y fosetyl-Al, fueron escogidos para simular los lixiviados de invernadero) y conductividades entre 11 y 50 mS•cm-1. De este modo el principal objetivo del proceso integrado sería el de conseguir la máxima eliminación de los compuestos xenobióticos y de la carga orgánica que los acompañe en el efluente tratado. Así pues, la experimentación se llevó a cabo frente a tres aspectos relacionados con el sistema combinado: estudio de la reacción foto-Fenton, ensayos con biorreactores, y empleo de herramientas de biología molecular (MBT, en sus siglas en inglés) aplicadas a la caracterización de la biomasa desarrollada en los biorreactores ensayados. Según los resultados obtenidos, se llegó a la conclusión de que la combinación de la reacción foto-Fenton y la columna de filtración lenta podría ser una alternativa de tratamiento eficaz para la aplicación de las estrategias de reciclaje de los lixiviados hidroponía presentadas en Proyecto CENIT-MEDIODIA. Además, MBT se revelaron como poderosas herramientas para caracterizar la población microbiana de distintos biorreactores y las funciones que desempeñan.

La agricultura es la actividad económica que requiere mayor consumo de agua. En muchos países desarrollados la aplicación de aguas regeneradas para riego de campos agrícolas es una práctica cada vez más común. En España, la reutilización de aguas depuradas está regulada por el Real Decreto 1620/2007, en el cual se establecen las condiciones y criterios de calidad que deben cumplir las aguas regeneradas según su uso, pero no su aplicación en función del tipo de suelo y especie vegetal. La presente tesis tiene como objetivo principal evaluar la influencia del riego con aguas regeneradas sobre suelos agrícolas y su influencia sobre la composición química de elementos minerales en vegetales hortícolas. El estudio de la interacción suelo-agua de riego se llevó a cabo en laboratorio, mediante columnas experimentales de gran volumen. Los resultados mostraron que, tras el riego con agua regenerada, los suelos esmectíticos, con respecto a los suelos ricos en illita y clorita, retienen mayor concentración de algunos elementos potencialmente contaminantes, como el arsénico y el antimonio, además del sodio, con un mayor riesgo en el desarrollo de sodicidad con afectación a la retención de nutrientes. El trabajo experimental se desarrolló a partir de estudios de campo, en invernadero y en laboratorio. Se crearon rutinas de calibración para el análisis multielemental en muestras vegetales mediante EDXRF y µ-XRF. De los análisis de µ-XRF se concluye que existen variaciones relativas en la distribución de concentraciones de determinados elementos químicos en secciones de raíces de Daucus carota y de Raphanus sativus. Los resultados de EDXRF mostraron que las aguas regeneradas contienen concentraciones más elevadas de las principales especies iónicas (Na+, Mg2+, Cl- y Br-) con respecto al agua de red y se correlacionan con concentraciones mayores de estos elementos en las muestras vegetales. Como resultados más destacados se puede concluir que la composición química del agua de riego se correlaciona con la composición del suelo en cuanto a carga iónica (asociada a salinidad) y carga de metales. La composición global a nivel multivariante de los elementos minerales mayoritarios en la flor de Cynara scolymus del Parc Agrari del Baix Llobregat se correlaciona con concentraciones de K+, Cl-, Pb y SO42- del agua de riego y con el contenido en arcilla y Na del suelo. En cuanto a las concentraciones de metales y metaloides en las aguas de riego del Parc Agrari del Baix Llobregat no sobrepasan los valores máximos permitidos por la legislación vigente. En las muestras de Cynara scolymus se acumulan principalmente en la raíz, mientras que los nutrientes y otros elementos móviles (Na y Br) se acumulan en las partes aéreas de Cynara scolymus (hoja, nervio, tallo y flor). De un modo general, el estudio permite concluir que en los procedimientos para el diseño de mecanismos y procesos de irrigación con aguas regeneradas en instalaciones de producción agraria deberían incluirse estudios de detalle del medio receptor para una correcta gestión de la Zona Crítica, aspecto insuficientemente considerado en disposiciones legales y en guías de buenas prácticas de la producción hortofrutícola.
