CONTROL DE LA CONTAMINACION DEL AGUA

Autor: CONCHA GRAÑA ESTEFANIA.
Año: 2004.
Universidad: A CORUÑA.
Centro de lectura: FACULTAD DE CIENCIAS.
Centro de realización: FACULTAD DE CIENCIAS.

Resumen: En la presente memoria se han desarrollado diversas metodologías analíticas para el análisis de pesticidas organoclorados en diferentes matrices ambientales. Se proponen distintas condiciones de separación cromatográfica empleando diferentes fases estacionarias y longitudes de columna consiguiendo separar 21 pesticidas organoclorados, así como varias opciones de inyección en cromatografía de gases: un sistema convencional de inyección split/splitless, sistemas de inyección split/splitless con temperatura programada (PSS), y un inyector on-column de grandes volúmenes (LVOCI), utilizando diseños de experiencias, que permiten determinar que variables influyen en la respuesta, y llevar a cabo la otpimización de las mismas. Se han alcanzado límites de detección muy bajos, con incrementos de sensibilidad de más de 30 veces para el inyector PSS y de tres órdenes de magnitud con el inyector LVOC en comparación con el inyector split/splitless, lo que permite determinar los pesticidas a niveles de ultratraza. Estos modos de inyección han permitido reducir el volumen de muestra que se necesita procesar, así como alguna etapa de concentración de los métodos de análisis. Se desarrollaron dos procedimientos para el análisis de pesticidas en muestras acuosas. Uno de ellos consiste en un método de extracción en fase sólida que emplea discos laminares con fase C18, que permiten un flujo de paso de muestra elevado, y no precisan del filtrado previo de la misma. El otro consiste en una microextracción líquido-líquido que precisa de pequeñas cantidades de muestra (10 mL) y disolvente (2 mL de acetato de etilo). Con ambos métodos se han alcanzado límites de detección que permiten la determinación de los pesticidas a los niveles establecidos por la legislación más restrictiva. Además se han evaluado las pérdidas de los pesticidas organoclorados por adsorción a los recipientes, que se minimizan por adición de un 20 % de MeOH, sobre los filtros que se emplean para eliminar el particulado, y sobre la materia orgánica presente en las aguas. En el caso de las muestras sólidas se ha desarrollado en primer lugar un método de extracción con hexano:acetona (1:1) mediante agitación con ultrasonidos 30 min para muestras altamente contaminadas. Se realiza también un estudio de la extracción mediante energía de microondas seleccionando hexano:acetona (1:1) y una potencia de 800 W (8 min) para llevar a cabo la extracción eficiente. También se ha puesto a punto un método de extracción con líquidos a presión (PLE) con un volumen de celda de 5 mL que se somete a 100º C y 1500 psi durante 5 min de tiempo estático, empleando como disolvente la mezcla antes citada. Los tres procedimientos dieron lugar a recuperaciones analíticas satisfactorias de los pesticidas estudiados, y se validaron con un material de referencia certificado de pesticidas en suelos, y por comparación con el método de referencia clásico, la extracción Soxhlet. La purificación se realiza con carbón grafitizado, eluyendo con 10 mL de hexano:acetato de etilo (80:20) que proporcionó eluatos transparentes, y cromatogramas libres de compuestos interferentes. Se aplicaron estos métodos al estudio de unza zona contaminada por HCH en el Polígono de Torneiros, (Porriño, Pontevedra) Se han encontrado concentraciones muy elevadas de los isómeros de HCH en las muestras de suelos analizadas, llegando a valores de más de 10 g/kg. Los isómeros mayoritarios son el alfa y el beta-HCH. En el caso de los lixiviados es el Beta-HCH (más soluble en agua) alcanzando concentraciones de 50 ug/L. En el arroyo de As Laxes, próximo a la zona, se han encontrado 4,42 ug/L de Beta-HCH. En estas muestras se han detectado algunos productos de degradación de HCH incluido y-PCCH.

Autor: PRATO MORENO JOSÉ GREGORIO.
Año: 2004.
Universidad: POLITECNICA DE VALENCIA.
Centro de lectura: Dep. Ingenieria Quimica y Nuclear.
Centro de realización: Universidad Politécnica de Valencia.

Resumen: Las formas oxidadas del nitrógeno son una familia muy amplia de compuestos químicos que pueden contaminar tanto el aire como el agua. En la presente Tesis se pretende estudiar la eliminación de los NOx de las emisiones gaseosas y de los nitratos de las aguas naturales, mediante técnicas de reducción catalítica. En la reducción catalítica selectiva de los NOx con propano se han empleado dos nuevas zeolitas la IM-5 y la ITQ-7 intercambiadas con cobre y cobalto. La actividad de estos catalizadores han sido estudiada en presencia de cantidades variables de oxígeno, de agua y de dióxido de azufre. Todos los catalizadores fueron activos en la reducción de NO, en especial la zeolita IM-5-Co, con la que se obtienen altas conversiones, presentando además una buena estabilidad hidrotérmica. Se ha comprobado que las zeolitas con cobre y cobalto reducen el NO a través de un mecanismo basado en la oxidación inicial del NO a NO2 y la posterior reducción de este compuesto a N2. También se ha estudiado la posibilidad de utilizar catalizadores basados en zeolitas y estaño, observándose que sobre estos materiales la reducción del NO está fuertemente influenciada por la forma de incorporar el metal en la zeolita. Los mejores resultados se obtienen con los catalizadores preparados por mezcla física del SnO2 y de la zeolita H-BEA, donde la mayor acidez del catalizador favorece su actividad. Es importante señalar que con estos catalizadores las mejores conversiones se obtienen a altas concentraciones de oxígeno, presentando un mecanismo de reacción distinto al de los catalizadores basados en zeolitas intercambiadas con cobre y cobalto. En la reducción de los nitratos con hidrógeno se han usado diversos soportes y metales, observando que la actividad del catalizador y selectividad de la reacción dependen del tipo de soporte y del metal empleados. Los mejores resultados se obtienen con catalizadores Pd-Cu soportados sobre hidrotalcitas Mg/Al, siendo con este material con el que se obtiene una mayor selectividad. Se ha demostrado a través de estudios de IR, DRX y análisis elemental que en las hidrotalcitas los nitratos se ubican en el espacio interlaminar cerca de los centros activos, donde reacciona rapidamente con el hidrógeno, disminuyendo los problemas de difusión y mejorando la selectividad de la reacción. Sin embargo, con este catalizador se sigue produciendo NH4+ por encima del límite legal, por lo que, también se probaron catalizadores monometálicos basados en Cu, Sn o Pd soportados sobre hidrotalcitas, comprobándose que con las hidrotalcitas-Cu se reduce el nitrato sin producir NO2 ni NH4+. Este catalizador es capaz de eliminar los nitratos de un agua contaminada, de un pozo del sur de la provincia de Valencia con una selectividad del 97,5% a N2 y niveles final de amonio y nitrito inferiores a los límites máximos exigidos.

