TECNOLOGIA DE AGUAS RESIDUALES, 4

Autor: COMAS MATAS JOAQUIM.
Año: 2000.
Universidad: GIRONA.
Centro de lectura: CIENCIAS .
Centro de realización: UNVIERSITAT DE GIRONA.

Autor: CALATRAVA GONZALEZ SEBASTIAN FERNANDO.
Año: 2000.
Universidad: CORDOBA.
Centro de lectura: CIENCIAS.
Centro de realización: FACULTAD DE CIENCIAS.

Resumen: Dentro del contexto general de la eliminacion de nitrogeno de aguas residuales mediante metodos biologicos, la tesis estudia el comportamiento de tres reactores biologicos diferentes para llevar a cabo la etapa de conversion de N-NH4+ a N-NO2 y de este a N-NO3-. Como se sabe, la conversion del nitrogeno amoniacal en nitrito y/o nitratos (nitrificacion) es el primer paso necesario, para posteriormente, en un proceso denominado desnitrificacion ser reducidos a nitrogeno. En condiciones anóxicas, el nitrito y nitrato actuan como oxidantes de materia organica reduciendose a nitrogeno que se evapora del agua residual. Para realizar una adecuada comparacion entre los tres reactores estudiados se ha empleado un agua sintetica. Los reactores estudiados han sido: un reactor de mezcla completa con recirculacion de lodos; un reactor air-lift con recirculacion de lodos y un reactor de lecho fijo relleno con monturas Berl. Respecto al agua residual se ha establecido un modo continuo de funcionamiento. Se ha formulado un modelo matematico semiempirico al que se han ajustado los datos experimentales y que permite no solo la adecuada comparacion entre los tres tipos de reactores sino ademas la simulacion de su comportamiento. La simulacion facilita la optimizacion del diseño y condiciones de operación de cada reactor.

Autor: BONMATI BLASI AUGUST.
Año: 2000.
Universidad: LLEIDA.
Centro de lectura: INGENIEROS AGRONOMOS.
Centro de realización: ESCUELA TECNICA SUPERIOR DE INGENIERIA AGRARIA.

Resumen: Alcanzar niveles adecuados de calidad ambiental en la gestion de los residuos organicos requiere un enfoque global y trabajar a diferentes niveles: medidas de reduccion de origen, planes de aplicacion al suelo y tratamientos adecuados cuando sea necesario. Entre todos los residuos organicos, los purines, probablemente son los que presenta una mayor problemática. La inclusion del proceso de digestion anaerobia en la estrategia de tratamiento comporta una serie de ventajas: controlar las emisiones de compuestos organicos volatiles y olores, estabilizar la materia organica y recuperar energia mediante la produccion de biogas. No obstante, su implantacion en zonas calidas presenta una importante limitacion: el uso eficiente de la energia termica cuando la demanda es baja. El objetivo general de la tesis doctoral es estudiar usos de la energia termica generada, para mejorar el propio proceso anaerobio y/o recuperar productos de interes. Entre los posibles procesos que requieren energia termica se ha estudiado el proceso de hidrólisis termica a 80ºC, el proceso de strippig/absorcion a 80ºC y el proceso de evaporacion/condensacion a baja presion aplicados a purines de cerdo. El proceso de hidrólisis termica de los purines de cerdo, previo a la digestion anaerobia, tiene diferentes efectos en funcion del tipo de purin. Cuando se aplica a purines poco degradados y con un bajo contenido en nitrogeno amoniacal, se observa un incremento en la producción de biogas, alcanzando incrementos del 60%. Contrariamente, cuando se aplica a purines con un alto contenido en nitrogeno amoniacal ya muy degradados, el proceso de digestion anaerobia posterior se ve inhibido. La eliminacion y recuperacion del amoniaco de los purines mediante el proceso de stripping/absorcion a 80º C, puede ser una buena alternativa para mejorar su gestion. Cuando el proceso se aplica a purines previamente digeridos anaerobiamente, es posible conseguir una eliminacion completa del amoniaco sin modificar el pH. Para purines no digeridos es indispensable modificar el pH. El proceso de evaporacion/condensacion con el objetivo de reducir el volumen, obtener un producto concentrado con un alto poder fertilizante y reutilizarel agua condensada, es otro posible proceso aplicable a los purines de cerdo. La emisión de amoniaco y otros compuestos volatiles, es un hecho a tener en cuenta cuando este se aplica a este tipo de residuo. Modificando el pH(pHs acidos) se consigue minimizar las perdidas de amoniaco hasta niveles razonablemente bajos. No obstante, evitar la emision de compuestos organicos volatiles (p.e. Acidos grados volatiles) requiere un proceso previo de descomposicion el proceso de digestion anaerobia ensayado presenta resultados satisfactorios. Los tratamientos termicos estudiados se presentan como una herramienta de presente y futuro, para mejorar la gestion y el tratamiento de purines de cerdo. La combinacion de la digestion anaerobia con estos procesos se presenta, asi mismo, como una alternativa con grandes ventajas: mejora el funcionamiento de los procesos termicos (stripping/absorcion y evaporacion/condensacion), favorece la implantacion de la digestion anaerobia mediante posibles mejoras sobre el propio proceso (hidrólisis termica), e indirectamente a traves del uso del exceso de energia termica a baja temperatura (

Autor: CAMPOS POZUELO ANTONIA ELENA .
Año: 2000.
Universidad: LLEIDA.
Centro de lectura: INGENIEROS AGRONOMOS.
Centro de realización: ESCUELA TECNICA SUPERIOR DE INGENIERIA AGRARIA.