The use of reclaimed water for irrigation of agricultural crops is a common practice in many developed countries. In Spain, the RD 1620/2007 regulates water quality criteria depending on its use, without taking into account the type of soil or the vegetal species. The aim of this thesis was to evaluate the influence of irrigation with reclaimed water on agricultural soils and its influence on the chemical composition of mineral elements in horticultural vegetables. The study of soil-irrigation water interaction was carried out though experimental columns. Results showed that, after irrigation with reclaimed water, smectite-rich clay mineral retains some potential toxic elements, as antimonium and arsenicum, and more sodium than illite and chlorite enriched soils, which implies major risk to sodicity and possible affectation with retention of nutrients. To study irrigation water-soil-plant interactions, field works and greenhouse experiments were carried out. Different calibration routines for multielemental analysis of vegetal samples by means of EDXRF and µ-XRF were developed. µ-XRF results showed relative differences on some chemical elements distribution in root sections of Daucus carota and Raphanus sativus. EDXRF results showed differences on chemical composition in vegetables depending on the irrigation water. Concentration values of ionic species (Na+, Mg2+, Cl-, Br-) were higher on reclaimed water and these elements were also higher in vegetables irrigated with this water. One of the most relevant results is that chemical composition of the irrigation water and soils, as ionic and metal charge, are well correlated. Multielemental composition on globe artichoke (Cynara scolymus) of Baix Llobregat Agrarian Park (“Carxofa Prat”), concerning major elements, is well correlated with K+, Cl-, Pb and SO 2- concentration values on irrigation water and with clay content and Na concentration on soil. Metal and metalloid concentrations on irrigation water of the Baix Llobregat Agrarian Park are below maximum allowed values by current legislation and are mainly accumulated in roots of Cynara scoluymus, whereas nutrients and other mobile elements are accumulated at aerial parts. To conclude, before procedures to design irrigation with reclaimed water in agricultural production facilities, detailed studies of the receiving environment should be included to manage the Critical Zone.

The increasing practice of water recycling, including or not managed aquifer recharge (MAR), requires to thoroughly assess the risks posed by it in real systems, not only in laboratory and column studies. The present work has been developed in a case study in Sabadell, Spain. For this site, the treated effluent of the Ripoll River WWTP is discharged into the Ripoll River, thus enhancing the natural infiltration to the alluvial aquifer. Pumping of the groundwater induces a riverbed filtration process (RBF), which is one of types of MAR. The recovered water undergoes further post-treatments, including UV, chlorination and sand filtration. After the post-treatments, the water is used for park irrigation and street cleaning. This site was part of the RECLAIM WATER project, supported by the European Commission and devoted to studying MAR and the use of reclaimed water for it in different locations in Europe, as well as in other countries outside Europe. For Sabadell case study, named “RISMAR” in the present work, a risk assessment and a risk management have been developed. In addition, a quantitative microbial risk assessment (QMRA) has been developed too. QMRA is not as usually applied to recycled water schemes as it is to drinking water ones, and even less to MAR. In order to develop the risk assessment, it was necessary to gather data on the site. Most of the data used to develop the present work were generated in the framework of the RECLAIM WATER project, and it included not only basic wastewater and surface water regular parameters and microbiological indicators, but also trace compounds, pathogens and antibiotic resistance genes. Other data were available from public institutions and previous works. The main results of the risk assessment indicate that for the uses considered for the final treated water the risk is low and in some cases medium, with the exception of using the final treated water as drinking water. Currently, this use it is not in place at the site, and it is not expected to be in the near future. The QMRA results additionally indicate that cross-connection, swimming and the immunocompromised population would be in the limit of the acceptable level of risk. Thus, the immunocompromised population should be considered in risk assessments, as the risk for them might be much higher than for the rest of the population. The residual risks that needed to be managed and considered were posed by inorganic compounds, organic compounds, salinity and mobilization of inorganic compounds from the sediments. Another important result of the work is that the RBF and subsurface treatment proved to be very useful in reducing the risks posed by pathogens, nutrients, organic compounds and particulates. In contraposition, other risks appeared, like the mobilization of inorganic compounds from the aquifer. Then, these positive results support the request by many authors of treating MAR as an additional treatment. Finally, a risk management plan has been developed, integrating the results of the risk assessment. For this risk management plan, not only the critical control points are identified, as it is typical for risk managements, but the twelve elements of the framework issued by the Australian Government (NRMMC-EPHC–NHMRC, 2009) have been assessed and developed, thus supporting a robust risk management plan. Emphasis is put in corrective and preventive actions for the system, as well as in defining the critical limits, monitoring program and sampling points. Besides, validation is given the importance it has in order to ensure a proper functioning of the system.