Autor: RODRÍGUEZ LÓPEZ ANTONIO DIEGO.
Año: 2004.
Universidad: POLITECNICA DE VALENCIA.
Centro de lectura: Universidad Politécnica de Valencia.
Centro de realización: Universidad Politécnica de Valencia.

Resumen: La generación de aguas residuales, supone una opción obligada durante el desarrollo de prácticamente toda actividad humana. Dentro de este tipo de aguas, podemos distinguir entre las de tipo urbano e industrial, y dentro de este último grupo se ha desarrollado una búsqueda bibliográfica para encontrar el grupo de industrias generadoras de corrientes de elevada carga orgánica y especialmente en la Comunidad Valenciana. Así pues, seleccionadas como marco de trabajo, las aguas residuales industriales procedentes de la industria agroalimentaria por su elevada carga orgánica que supone una difícil degradación, se ha llevado a cabo un estudio de las diferentes alternativas de tratamiento fijándose, principalmente, en aquellas de tipo biológico por el tipo de agua y dentro de este tipo de tratamiento se centra el estudio en sistemas aerobios y anaerobios. Decididas las alternativas, se selecciona el procedimiento anaerobio como sistema a estudiar y dentro de éste, se decide, ante la trascendencia de la primera etapa en el transcurrir de la degradación anaerobia, investigar la etapa acidogénica y su influencia en el global del tratamiento anaerobio. El equipo seleccionado como planta de ensayos es de un sistema en doble etapa compuesta por dos reactores de lecho fijo y flujo ascendente instalados en serie y sin recirculación. Tras las correspondientes puestas en marcha y estudio del comportamiento del reactor primario frente a variaciones en la alimentación, se procede a la valoración y cuantificación de los efectos en el reactor secundario y la modelización del comportamiento de ambos reactores frente a situaciones de estrés. Se logra con este Trabajo, comprender la dinámica de comportamiento de un reactor anaerobio en su fase inicial lo cual es de inestimable ayuda a la hora de aplicar esta técnica de depuración logrando un régimen de funcionamiento que asegura un rendimiento de depuración mayor del 95 %.

Autor: DAVID GERBER WAGNER.
Año: 2003.
Universidad: LEON.
Centro de lectura: FACULTAD DE CIENCIAS BIOLOGICAS Y AMBIENTALES .
Centro de realización: FACULTAD DE BIOLOGIA.

Resumen: En el presente trabajode tesis doctoral se evalúa el sistema de tratamiento anaerobio UASB (Upflow Anaerobic Sludge Blanket) en efluentes de diversas instalaciones industriales con elevada carga orgánica en Río Grande do Sul (Brasil). Posteriormente, y ante la necesidad complementar este tratamiento, especialmente en lo que a la eliminación del color se refiere, se han realizado experimentos con un Sistema de Plantas Acuáticas Emergentes (PAE). Para la implantación de este último se han construido diferentes plantas pilotos, en las que se han evaluado distintas especies de plantas acuáticas y diferente tipo de sustratos. Tanto la selección de plantas como la de sustratos se ha realizado tratando de ajustarse a las características de la zona de estudio. Los resultados nos muestran que un reactor UASB, seguido de un sistema de plantas acuáticas emergentes, ofrece unos rendimientos satisfactorios tanto con respecto a la depuración de la materia orgánica como con respecto a la eliminación del color.

Autor: EIROA MARTINEZ MARTA.
Año: 2003.
Universidad: A CORUÑA.
Centro de lectura: FACULTAD DE CIENCIAS.
Centro de realización: FACULTADE DE CIENCIAS.

