Tesis y Trabajos de Investigación PUCP
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Ítem Texto completo enlazado Evolución del potencial de óxido-reducción para predecir la eficiencia de ozonización de coliformes termotolerantes en efluentes terciarios en una planta de tratamiento de aguas residuales(Pontificia Universidad Católica del Perú, 2024-02-06) Alayo Atoche, Oscar Ricardo; Kong Moreno, Maynard JorgeEn esta investigación se analiza la evolución del potencial de oxidación-reducción (ORP) y parámetros fisicoquímicos como oxígeno disuelto, pH, turbidez, sólidos disueltos totales, conductividad electrolítica, entre otros, con el fin de predecir la calidad de aguas residuales in situ, durante un proceso de desinfección con ozono, relacionándolos con parámetros microbiológicos como la demanda bioquímica de oxígeno (DBO), la demanda química de oxígeno (DQO), así como el contenido de coliformes totales y coliformes termotolerantes. Estos estudios se realizaron sobre efluentes terciarios de la planta de tratamiento de aguas residuales (PTAR) de SEDAPAL en Cieneguilla (Lima, Perú). Dentro de este proceso de ozonización, los resultados del ORP muestran un comportamiento particular frente al contenido de coliformes termotolerantes. Se propone un modelo matemático para correlacionar el ORP con el contenido de coliformes termotolerantes (actividad microbiana), logrando un enfoque semicuantitativo. Estas mediciones de ORP podrían utilizarse como indicador in situ para predecir la calidad de las aguas residuales tratadas con ozono. En condiciones de dosis de ozono de 13.33 mg/L y después de 30 minutos de ozonización, el ORP aumenta consistentemente por encima de 390 mV, logrando así valores aceptables para el contenido de coliformes termotolerantes dentro de los límites máximos permisibles (LMP) establecidos para efluentes en plantas de tratamiento de aguas residuales domésticas o municipales (según el Ministerio del Ambiente de Perú), incluso para muestras iniciales de hasta 5.400.000 NMP/100 mL de coliformes termotolerantes antes de que comience el proceso de desinfección.Ítem Texto completo enlazado Utilización de un sistema de reciclaje de aguas grises de un proyecto de edificación multifamiliar(Pontificia Universidad Católica del Perú, 2022-04-07) Espinal Gallegos, Samanta Sasha; Gamarra Palomino, Lilian Roxana; Ramos Lobato, Yampier Pol; Rodriguez Infantes, Gilmer Efraín; Rosas Cabrera, Santiago; Naveda Alva, Gregory Javier MiyeloEl agua potable es uno de los recursos más importantes para la humanidad. Actualmente, el uso doméstico de agua potable es ineficiente en la mayoría de edificaciones multifamiliares de nuestro país, ya que diversas actividades no requieren de agua potable, y se puede optar por usar agua reciclada. En la presente investigación se discuten la viabilidad y los beneficios de la implementación de sistemas de reciclaje de aguas grises en edificaciones multifamiliares, con especial consideración en el contexto peruano. Se concluye que los sistemas de reciclaje son métodos eficientes de ahorro de agua, por lo que pueden tener una alta viabilidad económica y ambiental a largo plazo, y agregan valor a los proyectos de edificaciones de vivienda. Adicionalmente, se comparan los tipos de tratamiento de aguas grises predominantes en la literatura, que incluyen tratamiento biológico de reactores secuenciales y reactores de membrana, y los métodos de desinfección posterior al tratamiento de cloración, ozonización y radiación ultravioleta. Estas alternativas se compararon según la inversión inicial requerida, costos de mantenimiento, capacidad de volumen de tratamiento, calidad de agua resultante y efectos en el medio ambiente. Se concluye que los reactores secuenciales y la cloración son los métodos más apropiados para edificaciones de vivienda de mediana escala en Perú.Ítem Texto completo enlazado Evaluación técnico-económica de la recuperación de agua de relave convencional mediante el uso de un sistema de filtrado y disposición de relave en seco(Pontificia Universidad Católica del Perú, 2020-12-17) Mazziotti Haustein, Fabio; Guzman Córdova, Maribel GiovanaEn los últimos años la industria minera ha implementado una serie de mejoras en sus etapas productivas con la finalidad de mitigar sus impactos ambientales, optimizando los procesos relacionados en sus diferentes etapas de producción. Una oportunidad de mejora se observó en la minería aurífera, la cual podría tratar sus relaves con alto contenido de agua provenientes de sus plantas de beneficio para producir onzas finas de oro. La presente tesis tiene como objetivo evaluar la implementación de filtros termoplásticos para tratar relaves convencionales de oro mediante un análisis técnico, económico, ambiental y social. En este sentido, se considera