Ingeniería Química
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Item Determinación de las propiedades filtrantes de lechos construidos a partir de bagacillo de cabuya utilizando aguas residuales(2010) Duarte Barrantes, Meybol; Vásquez Calvo, AlexanderEl objetivo principal de este proyecto es detenninar las propiedades filtrantes de un lecho construido a partir de bagacillo de cabuya utilizando aguas residuales. Como primer paso, se secó y se tamizó el bagacillo, seleccionando las partículas retenidas en las mallas #8, #20 y #50. Se caracterizó el bagacillo realizando pruebas tales como: el porcentaje de porosidad, densidad aparente, drenabilidad y peso específico. De los tres tamices seleccionados el de malla #50 fue el que presentó el mayor porcentaje de porosidad con un valor del 77,56%, de densidad aparente con un valor de 171 kg/m 3 y un peso específico con un valor de 1250 kg/m3, mientras que el tamiz de malla #8 fue el que presentó la mayor drenabilidad con un valor de 4,32·10-04 m3. Se realizaron pruebas de filtración al vacío con aguas residuales suministradas por una compañía de pinturas, así como el floculante y el coagulante utilizado. Se realizaron las pruebas con el bagacillo de cabuya con el tamaño de partícula de los tres tamices seleccionados y se comprobó que bajo las condiciones experimentales estudiadas, los tres tamaños de partículas presentaron una resistencia específica del lecho despreciables, así como también una resistencia del medio filtrante despreciable, como tampoco las pruebas realizadas con floculante y coagulante que se realizaron con el lecho del tamaño de partícula malla #50. Para este proyecto las variables de perturbación fueron: el tipo de malla de tamiz seleccionada, las concentraciones de las disoluciones con floculante y coagulante y el volumen de las disoluciones. Las variables de respuesta fueron: el porcentaje de rendimiento de las pruebas de turbidez, sólidos totales y DQO antes y después de la filtración y el tiempo de filtración a través del lecho. Las variables de estudio fueron: La resistencia específica de la torta (a), la resistencia del medio filtrante (Rm), la densidad aparente, la porosidad, la drenabilidad...Item Diseño de un reactor de ozonación para la eliminación de contaminantes emergentes en la planta de tratamiento de aguas residuales de Sede Occidente de la Universidad de Costa Rica, utilizando simulación CFD(2023) Rivera Cordero, María Fernanda; Serrano Mora, AdriánItem Utilización del lirio acuático (Eichhornia crassipes) para el tratamiento de aguas residuales(1981) Camacho Herrera, Mario A.Item Diagnóstico y puesta en marcha de la planta de tratamiento de aguas residuales de una empresa productora de bebidas(2019) Moya Bejarano, Javier Fernando; Mora Gómez, Bernardo HernánPrimeramente, se estudió el proceso de producción de bebidas mediante la realización de los balances de masa y energía de los equipos que intervienen directamente en dicho proceso. Además, se determinaron los principales puntos de consumo y generación de agua residual, dando como resultado un 19,02 % para los lavados CIP, un 19,34 % por consumo en producción y un 47,90% que no fue posible identificar, pero que pertenece a la categoría de agua cruda. En cuanto a la caracterización realizada se obtuvo que el caudal de diseño de la planta de tratamiento es de 78 m3/d y los parámetros que superan los límites de vertido establecidos por la ley, y por lo tanto deben tratarse, son la ¿¿¿¿¿¿¿¿¿¿¿¿ con un valor de 4 820 mg/L, la ¿¿¿¿¿¿¿¿¿¿¿¿ con 2 276 mg/L, los ¿¿¿¿¿¿¿¿¿¿¿¿ con 106 mg/L y el ¿¿¿¿¿¿¿¿ con 11,52 unidades. Con ayuda de la caracterización realizada se propuso un sistema de tratamiento, en donde la fase preliminar requiere de una mejora en el sistema de desbaste y en el tanque de captación, además de que el caudal de agua residual debe ecualizarse y neutralizarse en un par de tanques en paralelo con un volumen de 55,32 m3 cada uno. Seguidamente, en el tratamiento primario se realiza un procedimiento de coagulación-floculación para reducir los ¿¿¿¿¿¿¿¿¿¿¿¿ en un 95 %, luego se pasa a un tratamiento biológico en un reactor de mezcla completa de 239 m3, en el cual se suministra oxígeno mediante un sistema de cuatro aireadores mecánicos superficiales de 3 HP cada uno. El sedimentador secundario diseñado posee un área de unos 3,5 m2 y para el tratamiento de los biosólidos, se decidió utilizar 3 lechos de secado de arena, con un área de deshidratación de 23,3 m2 cada uno, garantizando así un tiempo de secado de los lodos de 14 días. Seguidamente, se realizó un estudio