Resumen: El tratamiento biológico de las aguas residuales de las industrias productoras de resinas requiere un proceso combinado de eliminación de carbono y nitrógeno. Este tratamiento biológico puede realizarse en un sistema pre-desnitrificante. En el reactor anóxico tendría lugar la eliminación de los compuestos orgánicos, la hidrólisis de los compuestos nitrogenados y las desnitrificación del nitrato recirculado de la unidad aerobia. Mientras que en el reactor aerobio tendría lugar la nitrificación del amonio suministrado por la unidad anóxica y la biodegradación de los compuestos orgánicos que no hubiesen sido eliminados. En el Capítulo 1 se presenta una introducción. Los materiales y métodos utilizados para la determinación de los distintos parámetros se describen en el Capítulo 2. El Capítulo 3 se centra en el estudio de la eliminación simultánea de formaldehído y amonio en sistemas de lodos activos. En ensayos en discontinuo, el formaldehído se degradó completamente. A concentraciones elevadas causó inhibición del proceso de nitrificación. En un reactor aerobio de lodos activos, durante todo el período de operación se obtuvieron porcentajes de eliminación de formaldehído y amonio elevados, indicando que no hubo inhibición de la eliminación de amonio debida al formalehído. En el Capítulo 4 se analiza la biodegradación de formaldehído y metanol, así como el efecto de ambos compuestos sobre el proceso de desnitrificación. En ensayos en discontinuo, el formaldehído se degradó completamente y su eliminación dio lugar a la aparición en el medio de metanol y ácido fórmico. El proceso de desnitrificación resultó afectado por el formaldehído, aumentando la acumulación de nitrito al aumentar su concentración. En un reactor en continuo alimentado con formalehído y metanol, tuvo lugar la biodegradación de ambos compuestos. Sin embargo, cada aumento en la proporción de metanol provocó una disminución en el porcentaje de desnitrificación. Se observó que fue necesario un período de adaptación del medio al metanol, tras el cual se recuperó la eficacia de la desnitrificación. En el Capítulo 5 se estudia la eliminación de formaldehído y fenol, así como la influencia de ambos compuestos sobre el proceso de desnitrificación. En ensayos en discontínuo, a concentraciones altas de fenol se observó inhibición en su biodegradación y en la desnitrificación. En un reactor en continuo, a concentraciones altas de fenol, su eficacia de eliminación disminuyó y se observó inhibición de la desnitrificación. El principal objetivo del capítulo 6 es el estudio de la biodegradación de formaldehído, la hidrólisis de urea y el proceso de desnitrificación en presencia de ambos compuestos. En ensayos en discontinuo, la urea se hidrolizó totalmente a amonio. En un reactor en continuo, tambien se obtuvieron porcentajes de hidrólisis de urea elevados. En cuanto al proceso de desnitrificación, la composición del biogás indicó que en la misma unidad tuvieron lugar dos procesos simultáneos, desnitrificación y metanogénesis. El propósito del Capitulo 7 es el análisis del tratamiento biológico de dos tipos de agua residual de un industria productora de resinas y del efecto de la aplicación de sobrecargas de fenol, empleando un sistema pre-desnitrificante. Tratando agua residual con concentraciones elevadas de formaldehído y ácido fórmico, se obtuvieron altos porcentajes de eliminación de COT y NTK. Tratando agua residual con baja concentración de materia orgánica, se aplicaron sobrecargas de fenol, detectándose este compuesto en el efluente del reactor anóxico pero la unidad se recuperó al cesar las mismas.

Autor: RUIZ BOLAÑOS ISABEL.
Año: 2003.
Universidad: A CORUÑA.
Centro de lectura: FACULTADE DE CIENCIAS.
Centro de realización: FACULTAD DE CIENCIAS.

Resumen: A pesar de que en los ultimos años se está avanzando en la construcción y mejora de estaciones depuradoras para el tratamiento de las aguas residuales urbanas (EDAR), a través de los planes de saneamiento tanto estatales como autonómicos, aún están lejos de conseguirse los objetivos marcados por la ley. Los sistemas que se están instalando en estas EDAR para el tratamiento secundario son mayoritariamente biológicos aerobios y en algunos casos físico-químicos. Los sistemas biológicos aerobios presentan elevadas eficacias en la alimentación de materia orgánica y sólidos en suspensión, necesitan un aporte de energía importante para la aireación de los tanques donde se produce la oxidación biológica e además, en torno al 50 % de la materia degradada es transformada en biomasa, dando lugar a una elevada producción de lodos que han de ser estabilizados en una etapa posterior, generalmente anaerobia. El gasto energético y la producción de lodo en exceso representan dos grandes inconvenientes, que repercuten negativamente en el balance económico y ambiental de estos sistemas. Los sistemas anaerobios para el tratamiento de aguas residuales de la elevada carga, representan en la actualidad una clara alternativa a los sistemas aerobios, por su economía, simplicidad y eficacia, y ya hay experiencia de muchas planta en funcionamiento en todo el mundo. Para el tratamiento de aguas diluídas, como son las ARU, está aún en periodo de estudio. El objeto de este trabajo es el estudio de aplicación de la digestión anaerobia y el tratamiento de ARU en reactores de laboratorio a la temperatura de 20º C, próxima a la temperatura de las aguas residuales de la Coruña. El sistema elegido para hacer el estudio fue el reactor anaerobio del lecho de lodos (UASB). En la operación de un reactor UASB de 2 L tratando ARU a TRH entre 6 y 8 h la eliminación de DQOt se sitúa en 65-70 % y la de SST en el rando de 70-80 %. Para conseguir los objetivos exigidos por la Directiva comunitaria sobre el tratamiento de ARU se requieren TRH superiores a 15 h. En una segunda parte, se estudia la combinación del reactor UASB con un digestor de lodos de mezcla completa (CMSD) con el objetivo de evitar a la caida en la actividad metanogénica del lodo en UASB y aumentar la estabilización del mismo. La eficacia en las eliminaciones de DQO y SS del sistema UASB-CMSD se incrementan en un 10 % aproximadamente, aunque la actividad metanogénica, tanto de las ARU como de los sólidos acumulados en UASB, confirman que as ARU causan toxicidad. Consideran que un aumento de la velocidad ascensional en el reactor podría mejorar el contacto entre fases y disminuir las limitaciones a la transferencia de materia, se realizan estudios sobre la influencia de la velocidad ascensional tanto en la mejora de las eficacias de eliminación como en el mantenimiento de las características de inóculo empleado. Los resultados indican que en el rango estudiado, la velocidad ascensional no es un parámetro que determine la eficacia de la operación, presentando todos los reactores un comportamiento muy similar. Los resultados indican que la digestión anaerobia permite conseguir eliminaciones de DQO por encima del 60% y de SS por encima del 70 % a TRH de 6 h. Además los reactores presentan una gran estabilidad en la operación. Mayores eficaces y capacidad de tratamiento podrían conseguir mediante diseños y condiciones de operación que limiten la inhibición de la biomasa.

Autor: FERNANDEZ MORALES FRANCISCO JESUS.
Año: 2003.
Universidad: CASTILLA-LA MANCHA.
Centro de lectura: FACULTAD DE CIENCIAS QUIMICAS.
Centro de realización: FACULTAD DE CIENCIAS QUIMICAS DE CIUDAD REAL.