la implementación de un sistema de filtrado, como una mejora tecnológica en los procesos metalúrgicos de la planta Veta Dorada de Dynacor Gold mines para la disposición de relaves en seco y la estimación un porcentaje de recuperación de agua fresca dentro de una zona de impacto con escasos recursos hídricos. Para llevar a cabo este estudio, se realizó un análisis técnico – económico de la propuesta de implementación de un sistema de filtrado versus la gestión de relaves de manera convencional y se estudiaron opciones de utilización con el potencial del agua reciclada. Los resultados económicos de esta evaluación, demostraron que, en relación a su proceso actual, la inversión inicial en un periodo de 6 años, demuestra una ventaja económica de US$ 3,524,194 en la gestión de relave convencional contra US$ 778,460 para implementar un sistema de filtros y manejar relave en seco. A la vez, se estimó una recuperación de 48% de agua en comparación de un relave convencional, lo que representa un déficit de consumo de 103,680 m3/año, y la humedad residual de 12% del relave en seco generará una demanda de área cuatro veces menor al estanque de relave convencional lo que representa un menor riesgo ambiental. Además, se evidenció un aumento potencial en la recuperación de agua en el proceso de beneficio que previo a un proceso de purificación, puede ser de utilidad para otras actividades económicas de la zona. Se determinó que el volumen de agua recuperada podría ser utilizada por las comunidades para revegetar 56,7 ha con rosales, 108 ha con plantas de algodón o 2073 ha con árboles de olivo. Lo cual significaría un ingreso económico interesante para las personas que viven en el Distrito de Chala. Finalmente, basado en una estimación de costos de implementación y operación se puede concluir, que la implementación de un proceso de filtrado con filtros termoplásticos para la disposición de relaves en seco muestra una ventaja económica sobre un estanque para almacenar el relave convencional que incluye múltiples expansiones de capacidad a mediano plazo. En paralelo, se demuestra el potencial de revegetación de los principales cultivos de la provincia de Caravelí, y otros cultivos comerciales que aportarían a desarrollar activad económica. Esta combinación de factores hace de esta investigación, un caso de negocio positivo de implementación para la planta de beneficio de Veta dorada de Dynacor Gold Mines.Ítem Texto completo enlazado Evaluación de la degradación de contaminantes ecotóxicos de las aguas de residuales de la industria minera por medio de humedales artificiales(Pontificia Universidad Católica del Perú, 2019-06-27) Pulcha Villalobos, Jorge Rolando; Valencia Narva, Michael Prince; Guzmán Córdova, Maribel GiovanaEl Perú es un país con gran potencial minero, teniendo 1159557 ha en producción, donde la minería utiliza aproximadamente 207 MMC/año de agua (6,6 m3/s) donde de esta el 22 % de agua residual es tratada. Según políticas estatales vigentes actualmente, el Perú adopta nuevas medidas para prevenir la contaminación de los recursos hídricos, flora y fauna, y que estos contaminantes se encuentren dentro del rango de límites máximos permisibles según la ley nacional e internacional, para que así el proceso extractivo llevado a cabo en determinada región sea ambientalmente amigable. Nuestra tesis investiga los humedales artificiales con la intención de evaluar la disminución de los niveles concentración de contaminantes eco-tóxicos (nitratos, amonio y competidores como iones metálicos cobre o plomo) de aguas residuales de una operación minera. La investigación evalúa el tratamiento de aguas residuales a disposición, para lo cual se realizó un análisis de los parámetros necesarios para el diseño y, con ello, construir un sistema artificial de flujo sub superficial. Además, se probaron especies vegetales Schoenoplectus californicus (totora) y Schoenoplectus lacustris (carrizo), como parte de los componentes de un humedal artificial. En este sentido se construyó un humedal piloto con materiales filtrantes (piedra, arena, grava y tierra) y las especies vegetales antes mencionadas. Luego que las aguas residuales conteniendo cobre, cinc y plomo fueran tratadas en nuestros humedales artificiales pilotos, los niveles de concentración disminuyeron en un tanto por ciento y se evaluó si el agua tratada estaba dentro de los límites permisibles para la descarga, según lo demanda las normas vigentes. Finalmente, se elaboró un flujo de costos con un factor de escala para la implementación de esta alternativa de tratamiento para llevarlo a pequeña y mediana minería, además de comunidades aledañas a las minas que puedan mantener aguas con un grado de calidad.