de las operaciones unitarias de la planta de tratamiento construida, estableciendo el diagrama de flujo del proceso y las condiciones operativas del mismo...Item Dimensionamiento de un sistema de tratamiento de aguas residuales para la Sede del Atlántico de la Universidad de Costa Rica(2017) Gatica Ramírez, Iván RaúlEn la Universidad de Costa Rica, Sede del Atlántico en Turrialba, no se cuenta con un sistema apropiado de tratamiento de aguas residuales, por lo tanto, este proyecto de graduación plantea el dimensionamiento de un sistema de tratamiento de aguas residuales para dicha sede. Se contempla un dimensionamiento funcional proyectado para un crecimiento de 20 años. El sistema de tratamiento cuenta con un sistema de tratamiento preliminar, un primario y secundario, finalizando con un sistema de cloración, para el posterior vertido del agua tratada al cauce del rio Turrialba.Item Mejora del proceso de tratamiento de aguas residuales en una planta de tratamiento de la Gran Área Metropolitana de Costa Rica(2021) Madrigal Ruíz, María Jesús; Mora Gómez, Bernardo HernánItem Conceptualización y propuesta preliminar de una planta de tratamiento de aguas residuales para la Finca IV en las instalaciones de la Universidad de Costa Rica, Sede Rodrigo Facio(2017) Bravo Rodríguez, Katherine; Mora Gómez, Bernardo HernánCon base en los reportes operacionales disponibles, se llevó a cabo una caracterización teórica de las aguas residuales en los actuales edificios de Odontología y Medicina de la Universidad de Costa Rica. Así mismo, se obtuvo la caracterización de las aguas residuales de un centro hospitalario de referencia, con el fin de poder realizar una comparación entre las mediciones actuales y éstas, definir los parámetros para el dimensionamiento, determinar cuáles influyen en mayor medida en la contaminación de las aguas, y cuales se encuentran dentro o fuera de los límites establecidos. Una vez que las necesidades de tratamiento fueron establecidas, se procedió con los criterios de selección de las diversas tecnologías disponibles para conceptualizar el sistema de tratamiento de aguas residuales. Se consideraron aspectos como las ventajas y las desventajas de cada tecnología, la eficacia del sistema para la eliminación de contaminantes, el espacio disponible, los costos asociados y el mantenimiento requerido. La herramienta de selección fue el medio utilizado para definir cada etapa del proceso, y el equipo apto para poder tratar de forma correcta las aguas residuales. Se determinó la conceptualización del sistema propuesto, el cual lo constituye un tratamiento que consta de rejillas manuales, un desarenador, un sistema de remoción de grasas y aceites, seguido de un sedimentador primario, un reactor aerobio con su respectivo sedimentador secundario, y por último, un sistema de desinfección con cloro. Definido el sistema en cada una de sus etapas, preliminar, primaria, secundaria y terciaria, se procedió con el dimensionamiento de cada uno de los sistemas de tratamiento. Adicionalmente, se estableció el diagrama de flujo de proceso. Se desarrolló la evaluación de los costos de inversión, los costos fijos y los costos variables del proceso. Se determinó también la inversión total para realizar la planta y el costo anual. La última...Item Análisis técnico de la operación de la planta de tratamiento de aguas residuales provenientes del proceso de recubrimiento metálico(2015) Fallas Williams, María José; Mora Gómez, Bernardo HernánEl objetivo del presente proyecto fue realizar un análisis técnico de la operación de una planta de tratamiento, de aguas residuales provenientes del proceso de recubrimiento metálico, para determinar alternativas de mejora. El sistema de tratamiento de las aguas residuales en estudio se divide en dos secciones: la primera consiste en tratar el agua proveniente de los enjuagues realizados a las bandas de pines metálicos recubiertas en el proceso de galvanoplastia, para posteriormente utilizarla nuevamente en las líneas de producción; la segunda sección trata las aguas ácidas y básicas provenientes de los baños agotados con el fin de que cumplan con los parámetros de calidad nacionales para luego descartarlas y enviarlas a la planta de tratamiento de la zona franca. La caracterización físico-química realizada al agua residual del proceso de galvanoplastia que es tratada en la sección 1 y en la sección 2 de la planta de tratamiento, determinó que las concentraciones de DQO, DBO, grasas y aceites, cianuro, sólidos suspendidos y sedimentables son inferiores a los respectivos límites máximos