Resumen: El objetivo general de este trabajo ha sido profundizar en el estudio del proceso de Eliminación Biológica de Nutrientes (EBN), prestando especial atención a la influencia a corto y largo plazo de los vertidos de aguas residuales industriales. Para ello se utilizó una planta piloto que se instaló en la EDAR de Ciudad Real, donde funcionó con la configuración de proceso VIP en continuo. Esta planta piloto fue inoculada con fango aclimatado en laboratorio a la eliminación biológica de nutrientes, estudiándose a continuación el efecto de las variable de operación más importantes. El agua residual alimentada durante el estudio de las variables de operación fue agua residual urbana real tomada de la EDAR. Como resultado de estos experimentos se seleccionaron las condiciones óptimas de operación, que fueron unos tiempos de retención hidráulica en los compartimentos anaerobio, anóxico y aerobio de 2, 2 y 4 horas respectivamente, unos caudales para las recirculaciones del compartimento aerobio al anóxico y del anóxico al anaerobio de 89.6 y 30.8 L/h respectivamente y un tiempo de retención celular de 8 d. En estas condicones las concentraciones de DQO, fósforo y nitrógeno en el agua tratada eran de 39,4, 3,6 y 15,2 mg/L respectivamente. La segunda parte del trabajo consistió en estudiar el efecto a corto plazo del vertido de aguas resiuales industriales sobre las etapas anaerobia y anóxica de un proceso de eliminación biológica de nutrientes. Previamente a la realización de estos experimentos se prepararon y caracterizaron, mediante diferentes técnicas analíticas, las aguas residuales industriales (aguas residuales de industrias queseras, lácteas, cárnicas, del procesado de la patata, azucareras de remolacha, del procesado del tomate y vitivinícolas) que fueron utilizadas en estos experimentos. Una vez sintetizadas y caracterizadas las aguas se realizaron experimentos en los que se estudió la influencia, a corto plazo y a escala de laboratorio, de los vertidos industriales: En primer lugar se estudió el efecto de los vertidos industriales sobre la etapa anaerobia de un proceso de elimniación biológica de nutrientes. Durante el transcurso de los experimentos anaerobios se analizó la transformación de la materia orgánica en los procesos de fermentación. Para evaluar este proceso se utilizó la respirometría electrolítica. Además, se estudió la acumulación de los sustratos en el interior de las bacterias PAO y GAO y la liberación de fósforo realizada durante esta etapa. Los resultados experimentales obtenidos se ajustaron a una modificación del modelo ASM2d, obteniéndose como resultado de este ajuste la cinética y la estequimetría de losprocesos más importantes que suceden en la etapa anaerobia. En estos experimentos se observó la influencia de la concentración y las características de los productos de fermentación sobre la acumulación de los sustratos y el reparto de los mismos entre bacterias PAO y GAO. Las velocidades de fermentación obtenidas para estas aguas residuales fueron inferiores a las obtenidas con agua residual urbana típica, estando sus valores entre 0.12 y 0.34 (gDQO-SF/g DQO-XH . d). La acumulación de los sustratos por parte de las bacterias PAO y GAO dependió de las características de los mismos. Se comprobó que existía una cierta tendencia que relacionaba la concentración de productos de fermentación (SA) con la eficacia en la liberación de fósforo, aunque se concluyó que sólo era la feacción de éstos acumulada por las bacterias PAO, la que realmente es indicativa de la viabilidad de la eliminación biológica de fósforo ante los distintos sustratos industriales. Las aguas residuales industriales cuyos sustratos ocasionaron las mayores cantidades de fósforo liberado fueron las aguas del procesado de la patata y del tomate. A continuación, se estudió la influencia de los vertidos industriales sobre la etapa anóxica de un proceso de eliminación biológica de nutrientes. A lo largo de la duración de estos experimentos anóxicos se determinó la evolución de los nitratos, lo nitritos y la DQO del agua residual. Para caracterizar la cinética y la estequimetría de este tipo de procesos se utilizaron las ecuaciones del modelo propuesto anteriormente. Para realizar el ajuste de los datos experimentales se utilizó un único valor para la velocidad de consumo de las fracciones de productos de fermentación (SA), y otro para el de los sustratos fermentables (SF), independientemente del tipo de agua, observándose un buen ajuste. Las velocidades de desnitrificación fueron diferentes en cada una de las aguas residuales investigadas, y ligeramente inferiores a las obtenidas con un sustrato muy fácilmente biodegradable como es el acetato sódico. A partir de la velocidad de consumo de los nitratos y la DQO se obtuvieron los valores del coeficiente de crecimiento de los microorganismos: el valor de este coeficiente fue diferente en función del tipo de agua residual utilizada, además, en todos los casos fueron inferiores a los obtenidos en las respirometrías realizadas en condiciones aerobias. Como resultado de estos experimentos se observó la viabilidad de la eliminación biológica de nitratos con distintos sustratos industriales, siendo los que mejores rendimientos ofrecieron en la eliminación biológica de nitrógeno los de las aguas residuales de industrias vitivinícolas y del procesado del tomate. La tercera y última parte del trabajo consistió en realizar un estudio en planta piloto de la influencia, a largo plazo, de los vertidos industriales sobre la eliminación biológica de nutrientes. Para ello se trabajó en continuo con la configuración de proceso VIP. El estudio se realizó tanto con vertidos industriales reales incontrolados como artificiales sintéticos. Se observó que los vertidos procedentes de los digestores de fangos favorecen la elimnación de fósforo y los vertidos con elevada carga, de digestores de fangos y de industrias vitivinícolas, favorecen la eliminación biológica de nitrógeno. Otros vertidos industriales emperoraron el proceso de eliminación de fósforo, como sucedió con el vertido de aguas residuales de las industrias queseras. Con respecto a la eliminación de DQO no se observaron grandes diferencias ya que los vertidos industriales estudiados son bastante biodegradables. A diferencia del estudio en laboratorio, el estudio en continuo requirió una aclimatación del cultivo y un cambio en la población de microorganismos. Finalmente se comprobó la influencia de los vertidos industriales sobre la población de microorganismos en el fango activo, esto se realizó mediante simulaciones del proceso. Como resultado de estas simulaciones se observó que cada tipo de vertidos favorece el desarrollo de diferentes tipos de microorganismos en el fango activo. El vertido de aguas residuales ricas en nitrógeno favoreció el desarrollo de bacterias DNPAO, cuya población pasó del 13.1 al 19.7%, frente a las bacterias PAO convencionales y las GAO, cuyas poblaciones se redujeron en torno a un 30%. Por otro lado el vertido de aguas residuales de elevada DQO favoreció el desarrollo de las bacterias PAO y GAO convencionales, cuyas poblaciones se incrementaron en un 40 y un 30% respectivamente.