Resumen: La digestion anaerobia de purines de cerdo es una buena opcion para la valoracion economica de estos residuos. Una clara opcion para mejorar la produccion de metano, y por tanto la viabilidad economica de las plantas de digestion anaerobia, es la introduccion como cosubstrato de residuos organicos de la industria agroalimentaria. La introduccion de cosubstratos en un reactor puede comportar problemas de inhibicion y sobrecarga organica, y ser capaz de preverlo puede ser vital para el funcionamiento de una planta. Por ello, los modelos capaces de predecir el comportamiento dinamico de reactores anaerobios son de gran interes. El pH es una variable fundamental en los sistemas anaerobios, cuyo comportamiento dinamico influye en multitud de procesos que ocurren en un reactor anaerobio, tanto biologicos como fisico-quimicos. Por tanto, un modelo dinamico estructurado debe ser capaz de simular de forma dinamica esta variable, siendo esta una asignatura pendiente en los modelos que se encuentran en la bibliografia. Se construyo un algoritmo de simulacion dinamica del pH en sistemas anaerobios, basado en la ecuacion del balance de cargas. Este algoritmo es incorporado un modelo dinamico de simulacion, tratanto el pH como una variable de estado del sistema. El algoritmo de calculo de pH se valido para sistemas acuosos, habiendo obtenido buenos ajustes a datos experimentales. El algoritmo de calculo de pH se introdujo en un modelo dinamico, previo, de digestion anaerobia de substratos complejos. Se incorporo, ademas, la simulacion dinamica de las variables de la fase gaseosa. Este modelo general de digestion anaerobia, que utiliza parametros de la bibliografia, ha resultado una herramienta util para prever la respuesta del sistema ante la introduccion de cosubstratos, los estados de sobrecarga o la introduccion de inhibidores. Se realizaron ensayos de viabiliad en discontinuo de mezclas de purin con residuos de la elaboracion de zumos de frutas (pulpa de pera) y con residuos del refinado de aceite de oliva (tierras decolorantes). El experimento fue desarrollado en los rangos termofilico y mesofilico (35º y 55º). En general, los resultados en mesofilico fueron mejores que en termofilico, ya que a 55º C mostraron una importante inhibicion por amonio. En ambos rangos de temperatura la produccion de metano en terminos absolutos mejoro por la adicion de residuo de pera como cosubstrato. La produccion maxima de metano respecto a solidos volatiles se obtuvo para la mezcla con un 5% de TDO y 95% de purin, en el rango mesofilico, que alcanzo un valor 2,4 mayor que la produccion de purin solo, disminuyendo la produccion de metano conforme aumento la proporcion de TDO. En el rago termoflico, en contraste, la codigestion con tierras decolorantes resultó el produccionies de metano mas bajas que el control. Con el objetivo de confirmar los resultados obtenidos en discontinuo para mezclas de purin y TDO, se pusieron en marcha cuatro reactores anaerobios en regimen semicontinuo, de 5 litros de capacidad, dos de ellos trabajando en el rango mesofilico (35º C) y otros dos en termofilico (55ºC). En el rango mesofilico el reactor alimentado con mezcla de purin y TDO mejoro ampliamente los resultados obtenidos en el reactor con purin solo. A pesar de la mejora en la produccion de gas, se observo acumulacion de AGV, indicando la inhibicion parcial del sistema. En el rango termofilico, los resultados fueron en todos los casos peores que en mesofilico, con fuerte acumulacion de AGV, especialmente acetico, mostrando que el sistema estaba fuertemente inhibido por las altas concentraciones de amonio y de acidos grados de cadena larga. La codigestion es una opcion interesante para incrementar las producciones de biogas de purines, posibilitando el tratamiento de algunos residuos industriales, pero debe previamente las condiciones optimas de mezcla.

Autor: BARROS BARBOSA CORREA SONIA M. .
Año: 2000.
Universidad: PAIS VASCO.
Centro de lectura: INGENIEROS INDUSTRIALES.
Centro de realización: ESCUELA TÉCNICA. SUPERIOR DE ING. IND E ING DE TELECOMUNICACIÓN DE BILBAO.

Resumen: La Memoria se inicia con un capítulo preliminar en el que se examina la situación de Brasil desde el punto de vista del saneamiento básico. Para este trabajo se han utilizado datos de la estación depuradora de aguas residuales de Nova Pampulha y de otras diez estaciones, regidas por COPASA, empresa brasileña con la que se estableció un convenio de colaboración. La revisión Bibliográfica realizada para este estudio, se recoge en el capítulo sengudo de la Memoria, e incluye descripción del reactor UASB. El tercer capítulo consta de una descripción breve de la EDAR de Nova Pampulha. En el cuarto capítulo se describen el muestreo y las técnicas de medida de los parámetros de control (aceites, acidez, alcalinidad, amonio, bacterias, carga orgánica, caudal, cloruros, DBO, detergentes, DQO, fosfatos, nitrógeno total pH, sólidos sedimentales, sólidos en suspensión, sulfatos, sulfitos, temperaturas y tiempo de retención hidráulica). La recogida supuso en conjunto 124 semanas. Se dan además las características de las otras diez estaciones, empleadas a fines comparativos. Se hace mención de los métodos empleados para el tratamiento de datos. El quinto capítulo incluye la presentación de los daatos, la introducción de nuevos parámetros (TRH calculado a partir del caudal y eliminaciones) y el análisis de los resultados, evolución temporal y estacional y coeficientes de correlación. Las relaciones posibles se investigan además mediante análisis clúster y regresión lineal múltiple para la obtención de modelos matemáticos. El quinto capítulo incluye también la comparación de la EDAR de Nova Pampulha con otras diez estaciones brasileñas. El sexto capítulo de la Memoria se dedica a analizar episodios de mal funcionamiento de la planta depuradora y sugerir técnicas de correción. Se incluye también una estimación de la cantidad de energía recuperable que es muy pequeña. La Memoria se completa con un capítulo dedicado a conclusiones, citas bibliográficas y un apéndice de datos.