permitidos en el Reglamento de Vertido y Reúso de Aguas Residuales 33601-S-MINAE. Así como que poseen pH ácidos, concentración de estaño superior a la permitida, concentración de cobre y níquel superiores a los máximos en el caso de la sección 2, e inferiores en la sección 1. Posterior a la caracterización, se definió que era necesario analizar parámetros como el pH, sólidos sedimentables, sólidos suspendidos y metales a la entrada y salida de cada una de las operaciones que contempla el sistema de tratamiento de aguas, y con ello realizar su respectiva evaluación. De la evaluación del desempeño de la planta, se obtiene que después de llevar a cabo todo el tratamiento el agua presenta un pH superior a 7, por lo que se debe neutralizar antes de ser reutilizada o vertida en la planta de tratamiento de a zona franca...Item Dimensionamiento teórico-práctico de la planta de tratamiento de aguas residuales ordinarias de la urbanización bosques de Santa Ana(2010) Miranda Matarrita, Gustavo; Mora Gómez, Bernardo HernánEl objetivo principal de este proyecto, es el de realizar un dimensionamiento de los principales procesos que se encuentran en la planta de tratamiento de la urbanización Bosques de Santa Ana y comparar esas dimensiones obtenidas con aquellas presentes en la misma. Esto se hace con la meta de establecer las posibles causas, desde un punto de vista dimensional, por las cuales la planta de tratamiento no cumple con los límites máximos de vertido de DBO, DQO, sólidos suspendidos y sustancias activas al azul de metileno (SAAM), entre los más importantes. Para lograr este objetivo, se buscó información acerca del diseño, control, operación y mantenimiento de plantas de tratamiento que funcionan mediante un reactor anaeróbico, se buscó en revistas especializadas, libros, medios electrónicos y algunas consultas con personas vinculadas con el tema. Para complementar la información se utilizaron planos constructivos e informes técnicos proporcionados por la municipalidad de Santa Ana y por Acueductos y Alcantarillados, además de visitas hechas por el interesado al sistema de tratamiento en varias ocasiones. Con la información recopilada se procedió a realizar el dimensionamiento de las operaciones físicas unitarias: sistema de desbaste, trampa de flotantes, sedimentador secundario y lechos de secado, así como de los procesos biológicos: reactor UASB, biofiltro de acabado y digestor de lodos. Como conclusiones principales se observa que, el volumen de la sección empacada del biofiltro y el área superficial de la trampa de flotantes, son mayores en el dimensionamiento realizado; el resto de procesos y operaciones unitarias son adecuados desde el punto de vista dimensional. Por otro lado se tiene que los procesos anaeróbicos no se recomiendan para aguas residuales domesticas, puesto que son muy susceptibles a cambios en las cargas orgánicas e hidráulicas, son procesos lentos y son muy propensos a inhibirse por sustancias presentes...Item Evaluación de la viabilidad técnica para la utilización de un reactor del tipo U.A.S.B. en el tratamiento de aguas residuales de un beneficio(2004) Jaubert Calvo, Óscar Gerardo,; Chacón Scheidelaar, Michael HenryEl tratamiento y la solución de los problemas que ocasiona el manejo de las aguas residuales como las que proceden del beneficiado de café, encuentran una mejor y más viable solución parcial en el tratamiento anaerobio. Para poder manejar y estudiar de una forma sencilla el funcionamiento de los reactores anaerobios de aguas residuales se trabaja con modelos a escala, como el que se encuentra instalado en el laboratorio de Ingeniería Ambiental (U.C.R.) El análisis técnico se realiza con base en las observaciones y resultados de pruebas de laboratorio en cuanto a la remoción de DQO, para diferentes condiciones de operación. El diseño propuesto contempla la instalación de un reactor U.A.S.B., en el beneficio Coopedota R. L. El equipo se instalará en la segunda laguna anaerobia, de forma que esta actue como nivelador de carga y pH. La laguna aerobia se mantendrá en operación para que sirva como elemento para adecuar el efluente del reactor a las condiciones finales. El reactor se diseñó para un pico de cosecha de 1600ff y una carga contaminante total de 19 200 kg00ofm3 • El equipo se divide en cuatro modulos de 486m3 y con una velocidad de carga orgánica de 1Okg00ofdía m3• El costo del equipo instalado es de US$251 000, que se divide en la obra gris, tubería, bombas y el intercambiador de calor. El costo anual de operación es de US$49 000/año, que corresponde a US$0,20/m3.