Autor: PÉREZ MARTÍNEZ ÁNGEL.
Año: 2003.
Universidad: CASTILLA-LA MANCHA.
Centro de lectura: FACULTAD DE CIENCIAS QUÍMICAS.
Centro de realización: FACULTAD DE CIENCIAS QUÍMICAS DE CIUDAD REAL.

Resumen: En esta investigación se ha propuesto la ultrafiltración soportada en polímeros solubles en agua (Polymer Supported Ultrafiltration) como un proceso de separación de los iones metálicos presentes en efluentes acuosos. El proceso de separación selectiva está basado en la formación de complejos metálicos macromoleculares con ligandos poliméricos solubles en agua y su posterior retención por ultrafiltración. Esta técnica conlleva las ventajas inherentes de los procesos de membrana y, además, permite trabajar con fases líquidas homogéneas. El objetivo general de esta investigación ha consistido en demostrar la viabilidad técnica y económica del proceso propuesto. Para ello se plantearon los siguientes objetivos específicos: - Montaje y puesta en marcha de dos instalaciones experimentales (de laboratorio y de planta piloto) para la obtención de datos reproducibles y precisos. - Desarrollo y puesta a punto de las técnicas analíticas necesarias para la caracterización y determinación cuantitativa del polímero, de los complejos metálicos y de los metales pesados. - Cálculo de la estequiometría, constantes condicionales de formación del complejo formado por el ión metálico y el agente polimérico, así como la capacidad del polímero para acomplejar el metal, utilizando métodos instrumentales analíticos. - Optimización de las condiciones hidrodinámicas de las membranas: Análisis de la influencia de la presión transmembranal, concentración de polímero, temperatura y de la velocidad tangencial sobre los flujos de permeado. Delimitación de la zona de control de la transferencia de materia (zona de polarización por concentración).. - Estudio de la influencia de las variables de operación sobre los dos parámetros de diseño más importantes, el coeficiente de rechazo y el flujo de permeado, en las dos etapas que constituyen el proceso global: 1) Separación selectiva y concentración del metal 2) Regeneración del polímero y recuperación del metal. - Desarrollo de un modelo físico - matemático que reproduzca las etapas de retención del metal y de regeneración del polímero y que permita calcular las constantes condicionales de formación del complejo en función del pH. - Estudio del fenómeno de polarización por concentración para minimizar su efecto negativo. Determinación de coeficientes de transferencia de masa y de concentraciones de polarización. - Estudio del ensuciamiento de las membranas y establecimiento de procedimientos de lavado y limpieza química de las mismas. - Obtención de los parámetros de diseño, en las condiciones óptimas de operación, a escala de planta piloto, utilizando un polímero industrial que permita demostrar la viabilidad económica del proceso.

Autor: VELASCO MUNGUIRA AÍDA.
Año: 2003.
Universidad: POLITECNICA DE MADRID.
Centro de lectura: ETSI CAMINOS, CANALES Y PUERTOS .
Centro de realización: ETSI CAMINOS, CANALES Y PUERTOS, UPM..

Resumen: Teniendo en cuenta el efecto perjudicial de los nutrientes, principalmente como agentes de eutrofización, la legislación es cada vez más estricta en lo referente a la eliminación del nitrógeno y fósforo de las aguas residuales antes de su vertido. Esta investigación se centra en la eliminación combinada de nitrógeno y fósforo mediante bacterias nitrificantes y desnitrificantes acumuladoras de fósforo (dnPAOs). Las principales ventajas de la toma de fósforo en condiciones anóxicas se basan en el ahorro de materia orgánica, ahorro de oxígeno y menor producción de fangos. La presente investigación ha demostrado que es posible diseñar un proceso de tratamiento del agua residual mediante este sistema, aunque incorporando algunas modificaciones al diseño originalmente planteado. En relación con las dnPAOs se han estudiado también condiciones de contorno del proceso, como el efecto del pH y de distintos sustratos orgánicos y la evolución de los cationes en el sistema.

Autor: FERNANDEZ TORROBA MIGUEL ANGEL.
Año: 2003.
Universidad: LA RIOJA.
Centro de lectura: UNIVERSIDAD DE LA RIOJA.
Centro de realización: UNIVERSIDAD DE LA RIOJA.

Resumen: El trabajo trata del estudio de un episodio de contaminación aparecido en una zona del acuífero del Najerilla (La Rioja). Los productos contaminantes eran principalmente acetona, BTEX, y otros disolventes orgánicos. Se ha desarrollado y validado un método analítico que permite un análisis de todos los compuestos de una forma rápida, simple y limpia, basada en la técnica de microextracción en fase sólida. Posteriormente se ha aplicado un modelo matemático que permite conocer las características del acuífero del Najerilla: dirección del flujo del agua, y transporte y posible biodegradación de los contaminantes. Este modelo matemático se ha calibrado con los datos recopilados y con los datos obtenidos en las campañas de muestreo y ensayos piezométricos. De esta manera, se han realizado las diferentes plumas de contaminación y se ha estudiado su influencia espacial y temporal. Finalmente se evalúan posibles alternativas de remediación.

Autor: LLORENS RIBES ESTHER.
Año: 2003.
Universidad: GIRONA.
Centro de lectura: UNIVERSIDAD DE GIRONA.
Centro de realización: INSTITUTO DE MEDIO AMBIENTE.