Autor: SORIANO BARTOLO ABILIA.
Año: 2000.
Universidad: POLITECNICA DE MADRID.
Centro de lectura: INGENIEROS DE CAMINOS .
Centro de realización: E.T.S. INGENIEROS DE CAMINOS, CANALES Y PUERTOS.

Resumen: La investigación experimental se ha llevado a cabo en una planta piloto de ultra-microfiltración, usando módulos de membrana tipo plato. Las membranas que se utilizaron fueron dos de microfiltración y dos de ultrafiltración, los tamaños de poro nominal de las membranas de microfiltración fueron de 0.45 um y de 0.1 um, y las de ultrafiltración fueron de 20.000 y 10.000 Daltons de tamaño de poro. El efluente usado como alimentación al módulo de membranas procedía del decantador secundario de una planta de tratamiento de aguas residuales por lodos activados. En primer lugar se investigó con membranas de 0.45 um, la calidad bacteriológica del permeado fue muy variable, no se logró una remoción total de los microorganismos considerados en la investigación. Tampoco se lograron buenos resultados en la eliminación de materia orgánica ni en la eliminación de metales. En segundo lugar se investigó con membranas de microfiltración de 0.1 um, obteniéndose mejores resultados que en el anterior, llegándose a rendimientos por encima del 99.9% en coliformes totales, coliformes fecales y estreptococos fecales, y más del 99% en aerobios totales. En lo referente a la eliminación de los parámetros físico-químicos se alcanzaron rendimientos para la DQO del 55.15%, para la BDO5 del 71.13%, para los SS del 90.03%, para la turbidez del 98.45%. La eliminación de nutrientes fue baja y la remoción de metales muy pobre. Seguidamente se trabajó con membranas de ultrafiltración de 20.000 Daltons, lográndose total remoción de coliformes totales, coliformes fecales y estreptococos fecales, y un 99.81% de eliminación de aerobios totales. La eficiencia alcanzada en la eliminación de los parámetros físico-químicos fue la siguiente: Para la DQO del 55.96%, para la BDO5 del 75.54%, para los SS del 95.47%, para la turbidez del 99.45%. La eliminación de nutrientes no fue muy significativa y la remoción de metales fue pobre. Finalmente se trabajó con membranas de ultrafiltración de 10.000 Daltons, se alcanzó una remoción del 100% de coliformes totales, coliformes fecales y estreptococos fecales, y un 99.99% en la eliminación de aerobios totales. El permeado fue de buena calidad y constante. En relación con los parámetros físico-químicos, los mejores resultados se obtuvieron con este tipo de membrana, llegándose a una remoción de la DQO del 57,87% y de la DBO5 del 70,2%, de los SS del 95.98%; de la turbidez del 99.57%. La remoción de nutrientes fue media e insignificante la eliminación de metales. En general con membranas de ultrafiltración se cumplen las normas de calidad de las aguas para los diferentes usos, como agua para baño, cría de moluscos, más no así para la cría de peces, siendo los factores limitativos el fósforo y la DBO5. No cumplen con la calidad del agua para producción de agua potable, al considerar nutrientes y BDO5. Para el caso de la reutilización de las aguas en diferentes usos el permeado obtenido con membranas de ultrafiltración es válido para múltiples usos.

Autor: CAMPOS GÓMEZ JOSÉ LUIS.
Año: 1999.
Universidad: SANTIAGO DE COMPOSTELA.
Centro de lectura: QUIMICA.
Centro de realización: FACULTAD DE QUIMICAS.

Resumen: En la presente memoria se analiza el tratamiento biológico de aguas residuales con alta concentración de nitrógeno y una baja relación C/N, centrándose especialmente en el proceso de nitrificación y su mejora. También se estudian alternativas al proceso de nitrificación/desnitrificación tradicional para el tratamiento de dichas aguas. En el primer capítulo se trata el problema de la contaminación producida por los compuestos nitrogenados, así como su tratamiento mediante procesos de nitrificación/desnitrificación. También se describen nuevos conceptos para la combinación ambos procesos, profundizando especialmente en el proceso anammox. En el segundo capítulo se describe la metodología empleada para la determinación de los distintos parámetros medicos, así como los sistemas usaos para la determinación de la actividad de la biomasa. En el tercer capítulo se estudia el proceso de nitrificación en unidades de lodos activos. Se desarrollan unidades capaces de tratar altas velocidades de carga amoniacal(7,7 KgN-NH 4+/m3) con altas concentraciones de biomasa(15 g SSV/L). También se estudia la estabilidad de este tipo de unidades frente a sobrecarcas debidas a fluctuaciones de caudal o concentración en el influente, choques de pH y niveles de oxígeno bajos. Se comprobó que la adición de caolín era beneficiosa causando un incremento en la actividad nitrificante (hasta 1,1 gN-NH4+gSSV-d y 1,6 gN-NO2-/gSSV-d). Por otra parte, se estudió el efecto de dos antibióticos (oxitetraciclina y cloranfenicol) sobre la nitrificación y la estabilidad del reactor. En el cuarto capítulo se emplea un reactor airlift de biopelícula para estudiar la producción de óxido nitroso durante la nitrificación y las condiciones que la favorecen(acumulaciones de nitrito, presencia de materia orgánica y niveles bajos de nitrógeno). Por otra parte se operó un reactor de tipo airlift con lodos activos nitrificantes alcanzando tratar una alta velocidad de carga amoniacal y una buena retención de sólidos(12gSSV/L y 4 Kg N4+/m3). En el quinto capítulo se empleó un sistema nitrificante-desnitrificante para llevar a cabo la eliminación de carbono y nitrógeno de aguas residuales con altas concentraciones de urea y formaldehído. Estudios previos mostraron el efecto inhibitorio del formaldehído sobre la nitrificación así como la adaptación de biomasa desnitrificante a este compuesto y su capacidad para hidrolizar la urea. Una vez acopladas las unidades se operaron a relaciones de recirculación 3 y 9 empleando diferentes relaciones C/N(0,6,1 y 1,5) para cada una. Observándose que la relación C/N óptima de entrada era 1 y que a una relación de recirculación mayor el sistema se vuelve más estable. En sexto capítulo se encontró que el género nitrito oxidantes predominante en un inóculo procedente de una depuradora aguas residuales era Nitrobacter. Se calcularon los parámetros cinéticos de dicho microorganismo. Un análisis termodinámico mostró que la velocidad de reacción dependía de la energía libre de reacción. Por otra parte, se operó un reactor secuencial en discontínuo con lodo anammox, en condiciones picroaerobias lográndose la eliminación total del nitrógeno amoniacal sin necesidad de fuente de carbono (0,10 KgN-Nh4+/m3-d y 1gSSV/L). Los balances realizados al nitrógeno muestran que más de un 98% de dicho compuesto se eliminaba en forma de N2.