La regeneració d’aigües és una pràctica cada cop més generalitzada, que pot incloure o no recàrrega artificial d’aqüífers (MAR: Managed Aquifer Recharge), i que requereix una avaluació dels riscs en sistemes reals en ús. L’estudi actual es desenvolupà a Sabadell, Espanya. En aquest cas de MAR la recàrrega de l’aqüífer es realitza a través del llit del riu Ripoll i s’utilitza l’efluent secundari d’una depuradora. L’aigua que posteriorment s’extreu de l’aqüífer passa per un tractament ultraviolat, cloració i filtre de sorra, i s’utilitza per al reg de parcs i neteja de carrers. Aquest sistema formà part del projecte europeu RECLAIM WATER. Al present treball s’ha desenvolupat una avaluació i gestió del risc. A més a més, s’ha fet un estudi del risc probabilístic, cosa habitual en aigües potables però no en aigües regenerades o en MAR. Les dades utilitzades per a l’avaluació del risc es van generar en el marc del projecte RECLAIM WATER. Altres dades es van obtenir d’institucions públiques i altres estudis. L’avaluació del risc per als usos considerats de l’aigua recuperada i tractada indica que aquest és baix i en alguns casos moderat, amb l’excepció de l’ús com a aigua potable, que no es preveu fer a Sabadell. Els riscs residuals que cal considerar i gestionar tenen com a protagonistes els compostos inorgànics, els compostos orgànics i la salinitat. Un altre resultat important a tenir en compte és que la recàrrega a través del llit del riu és un tractament efectiu per a reduir els riscs derivats de patògens, nutrients, compostos orgànics i partícules. Aquest resultat dóna suport a la demanda de molts autors de considerar el MAR com a un tractament més. Finalment, s’ha desenvolupat un pla de gestió del risc, integrant els resultats de l’avaluació del risc. En aquest pla no només s’han identificat els punts de control crític sinó que també s’han avaluat els dotze elements de les Guies Australianes per a la gestió del risc en MAR, fent molt més robust l’estudi. L’èmfasi ha estat posat en les accions correctives i preventives, la definició dels punts de control crític, la monitorització del sistema i els punts de mostreig.

This thesis aims to expand knowledge about the management of domestic water consumption. Among the various factors that influence water consumption, price and other economic variables have already been addressed by much research on this topic, obviously because of their implications for demand management. However, other factors such as the dominant urban model, the demographic structure and certain social values may also play a very important mediating role. This thesis aims to explore the factors (demographic, regional, socioeconomic, cultural, etc.) that influence domestic water consumption in two different but complementary scales: a local scale (municipalities in the Girona counties of Alt Empordà, Baix Empordà, Gironès, Pla de l’Estany and Selva) and a household scale (in suburban areas in the municipalities of Blanes, Caldes de Malavella, Lloret de Mar, Maçanet de la Selva, Santa Coloma de Farners, Sils, Tossa de Mar, Vidreres and Vilobí d’Onyar)
La present tesi té com a objectiu principal ampliar els coneixements la gestió de l’aigua per a usos domèstics. Entre els diferents factors que influeixen en el consum d’aigua, els preus i altres variables econòmiques han estat objecte de bona part de les investigacions sobre el tema. No obstant això, altres factors com, per exemple, el model d’ocupació urbana dominant, l’estructura demogràfica o certs valors socials, poden tenir també un rol molt rellevant. En aquesta tesi es proposa aprofundir sobre els factors (demogràfics, territorials, socioeconòmics, culturals, etc.) que incideixen en la demanda d’aigua per a usos domèstics, a dues escales diferents però complementàries: la municipal (municipis de les comarques gironines de l’Alt Empordà, Baix Empordà, Gironès, Pla de l’Estany i La Selva) i la llar (urbanitzacions dels municipis de Blanes, Caldes de Malavella, Lloret de Mar, Maçanet de la Selva, Santa Coloma de Farners, Sils, Tossa de Mar, Vidreres i Vilobí d’Onyar)

Trabajo final integrador. (Área de Consolidación Gestión de la Producción de Agroalimentos) -- UNC- Facultad de Ciencias Agropecuarias, 2017
Durante el transcurso de los últimos años la actividad porcina creció de una forma inesperada, donde los productores se vieron obligados a incorporar tecnologías para aumentar su eficiencia al producir. A las que mayor importancia les dio fue al mejoramiento genético, las instalaciones, la nutrición y a la sanidad dejando de lado aspectos negativos que la actividad presenta en el medio ambiente, como lo son los efluentes. Los mismos están compuestos por una parte seca, formada por el estiércol de los animales y restos de alimentos, y otra, que es una mezcla de deyecciones de los animales, remanentes de agua de los bebederos y de lavado de la explotación. Si estos efluentes no reciben un correcto tratamiento, constituyen una fuente de contaminación del agua como así también del suelo y el aire. En el establecimiento de producción porcina intensiva “El Criadero” ubicado en la localidad de Monte Maíz, en el sudeste de la provincia de Córdoba, los desechos producidos poseen un pre tratamiento en la fosa de decantación para luego ser derivados a lagunas de almacenamiento, donde en algunos sectores de la misma se encuentran en contacto con la napa, situación que se encuentra generalizada en la zona y agrava el riesgo ambiental futuro. A raíz de la situación presente, del lugar de estudio, surge como objetivo fitoremediar de forma completa las lagunas naturales que reciben los efluentes, a través de la utilización de dos especies acuáticas Eichhornia crassipes y Lymnobium laevigatum. De este modo se pretende controlar y disminuir la contaminación ocasionada por los residuos animales mal manejados, persiguiendo un modo de accionar sostenible en el tiempo, mediante la creación de un hábitat en donde nuevas especies botánicas puedan convivir con aquellas con fines productivos. Se deduce que, si bien es una tecnología del futuro, en el presente se debe comenzar a capacitar para poder llevar cabo su implementación, siendo los municipios de zonas productoras, los responsables de fomentar, controlar e incentivar a los productores, a que adopten técnicas amigables al ambiente, con bajo costo y de usos múltiples, causando un bienestar general a la sociedad.