Resumen: Hoy en día no se puede negar el hecho de que los humanos son un componente más de las cuencas fluviales y que su actividad afecta enormemente la calidad de las aguas. A nivel europeo la elevada densidad de población situada en las cuencas fluviales ha supuesto un incremento de la mala calidad de sus aguas fluviales. En las últimas décadas el incremento de las cargas de nutrientes en los sistemas acuáticos se ha convertido en un problema prioritario a solucionar por las administraciones competentes en materia de aguas. La gestión de los ecosistemas fluviales no es una tarea fácil. Los gestores se encuentran con que son sistemas complejos, dada la estrecha relación existente entre los ecosistemas fluviales y los ecosistemas terrestres que drenan. Adicionalmente a la complejidad de estos sistemas se encuentra la dificultad asociada de la gestión o control de las entradas de sustancias contaminantes tanto de fuentes puntuales como difusas. Por todas estas razones la gestión de la calidad de las aguas fluviales es una tarea difícil que requiere un enfoque multidisciplinar. Con el objetivo de alcanzar este enfoque diferentes herramientas han sido utilizadas, des de modelos matemáticos hasta sistemas expertos y sistemas de soporte a la decisión. Pero, la mayor parte de los esfuerzos han sido dirigidos hacia la resolución de problemas de reducida complejidad, haciendo que muchos de los problemas ambientales complejos, como la gestión de los ecosistemas fluviales, no hayan sido verdaderamente tratados. Por esta razón, se requiere la aplicación de herramientas que sean de ayuda en los procesos de toma de decisiones y que incorporen un amplio conocimiento heurístico y empírico: sistemas expertos y sistemas de soporte a la decisión. La óptima gestión de la calidad del agua fluvial requiere una aproximación integrada y multidisciplinar, que puede ser conseguida con una herramienta inteligente construida sobre los conceptos y métodos del razonamiento humano. La tesis describe la metodología desarrollada y aplicada para la creación y construcción de un Sistema Experto, así como el proceso de desarrollo de este Sistema Experto, como el principal módulo de razonamiento de un Sistema de Soporte a la Decisión Ambiental. El principal objetivo de la tesis ha sido el desarrollo de una herramienta de ayuda en el proceso de toma de decisiones de los gestores del agua en la gestión de tramos fluviales alterados antrópicamente para mejorar la calidad de sus aguas fluviales. Además, se muestra el funcionamiento de la herramienta desarrollada a través de dos casos de estudio. Los resultados derivados del Sistema Experto desarrollado, implementado y presentado en la tesis muestran que estos sistemas pueden ser herramientas útiles para la mejora de la gestión de los ecosistemas fluviales.

Autor: Capilla Matarredona Piedad.
Año: 2003.
Universidad: POLITECNICA DE MADRID.
Centro de lectura: E.T.S.I. Caminos, Canales y Puertos.
Centro de realización: E.T.S.I. Caminos, Canales y Puertos.

Resumen: En la presente investigación se pretende realizar un estudio de los precursores presentes en el agua de un embalse, estudiando la influencia del grado de eutrofización en los niveles de THM generados tras una cloración del agua. Se investigará la viabilidad de la técnica de espectrofotometría de absorción, basada en la reacción de Fujiwara, como técnica alternativa a la cromatografía de gases para la detección de THM en agua. Se pretende realizar una comparativa de los niveles de THM generados tras la preoxidación del agua con tres oxidantes: hipoclorito sódico, dióxido de cloro y ozono. Se buscarán métodos alternativos para la estimación de los posibles THMs generados tras la cloración de un agua natural.

Autor: PIQUERAS JIMÉNEZ JUAN PEDRO.
Año: 2003.
Universidad: POLITECNICA DE MADRID.
Centro de lectura: E.T.S. DE INGENIEROS DE CAMINOS, CANALES Y PUERT.
Centro de realización: E.T.S. DE INGENIEROS DE CAMINOS, CANALES Y PUERTOS.

Resumen: En este trabajo se aborda la problemática del impacto ambiental en las estaciones depuradoras de agua residual en la fase de construcción y explotación, se analiza el mismo y se busca una solución desde la investigación de normativa y documentación existente para establecer el desarrollo de una metodología de criterio de evaluación de impacto y medidas correctoras, la cual se desarrolla, proponiendo una de las conclusiones, la obligación de introducirla en los proyectos de E.D.A.R. Con esta metodología, también han quedado latentes las lagunas existentes actualmente al aplicar la tecnología y normativa existente, llegando a la conclusión de que es necesario un control riguroso del establecimiento de las medidas correctoras que actualmente ofrece la técnica en los proyectos de E.D.A.R. disminuyéndose o eliminándose en gran medida los mismos, por otro lado se establecen soluciones prácticas al problema analizado a través de la introducción de una estructura articulada de factores de corrección obligatorios que habrá que introducir en los Pliegos de Prescripciones Técnicas de los proyectos de E.D.A.R., así como un conjunto de recomendaciones y sugerencias, también con estructura articulada, para introducir como normativa complementaria a la existente. Si esto de desarrolla, el resultado será una eliminación, disminución o corrección del impacto generado por las E.D.A.R., que revertirá en una mejora de salud y calidad de vida del ciudadano.

Autor: BAEZA LABAT M. MAR.
Año: 2003.
Universidad: AUTONOMA DE BARCELONA.
Centro de lectura: CIENCIAS.
Centro de realización: ESCUELA DE DOCTORADO Y DE FORMACIÓN CONTINUADA.