Autor: MARTIN CERECEDA MERCEDES.
Año: 1999.
Universidad: COMPLUTENSE DE MADRID.
Centro de lectura: BIOLOGIA.
Centro de realización: DPTO. DE MICROBIOLOGIA III.

Resumen: Este trabajo se ha centrado en el estudio de una estación depuradora de aguas residuales con sistema biológico por biodiscos. La depuración del agua residual en este sistema se fundamenta en la acticidad metabólica de una compleja comunidad de microorganismos que se establece sobre la superficie de los discos formando una biopelícula. Los objetivos principales han sido analizar la eficacia de las estacióndepruadora en el tratamiento del agua residual y describir las comunidades de protozoos y metazoos presentes en la misma, prestando especial atención a su distribución enlos diferentes biodiscos del sistema biológico. La eficacia de la estación depuradora se comprobó determiando las variables fisico-químicas del proceso. Los resultados obtenidos indicanun excelente rendimiento en la depuración del agua,obteniéndose una eliminación de la materia orgánica superior al 90%. En el sistema de biodiscos se observó una diminución gradual de la carga contaminante (50% de eliminación de DBO5). En cuanto a las comunidades de protozoos y metazoos, enla línea de agua de la depuradora los flagelados fueron el grupo más abundante, mientras que en el sistema de biodiscos los fueron los ciliados. La caracterización taxonómica de los ciliados presentes en el sistema de biodiscos llevó a la identificaciónd e 55 especies,una de las cuales resultó ser una nueva especie: Opisthonecta matiensis n.sp. La distribución de estas especies es distinta a lo largo del sistema, siendo en las biopelículas de último biodisco donde se obsefva una mayor riqueza y diversidad. Mediante análisis estadísticos se relacionó la presencia y abundancia de las especies con las condiciones físico-quimicas del sistema, estudio que relevó la existencia de 13 especies de ciliados asociados a un buen funcionamiento del proceso de depuración. Para realizar una caracterización más detallada de las biopelículas, se descrbió la estructura interna de las mismas mediante microscopía láser confocal. Los resultados obtenidos indican que la organización de la biopelícula varía según la profundidad: las capas externar meustran una mayor diversidad de microorganismos, los cuales aparecen formando bioagregados embebidos en una matriz de exopolímeros de gran porosidad, mientras que las capas internas presentan una menor colonización microbiana y una organización más homogénea. Asimismo, se definió la composiciónde la matriz de exopolímeros en las biopelículas, matriz que está consituída por proteínas, sustancias húmicas, polisacárdidos, ADN y ácidos urónicos. Aunque la proporción de estos componenentes fue distinta en cada biodisco, las proteínas fueron los exopolímeros más abundantes en todo el sistmea biológico.

Autor: ARNAIZ FRANCO M. CARMEN.
Año: 1999.
Universidad: SEVILLA.
Centro de lectura: ESCUELA UNIVERSITARIA POLITECNICA.
Centro de realización: ESCUELA UNIVERSITARIA POLITECNICA.

Resumen: Las ventajas de los lechos fluidizados en depuración biológica de aguas residuales residen en el pequeño tamaño de las partículas que se emplean como soporte para los microorganismos y a la movilidad que se imprime a estas biopartículas. Estos factores aseguran una buena mezcla y una alta concentración de biomasa por lo que se consiguen elevadas cargas de tratamiento con tiempos de retención hidráulicos muy cortos. Sin embargo, su principal desventaja la constituyen los prolongados tiempos de arranques. El material utilizado como soporte debe reunir una serie de características para el correcto funcionamiento de un lecho fluidizado. En la practica, la selección de un soporte se hace en función de sus características fisicas o quimicas, existiendo en la literatura escasa información sobre la selección basada en la acumulación de biomasa. El metodo mas extendido de determinacion de la biomasa en tratamiento biologico de aguas residuales es la medida de la materia volatil. Su principal desventaja es que su determinacion incluye no sólo microorganismos activos sino microorganismos muertos y polímeros extracelulares. Estos últimos pueden llegar a constituir hasta el 80% de la materia orgánica en biopeliculas, lo que representa una gran limitación en su aplicación a estos sistemas. Para este trabajo se ha utilizado el análisis de los fosfolípidos de las membranas celulares ya que por su alto contenido específico y su relativa constancia en concentración respecto a cambios en el estado fisiológico celular y entre distintas especies. Además, no forman parte de los polímeros extracelulares por lo que su determinación en biopeliculas es más acertada. En esta memoria de investigación se ha trabajado en tres direcciones. En primer lugar, la caracterización de distintos soportes con relación al rendimiento en depuración y a la cantidad de biomasa adherida con objeto de evaluar si la selección de un soporte basada en estas características puede reducir la fase de arranque de un reactor de lecho fluidizado. En segundo lugar, se ha evaluado la tecnología de lechos fluidizados inversos y lechos turbulentos inversos en el tratamiento anaerobio de aguas residuales industriales (vinazas y aguas de la industria láctica). Por ultimo, y con el propósito de obtener una visión más global del significado de la relación entre biomasa total y biomasa viva, se examinaron estas relaciones en distintos tipos de cultivos biológicos y en diferentes condiciones de crecimiento.