El documento es una tesis de posgrado en ciencias del agua
En el presente estudio se evaluó la posibilidad de emplear un sistema de cosecha de agua pluvial y reutilización de aguas grises en vivienda unifamiliar de nivel medio ubicada dentro de la Zona Metropolitana del Valle de Toluca. Se realizó un análisis volumétrico de disponibilidad hídrica basado en distintos niveles de precipitación, considerando además diferentes niveles de demanda y áreas de captación, con el fin de calcular las eficiencias potenciales de ahorro de agua potable, alcanzando porcentajes en un rango del 2 al 49% anual. En lo referente a la calidad del agua pluvial, se realizó su caracterización con el fin de proponer un sistema de acondicionamiento de bajo costo de construcción y mantenimiento, para lo cual se recurrió a una filtración lenta con arena. La buena calidad fisicoquímica del agua de lluvia evidenció una baja efectividad de remoción biológica por parte del sistema de acondicionamiento, ya que el bajo contenido de nutrientes y materia orgánica presentes en el agua propiciaron un lento desarrollo de la capa biológica encargada de degradar los microorganismos presentes en el agua colectada; alcanzando porcentajes de remoción del 32±8% de CT y del 47±11% de CF, por lo que un proceso de desinfección es requerido para garantizar el cumplimiento de normas con respecto a su calidad para uso doméstico en regadera, inodoro y lavadora. Por su parte, la propuesta del sistema de tratamiento de aguas grises procedentes de la regadera consistió en un proceso de filtración gruesa con grava, seguida por una filtración lenta con arena y finalmente una adsorción sobre carbón activado granular, con lo que se obtuvieron eficiencias de remoción del 88±4%, 75±11%, 52±21%, 34±12% y 53±6% en lo referente a turbiedad, DQO, SDT, CT y CF respectivamente. A pesar de obtener una remoción parcial de los contaminantes, procesos adicionales como la desinfección son requeridos para cumplir con la normatividad referente a su reutilización en inodoros. Finamente, se realizó una propuesta de diseño arquitectónico de una vivienda de nivel medio en la que se plantea el uso de esta clase de sistemas, obteniendo un ahorro de agua potable del 39% anual, considerando una precipitación media anual de 1,010 mm y 80 m2 de captación.

El presente estudio crea su necesidad teniendo en cuenta la actual escases de agua a nivel mundial y como agravante el uso desmesurado del mismo en sistemas públicos y privados, por lo que se ve la importancia de implementar medidas para un óptimo aprovechamiento del agua potable. Dentro de la presente investigación se pretende implementar un sistema con un uso eficiente del agua potable en sistemas prediales a través de la reducción en los consumos de agua, lo cual se puede obtener mediante métodos como la instalación de aparatos sanitarios más eficientes o sistema de aprovechamiento de agua ya sea pluvial o gris para reutilización, para lo cual se ha optado por la implementación de un sistema de reutilización de aguas grises, ya que el mismo ofrece la ventaja de ser sostenible a futuro y reduce en mayor forma los consumos de agua potable, ofreciendo así una mayor eficiencia hídrica al sistema. El estudio está desarrollado en la Ciudad de Quito – Ecuador, proyectado para un edificio de uso residencial con 13 pisos altos y 4 subsuelos, dentro del cual se implementa un sistema de aprovechamiento de aguas grises captadas de lavamanos y duchas con su respectiva conducción hacia su almacenamiento a través de los bajantes del edificio, el correspondiente proceso de tratamiento a través de una estructura multi cámaras ubicada en el último subsuelo, y la final redistribución a través de tuberías de abastecimiento de aguas gris hacia cada uno de los aparatos sanitarios a dotar de agua tratada los cuáles son inodoros y urinarios. Finalmente la investigación presentada realiza una evaluación de Eficiencia Hídrica en el edificio a través de la reducción de consumos de agua basándose en la especificación portuguesa propuesto por la asociación ANQIP para de esta manera determinar la eficacia del sistema propuesto.