Resumen: La primera parte aborda la implementación de un sistema FIA reverso con una microbureta automática como sistema de inyección. Se ha optimizado el sistema para analizar ion nitrito en dos intervalos de concentración. A partir del sistema desarrollado se ha incorporado una etapa de difusión gaseosa que permite el análisis de ozono. Se ha estudiado el efecto de la concentración de ion nitrito en el canal aceptor y el efecto de caudal. La sensibilidad del método es (0,0092(+-0,0012)UA/ppm) con un límite de detección euiparable al de otros métodos propuestos. Se ha aumentado la zona lineal respecto al método estándar en una década. Posteriormente, se ha desarrollado la infraestructura de gestión y control de sistemas SIA. Se ha optimizado el sistema analítico propuesto para la determinación de ion nitrito en dos intervalos de concentración: 0,0-3,0 ppm y 0,0-20,0 ppm, con unos límites de detección respectivamente, de 0,048 ppm y 0,4 ppm. A continuación se ha desarrollado un entorno que permite autocalibrarse y monitorizar la concentración de ion nitrito independientemente del intervalo donde se encuentre. En el tercer apartado se desarrollan dos sistemas SIA para la determinación de ion cadmio, con y sin etapa de preconcentración en línea con dos modos de detección potenciométrica diferente. El primer sistema utiliza como detector un electrodo tubular de membrana cristalina homogéna. El segundo utiliza dos electrodos tubulares integrados secuencialmente. La preconcentración en línea se ha realizado con una microcolumna de intercambio iónico donde se retiene el ion cadmio en forma de clorocomplejo. Con el procedimiento descrito se han eliminado las interferencias debidas a Cu2+ y Pb2+. El sistema permite el análisis de ion cadmio en un amplio intervalo de concentración, 2,5.10-1 -1.10-3M para el modo normal y 2,5.10-1 -2,5.10-5M para el modo diferencial con límites de detección de 1,5.10-7M y 1,8.10-1M, respectivamente. El factor de preconcentración obtenido para ambos sistemas fue de 39 y 26. Finalmente, se ha desarrollado la infraestructura instrumental básica para la gestión de fluidos en un sistema microfluídico. Se ha realizado la modelización del sistema microfluídico estudiando la señal analítica en función del caudal y del volumen de inyección como una combinación de un RCTA y un RFP. Posteriormente, se ha implementado el análisis de ion nitrito en línea utilizado la multiconmutación para mezclar muestra y reactivo en la entrada al microchip. Se han optimizado dos intervalos de concentración, el primero de 0-250 ppm, y el segundo menor de 0-50 ppm, aunque tanto el límite de detección (0,17 ppm) como la sensibilidad (0,0091 (+-0,0003) UA/ppm) mejoran notablemente. Finalmente, se ha validado el microsistema implementado analizando muestras reales con alta concentración de ion nitrito, entre 0-1500 ppm.

Autor: VIVES RUBIO INGRID.
Año: 2003.
Universidad: AUTONOMA DE BARCELONA.
Centro de lectura: CIENCIAS.
Centro de realización: ESCUELA DE POSTGRADO - UAB.

Autor: OSUNA GONZÁLEZ M. BEGOÑA.
Año: 2003.
Universidad: PAIS VASCO.
Centro de lectura: INGENIEROS INDUSTRIALES.
Centro de realización: ESCUELA SUPERIOR DE INGENIEROS.

Resumen: Se han estudiado los efectos producidos sobre la actividad metanogénica específica de un inóculo bacteriano durante la degradación anaerobia de una mezcla de ácidos grasos volátiles tras la exposición a diferentes concentraciones de metales pesados (Ni, Cd, Pb y Zn) y compuestos orgánicos como el AEDT, SDS y SDBS, éstos dos últimos con carcterísticas tensoactivas. Se ha caracterizado la toxicidad de estos compuestos y sus mezclas, y la relación existente con la especiación de los mismos. Además, se ha estudiado el efecto de carencia de los metales en el proceso anaerobio. Por último, con el fin de establecer correlaciones entre la toxicidad y la especiación de los metales en lodos anaerobios granulares se ha estudiado su transporte mediante técnicas de microimágenes obtenidas por Resonancia Magnética Nuclear.

Autor: MARTÍNEZ CORTIJO FRANCISCO JAVIER.
Año: 2003.
Universidad: POLITECNICA DE VALENCIA.
Centro de lectura: INGENIEROS AGRONOMOS.
Centro de realización: ESCUELA POLITÉCNICA SUPERIOR DE GANDIA .

Resumen: Con esta investigación se ha pretendido estudiar la evolución a lo largo de una línea de riego de las posibles consecuencias que el empleo de las aguas reutilizadas urbanas puede tener en un cultivo concreto, en este caso el arroz, y en el medio. Con ello, se intenta analizar el efecto que sobre las propiedades del suelo tiene la procedencia del agua de riego en los suelos y si afecta, de alguna manera, al cultivo y al medio ambiente, representando aquí por el Parque Natural de Albufera. En el estudio se tendrá siempre en cuenta la interacción suelo-agua-planta y las posibilidades del cultivo y del propio suelo como elemento depurador de las aguas respecto al lago donde acaban afluyendo, lo que puede suponer que lleguen a éste con menor carga de sustancias potencialmente contaminantes que de no haber reutilización agrícola. La novedad de este estudio frente a otros anteriores relativos a la reutilización de aguas residuales urbanas en agricultura y sus efectos sobre el suelo, las aguas, los cultivos y el medio ambiente, es precisamente seguir la evolución espacial de los diversos parámetros químicos de los suelos inundados para el cultivo del arroz. Para ello, se han tomado nueve parcelas situadas a lo largo de una línea de riego. Las primeras de ellas se riegan con aguas exclusivamente de origen urbano, mientras que a partir de la mitad de la línea de riego reciben también aguas de otros orígenes y de baja calidad, así como los efectos de la "perellona" o inundación de los campos fuera de la época de cultivo. El estudio se centra principalmente en los suelos, pero se consideran también las aguas y la planta, desde el punto de vista del arrastre o acumulación de nutrientes como el de metales traza: en el equilibrio entre las fracciones de elementos solubles, absorbibles y no absorbibles por las plantas desde la solución del suelo que es el medio para estos compuestos.

Autor: MORENILLA MARTINEZ JOSÉ JUAN .
Año: 2003.
Universidad: POLITECNICA DE VALENCIA.
Centro de lectura: INGENIEROS DE CAMINOS.
Centro de realización: UNIVERSIDAD POLITÉCNICA DE VALENCIA.