Autor: GUILLÉN JIMÉNEZ EMILIA .
Año: 1999.
Universidad: SEVILLA.
Centro de lectura: QUÍMICA.
Centro de realización: FACULTAD DE QUÍMICA.

Resumen: En el tratamiento Aerobio de aguas residuales de industrias lácteas se reduce la carga orgánica considerablemente, se mineraliza el nitrógeno y se libera fosfato. Las condiciones de trabajo empleadas fueron cargas orgáncias entre 1000 y 3000 mg/l , cada una de las cuales feron estudiadas en el intervalo de ph 5,5-12,0 y a temperatura de 30ºC. El tratamiento biológico empleado fue de lodos activos. El seguimeinto de la experiencias fue diario a través de los parámetros: ph DQO mg/l, NH mg n/l, NO2 mg N/L, NO3 mg n/l y PO3 mg/p/l. De los resultados se concluye que esta agua residuales son facilmente biodgradables siguiendo un proceso secuencial, La evolución de los nutrientes amonio y fosfatos se siguen por la relación mg N/mgP, la cual indica que a partir de la primera semana de estudio se empiezan a degradar los compuestos más complejos de la leche. Las casínas. A paritr de los 20 días de estuñdio, la realci´on N/P cae a cero indicando que el amonio está desapareciendo. El estudio de NO2 y NO3 indica que se está produciendo nitrificación. Según la bibliogfrafía, el intervalo de PH óptimo para la nitrificación es 7,5-8,5. Sin embargo, en este trabajo se produce este proceso en el intervalo de ph 5,5-11,0.

Autor: JODRA LLORENTE YOLANDA.
Año: 1999.
Universidad: PAIS VASCO.
Centro de lectura: CIENCIAS.
Centro de realización: FACULTAD DE CIENCIAS.

Resumen: El alginato es un polisacárido constituido por una mezcla de ácidos poliurónicos, de elevada capacidad de retención metálica y que en presencia de metales divalentes como el calcio da lugar a la formación de geles tridimensionales. En base a estas propiedades, se han preparado según las condiciones elegidas, geles esféricos de alginato cálcio de características físico-químicas adecuadas que han sido utilizados como intercambiadores iónicos. Sobre estos feles se han realizado un profundo estudio (equilibrio y cinética) de la retención de metales pesados de interés medioambiental y económico a partir de disoluciones mono y multicomponentes. Pero uno de lso principales atractivos de estos compuestos es la posibilidad de incluir una segunda fase en la estructura geliforme para la separación de diversos solutos de la fase gneral. En este sentido, se ha llevado a cabo la preparación y el estudio (equilibrio y cinética) de la retención de cobre sobre geles mixtos alginato+EDTA y alginato+resina y de la adsorción de fenol sobre feles mixtos alginato+carbón activo y alginato +resina adsorbente, analizando a su vez el efecto de la cantidad de agente activo inmovilizado sobre la cantidad de soluto recuperada.Finalmente, ante una posible aplicación indutrial de estos sistemas, se ha estudiado su regeneración a través de la elución de las especies cargadas y posterior acondicionamiento a la forma iónica original.

Autor: GORDILLO MARTÍNEZ ALBERTO JOSÉ.
Año: 1999.
Universidad: POLITECNICA DE MADRID.
Centro de lectura: INGENIEROS DE CAMINOS.
Centro de realización: ESC. TEC. SUP. DE INGENIEROS DE CAMINOS, CANALES Y PUERTOS.

Resumen: Los grandes movimientos migratorios internos de un país han conducido al incremetno de macropoblaciones, lo que se ha traducido en un problema para muchos gobiernos debido a los servicios que se demandan como: vías de comunicación, servicios de agua potable, tratamiento de aguas residuales, recolección de basuras, energía eléctrica, sistemas de comunicación, etc. Dentro de los servicios demandados, la depuración de las aguas residuales por su carácter de impacto ambiental es uno de los que más interés está teniendo en las últimas décadas. Las aguas residuales al ser tratadas por los diferentes procesos generan subproductos como son los lodos residuales que, debido al incremento del número de plantas, van en aumento. Los lodos residuales para muchos países se han convertido en un problema, debido a sus repercusiones sanitarias, por su disposicíón de exigencia de vertido controlado o por los usos posibles. Los lodos desde esta óptica se considera como un problema y no como un recurso. Se consiera como recurso consituyendo la base fundamental de la investigación. Si bien por un lado, los lodos de las depuradoras presentan problemas de salud ambiental debido a los microorganismos presentes, un buen tratamiento puede eliminar este riesgo. Por otro lado, cuando los lodos son aplicados para enmendar suelos agrícolas debido a las ventajas que presenta como son: aumento de macro y micronutrientes metálicos, materia orgánica, porosidad, retención de humedad, etc., la presencia de los metales en concentracion es elevadas puede ser un riesgo que será necesario investigar. Siendo éste el objetivo rector de la tesis, en la que se investiga el grado de asimilaicón en el tiempo de los diferentes metales, los niveles de distribucióm, toxicidad y bioacumulación en los diferentes órganos de las plantas, n aguas de lixiviados, en suelos enmendados, contemplando los valores anteriores con los correspondientes a la legislación vigente. Los vegetales investigados son seis, divididos en tres grupos según sus órganos comestibles, ajo y cebolla (bulbo), cilantro y lechuga (hojas) y tomate y pkiento (frutos); diez los elementos metálicos (arsénico, cadmio, cobalto, cromo, hierro, magnesio, manganeso, níquel, plomo y zinc), y EAA, ICP, HG las técnicas analíticas utilizadas, estableciéndose la observación de cada uno de los elementos por los órganos de las plantas en el tiempo. A título de ejemplo podría decirse que: La concentración de los metales contenidos en suelos enmendados, estos se distribuyen en las plantas, en las aguas de lixiviados y en los mismo suelos. La fracción correspondiente a la concentraciones absorbidas por las plantas oscila entre un mínimo de 0,007% a un máximo de 42,82%, siendo el arsénico el elemento menos aucmulado en bulbos de cebolla. El máximo corresponde a la raíz de tomate, es el órgano vegetal que mayor concentración acumula siendo el hierro, el metal más absorbido. La investigación deduce, en el tiempo, la distribución total de metales contenidos e incorporados al suelo. Así puede citarse las cantidades en las aguas de lixiviados entre el 5,13% como valor mínimos de cromo y del 18,41% como valor máximo correspondiendo al magnésio. Los propios suelos quienes debido a sus propiedades, retienen la mayor concentración de metales en porcentajes que varían desde el 59,23% de zinc como mínimo a un 84,84% de arsénico como máximo. En relación con las plantas, la absorción se mueve entre un 3,53% en relación con el arsénico a un 29,30% para el manganeso. Se dan valores adminsibles, desde el punto de vista sanitaria, de alimentación diaria de órganos comestibles, respetando los criterios de la OMS y del Código Alimentario Español.