Ítem Texto completo enlazado Diseño y análisis ambiental de una planta de tratamiento de aguas residuales en la ciudad de Huaraz(Pontificia Universidad Católica del Perú, 2018-11-26) Torre García, André; Vázquez Rowe, IanEl Perú es un país privilegiado por su oferta hídrica; sin embargo, su orografía delimita tres vertientes hidrográficas que descompensas su distribución especial. En efecto, únicamente 1.8% de los recursos hídricos se localizan en la vertiente del Pacifico, en la cual se ubica el 65% de la población (Fernández, 2011). Esto sumado al agotamiento progresivo de los recursos y el calentamiento global que afronta el mundo, suponen un problema aún más serio (Ngo et al., 2016). En ese sentido, el tratamiento de aguas residuales es una opción factible para la reutilización de volúmenes importantes de agua y la recuperación de nutrientes y energía. La producción anual de aguas residuales en el Perú es de 798.5 Hm3, de las cuales solo el 32% recibe algún tipo de tratamiento (260.9 Hm3). Además, únicamente 30.9 Hm3 del agua residual tratada es reutilizada (SUNASS, 2015). En este sentido, se propone el diseño y análisis ambiental de una planta de tratamiento de aguas residuales en la ciudad de Huaraz, como primera medida para mejorar los estándares de calidad del río Santa; y por ende los estándares de calidad de vida de la población que utiliza sus aguas. Asimismo, la planta permite aprovechar los recursos procedentes del tratamiento de las aguas residuales; tales como fertilizantes, biogás, entre otros. Para llevar a cabo el estudio, se combinaron herramientas de diseño y gestión ambiental. Por un lado, para el diseño se utilizó el software BioWin 5 en su versión estudiante, el cual permite modelar distintos trenes de tratamiento y estimar la calidad del agua para cada uno de ellos. Asimismo, es factible estimar la cantidad de recursos que se derivan del tratamiento de aguas residuales. Por otro lado, para el análisis ambiental se siguieron los lineamientos del Análisis de Ciclo de Vida (ACV) y se utilizó el software SimaPro. La metodología propuesta permitió analizar y comparar, de manera rigurosa, los impactos generados por la implementación de la PTAR y por la ausencia de la misma. Los resultados del diseño indican que se cumplió satisfactoriamente con lo estipulado por la normativa peruana para la calidad de los efluentes de una PTAR (MINAM, 2010), y parcialmente lo estipulado por las normativas europeas (EC, 1998; ECC, 1991). Esto se debió a la limitación intrínseca de BioWin estudiante para el modelamiento de la recirculación del licor mezclado y permeado, lo cual derivó en la insuficiente eliminación de nutrientes, N y P. Asimismo, los resultados del análisis ambiental indican que se reducen los niveles de eutrofización a más de 50% durante todo el año; y que estos permanecen prácticamente constantes a lo largo de mismo.Ítem Texto completo enlazado Caracterización de efluentes de mina para elección de la alternativa óptima de tratamiento(Pontificia Universidad Católica del Perú, 2017-02-18) Montesinos León, Mayra Inés; Aduvire Pataca, Ernesto OsvaldoLa presente tesis tiene como propósito identificar la alternativa óptima de tratamiento de efluentes de mina tomando como base la caracterización física-química de los drenajes, la caracterización geoquímica de materiales mineros y la evaluación en laboratorio de alternativas de tratamiento. En el Capítulo 1 a modo de Introducción se realiza una breve descripción de la situación actual del país respecto de los drenajes de mina, abarcando desde el daño ambiental producido por pasivos mineros hasta los distintos conflictos sociales que hoy en día han detenido más de 20,000 millones de dólares de inversiones en el sector. En el Capítulo 2 se desarrolla el Marco Teórico del tema donde se describe los mecanismos de formación del drenaje ácido, su caracterización, control y la descripción de sus distintos tratamientos tanto activos como pasivos. En el Capítulo 3 se describe el Marco Legal actual del país en relación al manejo de efluentes en el Sector Minero. Teniendo en cuenta que para el desarrollo de la tesis se han utilizado materiales y efluentes de dos unidades mineras, en el Capítulo 4 se describe la ubicación de estas y sus características ambientales más representativas. En el Capítulo 5 se describe el Desarrollo Experimental de la tesis que abarca la caracterización de materiales y efluentes provenientes de cada unidad minera, los ensayos de laboratorio a los que fueron sometidos los efluentes para determinar los rangos de operación de los procesos de neutralización, precipitación y remoción de las fases solidas formadas y la elección de la alternativa de tratamiento óptima para cada efluente. Para finalizar en el Capítulo 6 se plasman las conclusiones y recomendaciones planteadas luego del desarrollo de la presente tesis.