Resumen: La creciente preocupación por el medio ambiente y la necesidad de aprovechar al máximo los recursos hídricos, ha hecho que la depuración de las aguas residuales sea una obligación de cualquier sociedad moderna. En este sentido, los problemas de eutrofización de las aguas y los mayores estándares de calidad exigidos por la legislación vigente a las mismas, incrementa la necesidad de controlar todos los procesos que se dan en una estación depuradora de aguas residuales, y en especial del tratamiento biológico, responsable último de la calidad del efluente. En este trabajo se ha desarrollado un sistema de control basado en lógica difusa para la optimización del consumo energético en todos los procesos biológicos aireados de Estaciones Depuradoras de Aguas Residuales (EDAR). Este sistema permite regular tanto la concentración de oxígeno disuelto (DO) en los reactores aerobios, como la presión de descarga de las soplantes que proporcionan el aire necesario. El sistema de control se ha estructurado en dos niveles o capas: nivel de control del proceso y nivel de control supervisor. El primero consta de reglas independientes de control, basadas en lógica difusa para dos variables: oxígeno disuelto y presión de descarga de las soplantes. El segundo establece la señal de consigna óptima para la presión de descarga en función de la apertura de las válvulas y de la concentración de oxígeno disuelto. El aporte de aire se regula mediante el ajuste continuo de la apertura de las válvulas. La presión de descarga de las soplantes se optimiza variando su velocidad de giro, de tal forma que el consumo energético sea el mínimo. Para ello, se va modificando la señal de consigna de la presión de descarga de las soplantes. El controlador difuso desarrollado ha sido implemetando y probado en la EDAR de Algemesí-Albalat de la Ribera entre los meses de Abril y Junio del presente año, continuando a partir de ahí funcionando ya de forma definitiva en la EDAR. Los resultados experimentales se han comparado con los obtenidos durante el mes de Marzo por el sistema de control todo/nada de 2º nivel instalado originalmente. Las conclusiones del estudio demuestran que el controlador difuso consigue mejoras significativas en la estabilidad del proceso, así como importantes ahorros energéticos respecto del sistema de control original. Además de estos logros, el sistema de control difuso permite compensar problemas de funcionamiento de la EDAR provocados por carencias en su diseño.

Autor: RODRÍGUEZ FRANCO EVA M..
Año: 2002.
Universidad: EXTREMADURA.
Centro de lectura: CIENCIAS .
Centro de realización: FACULTAD DE CIENCIAS.

Resumen: La fabricación de aguardientes de fruta, en general, y de cereza, en particular, produce una importante cantidad de residuos que deben ser adecuadamente gestionados. La principal causa contaminante de esta actividad industrial es debida a los residuos líquidos procedentes de la destilería. Éstos presentan elevada acidez y contenido en materia orgánica (altas demandas químicas y biológica de oxígeno). En este trabajo se ha estudiado la viabilidad de tratamientos biológicos de depuración, aerobios y anaerobios, como tecnologías fin de tubería a aplicar. Del estudio se concluye que si el efluente está poco concentado (DQO menor que 8 g/L) se puede utilizar un tratamiento de lodos activos mientras que si la carga orgánica es más elevada es preferible un tratamiento anaerobio. En cualquier caso, los tratamiento biológicos se encuentran parcialmente inhibidos, probablemente debido a la presencia de una alta concentración de compuestos fenólicos en el elfluente de la destilería. Se ha encontrado que la integración de tecnologías de ozonización con los métodos biológicos anteriormente mencionados constituye una solución mejor en cuanto a efectividad se refiere. Por otra parte, los huesos de fruta constituyen la mayor fuente de desperdicio en la industria estudiada. Por ello su aprovechamiento como subproducto del proceso industrial es un aspecto de interés. Se ha estudiado la viabilidad del aprovechamiento del hueso de cereza en la fabricación de carbones activados. Así, se han preparado éstos por aplicación, en serie, de etapas de carbonización y activación con aire, dióxido de carbono y vapor de agua. En todos los casos se obtuvieron carbones activados con una superficie específica moderada (aprox. 500 m2/g) y un importante desarrollo de micro y mesoporosidad. En base a esto último se estudió la aplicabilidad de los carbones activados preparados como adsorbentes en el tratamiento de aguas. Se eligieron fenol y atrazina como adsorbatos para los ensayos de adsorción. En comparación con otros carbones comerciales, los materiales preparados en este trabajo mostraron una excelente capacidad para adsorber fenol y más limitada para atrazina. También se realizó un estudio cinético de las reacciones de gasificación producidas durante las activaciones con vapor de agua y dióxido de carbono. Del estudio se dedujeron energías de activación comparables a las de gasificaciones catalíticas de otros materiales lignocelulósicos utilizados en la preparación de carbones activados.

Autor: ORTEGA SÁNCHEZ PEDRO.
Año: 2002.
Universidad: GRANADA.
Centro de lectura: MEDICINA.
Centro de realización: FACULTAD DE MEDICINA.

Resumen: Teniendo en cuenta que el control sanitario del agua es uno de los problemas de mayor trascendencia en salud pública, que existe una amplia variedad de sustancias que se pueden encontrar en las aguas, y que son numerosos los indicadores químicos i micribológicos disponibles para el control sanitario, se ha realizado un estudio sobre las aguas de consumo de la ciudad de Granada. Los objetivos planteados han sido los siguientes: A,- Estudio de la calidad del agua, y los parámetros indicadores de la evolución. B,- Evaluación de los indicadores microbiológicos y de los efectos negativos en los tratamientos. C,- Estudio de la calidad relativa del agua en la red de distribución. Los resultados obtenidos han demostrado una pérdida de calidad del agua captada y depurada, a lo largo del periodo de estudio, como consecuencia del déficit pluviométrico ocurrido durante este periodo de estudio, siendo conductividad, turbidez, dureza y cloruros los mejores indicadores de evolución temporal de la calidad. Con respecto al control de los tratamientos, el recuento de bacterias aerobias a 22ºC y Pseudomonas aeruginosa son los mejores indicadores para la cloración, demostrándose también la relación existente entre la formación de trihalometanos y el contenido en CRL y CRC, además de otros indicadores químicos. También como consecuencia de la cloración, los indicadores microbiológicos de contaminación fecal pierden su valor discriminante entre contaminación fecal antigua y reciente. Por último, la calidad del agua en la red, aunque con diferentes estadísticamente significativas con respecto al agua de salida, presenta una mínima pérdida de calidad.