Autor: HIDALGO PEREZ M. ELENA.
Año: 1999.
Universidad: NAVARRA.
Centro de lectura: INGENIEROS INDUSTRIALES.

Resumen: El objetivo general de la tesis es el desarrollo de un test de identificación de aplicación sencilla a modelos multivariables no lineales, basado en la evaluación numérica de la matriz de información durante la simulación de un ensayo de calibración y en el establecimiento de un conjunto de parámetros de información basados en interpretaciones geométricas de esta matriz. La metodología desarrollada ha sido verificada en la estimación de parámetros del Modelo No 1 de la IAWQ de fangos activos y aplicada al análisis de la evolución de la información en ensayos clásicos de calibración y aldiseño óptimo de experimentos. La tesis está estructurada como sigue: En primer lugar se presenta el estado del arte en la modelización y calibración del proceso de fangos activos y en el análisis de identificabilidad. Posteriormente se describe la metodología propuesta en la tesis para el análisis de la identificabilidad de un modelo matemático expresado en espacio de estado. A continuación se presenta la metodología seguida en la verificación del test desarrollado. La fase de verificación del test de identificabilidad desarrollado ha consistido en la contrastación de los errores medios y máximos y de las regiones de confianza esperados en la estimación por mínimos cuadrados de parámetros del Modelo No 1 de la IAWQ obtenidos a partir del test, con los obtenidos mediante simulaciones de ajustes de calibración. Una vez verificado el test se ha aplicado al análisis de la evolución de la información en ensayos clásicos de calibración del Modelo No 1 y al diseño óptimo de experimentos. Como conclusiones del trabajo realizado se obtiene que la herramienta matemática desarrollada es aplicable a cualquier modelo expresado en espacio de estado y fácilmente implantable en simuladores discretos. Además, los parámetros de información definidos se han mostrado muy útiles para el análisis y cuantificación de los errores medios y máximos esperados en la estimación de los parámetros desconocidos de un modelo, así como en la detección de las compensaciones entre estimaciones de los parámetros durante un ensayo de calibración. En cuanto a la aplicación del test de identificabilidad a la calibración del Modelo No 1 de fangos activos, el test ha permitido un mejor conocimiento de los ensayos de calibración y en consecuencia sugerir modificaciones en algún ensayo clásico de calibración.#

Autor: BOLTES ESPINOL ANA KARINA.
Año: 1999.
Universidad: ALCALA .
Centro de lectura: CIENCIAS.
Centro de realización: QUÍMICA ANALÍTAICA E INGENIERIA QUÍMICA.

Resumen: Se lleva a cabo un sencillo estudio cinético de la degradación anaerobia partiendo de glucosa como sustrato inicial, aun siendo un complejo proceso en la que intervienen distintos grupos tróficos con reacciones multiproducto y multisustrato. Para la simplificación buscada, se lleva a cabo un estudio estequimétrico en el que se utiliza la descripcion termodinámica de la caja negra. Esto permite obtener rendimientos de formación de biomasa y de productos teóricos, tanto para el proceso global como para las etapas intermedias, resultando unos valores semejantes a los encotrados en bilbiografía. Por otro lado, se obtienen relaciones lineales entre las velocidades netas de conversión de todos los compuestos relevantes, en las que es necesario conocer las expresiones cinéticas que definan las velocidades de conversión independientes. Estas expresiones se han obtenido llevando a cabo un estudio experimental, con ensayos tanto en continuo como en discontinuo, utilizando los modelos de Monod, Haldnae para el caso de inhbición por sustato y de Levenspiel para el caso de inhibición por producto y obteniendo los parámetros cinéticos correspondientes. Con toda la información, se han simulado satisfactoriamente todos los datos experimentales, tanto propios como de todos autores, demostrándo la validez de la metodología propuesta.

Autor: TORRE SANCHEZ M. LUISA DE LA .
Año: 1999.
Universidad: HUELVA.
Centro de lectura: CIENCIAS EXPERIMENTALES.
Centro de realización: ESCUELA POLITECNICA SUPERIOR.

