Ingeniería en Biosistemas [anteriormente Ingeniería Agrícola]
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Item Diseño preliminar de un humedal artificial para tratar el efluente generado en el proceso productivo de un ingenio azucarero localizado en Alajuela(2023) Solís Núñez, Sofía; Aguilar Álvarez, Ronald EstebanLa industria azucarera se caracteriza por verter cantidades considerables de aguas residuales con altas concentraciones de materia orgánica y contaminantes que los obliga a implementar sistemas de tratamiento de aguas residuales, previo al vertido en los cuerpos de agua. El presente estudio se realizó en un ingenio azucarero localizado en Alajuela, que se caracteriza por implementar diferentes acciones para reducir su impacto ambiental, como lo es una planta de tratamiento para sus vertidos. Si bien la empresa ya cuenta con un sistema de tratamiento, se tiene la oportunidad de mejorar el sistema. A partir de ello, el objetivo de este estudio consistió en realizar el diseño preliminar de un humedal artificial para reducir la concentración de los contaminantes en el efluente y propiciar un biosistema que atraiga fauna y armonía con el medio ambiente. El primer objetivo específico consistió en la identificación de las etapas y componentes del sistema de tratamiento actual, la determinación del caudal que ingresa al sistema y la caracterización fisicoquímica del agua residual. Por lo que se tuvo como resultados, que el sistema de tratamiento de aguas residuales se encuentra conformado por un tratamiento preliminar, primario y secundario, así como una pila de lodos. Además, se determinó que el caudal promedio en actividad productiva es de 0,26 L/s, lo que brinda tiempos de retención hidráulica de 5 horas para el decantador primario y de 13 horas para el secundario. En cuanto a la caracterización fisicoquímica del agua residual, se obtuvo que se cumple con la mayoría de los límites establecidos por el Reglamento de Vertido y Reúso de Aguas Residuales (decreto N° 33601), exceptuando la materia orgánica y la concentración de pH. El segundo objetivo específico tuvo como finalidad diseñar y construir modelos de los humedales artificiales a escala laboratorio...Item Diseño de un sistema compacto para el tratamiento de residuos urbanos(2020) Solano Hernández, María Natalia; Bustamante Román, Mauricio JoséEste proyecto consistió en el diseño de un sistema compacto para el tratamiento de residuos domésticos y aguas residuales. Por su parte, el diseño se basó en la integración de dos sistemas; uno primario correspondiente a digestión anaerobia evaluado mediante un ensayo de potencial bioquímico de metano (PBM), para conocer la eficiencia en la degradación de materia orgánica y producción de biogás de una mezcla de residuos de alimentos y agua residual; y uno secundario evaluado por medio de un tanque de aireación con lodos activados. Como materia prima se utilizó agua residual de la Facultad de Odontología de la Universidad de Costa Rica (UCR) y restos de alimentos domésticos. Para el sistema primario se realizaron dos ensayos de PBM. En el ensayo 1 se buscó optimizar los sólidos totales, por lo tanto, se definieron dos mezclas, una de 1 % y otra de 2 % de sólidos totales y se trabajó con triplicado. En el ensayo 2 se buscó optimizar las proporciones de dos sustratos, una de 90:10 (90 % de residuos de alimentos y 10 % de agua residual) y otra de 50:50 (50 % de residuos de alimentos y 50 % de agua residual), además se definió 1 % y 2 % de sólidos totales para cada una de las proporciones y se trabajó con triplicado de cada proporción. Para el desarrollo del sistema secundario, se diseñó y construyó un tanque de aireación de 8 litros, como prototipo para optimizar el tiempo de retención hidráulico; al respecto, se definieron tres tiempos: ocho, diez y catorce horas. Asimismo, se llevó a cabo una caracterización microbiológica de los lodos activados del tanque de aireación. De acuerdo con los resultados obtenidos, del ensayo 1 se concluye que la mezcla de 2 % de sólidos totales tiene una mayor producción de biogás con un máximo de 337,36 ml biogás/g SV y una remoción de 24,10 % ST y 33,9 % SV, mejor que la mezcla de 1 %. Por otro lado, según los resultados obtenidos del ensayo 2, se determina que la proporción...Item Evaluación de un filtro biológico y un sistema hidropónico de lechuga (Lactuca sativa) para el tratamiento de las aguas residuales de un sistema de recirculación acuícola para la producción de tilapia (Oreochromis niloticus)(2020) Rodríguez Núñez, Yadir Simón; Aguilar Álvarez, Ronald EstebanLa agricultura y agro-industria son los principales consumidores de agua fresca para la producción de alimentos (70 % del agua dulce), (1,2). Por ejemplo, la producción acuícola intensiva (100 tilapias/m3) se sustituye al día el 50 % del agua utilizada con agua fresca (se especula que en Costa Rica es alrededor de 2.617.601 m3 de agua, según datos del Censo Agropecuario (3) realizado en el año 2014), dando como saldo negativo, la vertida del agua residual al ambiente sin tratamiento. Ante la necesidad de proteger el recurso hídrico, este proyecto propone la utilización de sistemas acuapónicos con recirculación del agua y aprovechamiento con producción vegetal. Estos sistemas combinan la producción de peces y vegetales, promoviendo una demanda mínima de agua fresca mediante la recirculación del agua. El sistema implementado en este proyecto consta de un tanque para producción de peces (52 tilapias en 1,49 m3), un sistema de aireación, un tanque de compensación (1 m3), una bomba centrífuga, un filtro biológico (Fb) y un sistema hidropónico (SH) con 52 lechugas ubicadas en 4 camas con 2 m de longitud cada una. Trabajando en paralelo, el agua residual pasa por el Fb y el SH, y el efluente es regresado al tanque con peces. El objetivo de este proyecto es determinar la eficiencia del Fb y el SH en el tratamiento de las aguas residuales. Se especula que el sistema de recirculación acuícola (SRA) sólo requiere el SH para el tratamiento de las aguas, evitando la adquisición de un filtro biológico. Durante nueve semanas, se cuantificó el crecimiento de los peces y las lechugas, y se midieron parámetros de calidad del agua (por ejemplo: nitritos, nitratos, Temperatura, pH, entre otros) a lo largo del sistema para ver el tratamiento realizado a las aguas. A lo largo del experimento, el agua en el tanque con peces cuenta con la mayoría de las condiciones ideales para la producción (por ejemplo, NO2- y N-NH3 menores a 1 mg/l). Los peces...