Resumen: Se estudian las posibilidades de utilizacion de lodos procedentes de la depuradora de Palos de la Frontera (Huelva) en el cultivo del freson, junto con la adiccion de Zeolita cubana mediante el estudio del beneficio de estos en la calidad de las aguas subterraneas, asi como en el ciclo vegetativo del cultivo. Paralelamente se estudia el efecto descontaminador que la zona no saturada, asi modificada, ejerce sobre los nutrientes aportados por los lodos y la Zeolita, mediante comparacion de las analiticas efectuadas en los aportes y en las muestras obtenidas en las capsulas de teflon colocadas a tal efecto, tanto en las lineas de cultivo tratadas con lodo y Zeolita, como en una linea testigo sin tratamiento alguno, asi como en cubetas lisimetricas de experimentacion instaladas en la parcela experimental. Desde el punto de vista productivo, el binomio lodo+Zeolita resulta altamente beneficioso al mejorar la precocidad del fruto y al aumentar el rendimiento hasta el doble del considerado en el sector como bueno. Se observa la existencia de un efecto de retencion de fluidos bajo la accion del lodo y Zeolita que provoca un mayor tiempo de residencia de los nutrientes cerca de la zona radicular y con ello el subsiguiente ahorro de agua y fertilizantes y la mejor contaminacion de la zona saturada.

Autor: GUTIERREZ BOUZÁN M. CARMEN.
Año: 1999.
Universidad: BARCELONA.
Centro de lectura: QUÍMICA.
Centro de realización: FACULTAD DE QUÍMICA U.B..

Resumen: Se estudió la eliminación del color causado por la presencia de colorantes reactivos en las aguas residuales textiles por medio de un tratamiento electroquímico con una celda comercial. El estudio se llevó a cabo sobre 7 colorantes reactivos de cromóforo y grupo reactivo diferentes. Sobre dos de estos colorantes, se aplicó un diseño de experimentos factorial fraccionado 2 7-3 para establecer las condiciones óptimas de trabajo. También se estableció una metdología que permite verificar, de forma rápida, si la decoloración electroquímica es aplicable a un nuevo colorante. En todos los colorantes estudiados, es posible encontrar unas condiciones de trabajo que lleven a la decoloración requerida. En general, cuando se emplea NaCL como electrolito se suele conseguir al decoloración a diferncias de potencial bajas y caudales elevados, dano lugar a consumos muy bajos. Para comprobar la posibilidad de implantar industrialmente el método, se determinaron los compuestos volátiles generados durante le tratamiento por cromatografía de gases-espectrometría de masas con inyección de espacio en cabeza. También se determinó la biodegradabilidad de las aguas tratadas, la toxicidad y la inhibición bacteriana. En presencia de cloruro sódico como electrolito, se forman ciertas cantidades de hidrocarburos halogenados, especialmente cloroformo, los cuales se eliminan totalmente del agura residual después de una depuración biológica. En lo que respecta a la biodegradabilidad, en general, las aguas residuales que contienen colorantes reactivos mantienen o aumentan su biodegradabilidad después de un tratamiento electroquímico de decoloración, simpre que éste vaya seguido de una aereación.

Autor: SANCHEZ GUERRERO MARIVEL.
Año: 1999.
Universidad: SANTIAGO DE COMPOSTELA.
Centro de lectura: QUIMICA.

Resumen: En la presente memoria se analizan diversos aspectos referentes al tratamiento de efluentes orgánicos con alta carga de nitrógeno mediante un sistema anerobio-anóxicoaerobio para la eliminación de nitrógeno y carbono. En este trabajo se propone el establecimiento de dos metodologías para la medición de la actividad desnitrificante y nitrificante. La medición de la actividad desnitrificante tiene como base el seguimiento de la producción de biogás que se monitoriza periódicamente así como la presión generada por éste. Con el fin de optimizar las condiciones de operación del ensayo de actividad, se utiliza un diseño factorial 2 elevado 3, con el que se determina el efecto de la concentración de la biomasa, relación C/N y agitación. Con respecto a las determinaciones de las constantes biocinéticas y actividades nitrificantes de lodos activos y biopelículas, utilizando técnicas respirométricas. Se hace uso de un diseño experimental en el que se varía en dos niveles la concentración de SSV, tipo de aireación y agitación, siendo la actividad nitrificante la variable respuesta. Se estudia el efecto de la presencia de acetato y propionato sobre la nitrificación, utilizando dos reactores nitrificantes de lodos activos de laboratorio. Ambos reactores se operan en tres fases principales. En una primera fase de puesta en marcha se opera en condiciones autotróficas; en una segunda fase se hicieron adiciones secuencialmente crecientes de acetato a uno de los reactores y propionato al otro. En la tercera fase se estudia la recuperación de los reactores cuando se retorna a condiciones autotróficas. Se estudia el efecto de la presencia de distintas concentraciones de amonio sobre el rendimiento desnitrificante de un reactor del lecho ascendente (RDLA). Para llevar a cabo este estudio se ponen en marcha dos reactores uno alimentado con un influente sintético al que se le adiciona amonio, en concentraciones crecientes (250, 500, 750, 1000 mg NH4+-N/1). Y finalmente se acoplaron las unidades de nitrificación y desnitrificación para estudiar el efecto de la relación de recirculación de nitratos desde launidad nitrificante hasta la unidad desnitrificante. La desnitrificación se realiza en un RDLA que se alimenta con un influente que contiene 1000 mg NH4+-N/1 y 1300 mg acetato-C/1 y elementos traza. El acetato es la fuente de electrones en el proceso desnitrificante y el nitrato (aceptor de los electrones) se recircula desde la unidad nitrificante que los genera (nitrificación). La nitrificación se llevó a cabo en un reactor de lodos activos (RLA).

Autor: HERRERA TERESA M. GEMA.
Año: 1998.
Universidad: VALLADOLID.
Centro de lectura: CIENCIAS.

Resumen: Se ha procedido al estudio del proceso de degradación biológica de aguas residuales con elevado contenido en fenol y compuestos fenólicos, mediante la utilización de una cepa del microorganismo Pseudomona putida ATCC 17484. El estudio se ha llevado a cabo en dos etapas diferenciadas. En primer lugar se utilizó agua residual sintética. Se operó en discontinuo a pequeña escala para fijar las características fundamentales del proceso: PH, formulación del inóculo, influencia de la aclimitación previa del microorganismo y concentración máxima capaz de ser degradada. Posteriormente, se desarrolló la operación en continuo y, a mayor escala, analizando la influencia de la carga de alimentación y de la velocidad de dilución. El análisis cinético de los datos indicó que el modelo de Haldane (inhibición por sustrato) es representativo de la biodegradación. El trabajo se completó utilizando agua residual industrial procedente de la fabricación de resinas fenólicas, utilizando una metodología similar a la anteriormente desarrollada: operación en discontinuo para seleccionar las variables de operación más adecuadas y operación en continuo, para obtener el caudal y carga de alimentación óptimos que proporcionaran un efluente cuyas características se ajustaran a legislación, tal que pueda realizarse directamente su vertido. Los resultados obtenidos con el agua residual industrial indicaron que el proceso de degradación era óptimo a PH 6.6, 30 grados C, inóculo obtenido de mezcla de fenol comercial y agua residual industrial, pudiéndose conseguir la eliminación prácticamente completa de fenol de hasta 2000 ppm, y capacidades de degradación de 0.5 g.(L reactor) -1.d-1.

Autor: HIDALGO BARRIO M. DOLORES.
Año: 1998.
Universidad: VALLADOLID.
Centro de lectura: CIENCIAS .

Resumen: Se ha estudiado el desarrollo de la biopelicula bacteriana en tres reactores anaerobios de lecho fluidizado, dos a escala laboratorio y uno a escala piloto, en el rango mesofilico de temperatura utilizando biolita como soporte y empleando acetato y mezcla de acetato, propionato y etanol como alimentacion. La microscopia electronica revela diferencias notables en la microestructura de la biopelicula y en los morfotipos bacterianos que la compone en funcion del tipo de alimentacion empleado. La adhesion de la biomasa afecta al tamaño y densidad de las bioparticulas contribuyendo a la estratificacion de las mismas. En la parte inferior de los reactores las concentraciones de biomasa que se alcanzan son mayores que en el resto del lecho formandose ademas una biopelicula mas densa, lo que provoca un incremento (de la resistencia) a la transferencia de materia en esta zona. En otra etapa del estudio se procedio a incluir sulfato amonico en la alimentacion de los reactores con el objetivo de llevar a cabo un estudio sobre la competencia existente entre bacterias metanogenicas y bacterias sulfato reductoras. Los resultados revelan que para valores de la relacion DQO/SO4 superiores a 5, la metanogenesis se lleva a cabo con exito. Ademas, la reduccion del sulfato se ve favorecida por la presencia de propionato en el sistema el cual, al sufrir una oxidacion acetogenica, liberarará hidrogeno que a su vez sera oxidado por las bacterias sulfato reductoras. Se pone de manifiesto una mayor eliminación de sulfato por parte de la biomasa procedente de niveles superiores del reactor. En todos los casos se encontro que las bacterias pertenecientes al genero methanosaeta formaban el elemento estructural clave de la biopelicula.

Autor: DAGA MIRAZ MONICA.
Año: 1998.
Universidad: SANTIAGO DE COMPOSTELA.
Centro de lectura: QUIMICA.

Resumen: La investigación se planteó con los siguientes objetivos generales: . Selección de una fuente microbiana de catalasa de rendimiento elevado . Optimización de la producción celular y enzimática . Desarrollo de la metodología de purificación de la enzima hasta homogeneidad . Caracterización de la catalasa purificada . Papel del sistema peróxido de hidrógeno-catalasa en la destrucción efectiva de patógenos y otros microorganismos indeseables El principal propósito del presente estudio fue la búsqueda de una fuente microbiana para la producción de catalasa a escala industrial, estudiando los métodos para su purificación, determinando sus parámetros cinéticos y de estabilidad de la catalasa obtenida del microorganismo seleccionado. Posteriormente, se evalúa la utilidad del enzima obtenido para su aplicación en la industria alimentaria, estudiando la eficacia del método peróxido de hidrógeno para la destrucción de microorganismos indeseables, incluyéndose en el estudio el efecto sobre los patógenos de mayor incidencia en sistemas alimentarios. Además de los resultados de esta investigación, en la memoria se presenta una revisión detallada sobre la presencia y propiedades de varias catalasas aisladas a partir de diferentes orígenes (animal y microbiano). Asimismo se ha revisado también el papel de la catalasa en varias aplicaciones industriales, junto con su mecanismo de acción. Los resultados de este estudio proporcionan un conocimiento básico sobre la presencia de actividad catalásica en los microorganismos en general, así como características detalladas de la catalasa de Micrococcus varians en particular. El enzima obtenido es muy estable en un amplio rango de temperatura y pH, con un alto valor de V max y gran estabilidad en solución acuosa, características importantes para su producción a nivel industrial. La información obtenida sobre las características de la catalasa purificada pueden ser de ayuda en el estudio de su papel en la industria alimentaria y farmaceútica. En conclusión, mediante una combinación de investigación fundamental y visión práctica, se ha explorado el potencial de la producción y utilización de la catalasa de M. varians. Esta investigación presenta una base sólida para futuros experimentos sobre ingeniería de proteínas y genética de la catalasa de micrococos y para su uso en la conservación de alimentos.