Ingeniería en Biosistemas [anteriormente Ingeniería Agrícola]
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Item Evaluación de un biofiltro anaeróbico como tratamiento secundario de aguas residuales urbanas para una planta de tratamiento ubicada en Monteverde(2021) Jiménez Quesada, Junior Enrique; Bustamante Román, Mauricio JoséEn Costa Rica, para el año 2019, solo el 15% de las aguas residuales ordinarias fueron captadas por un sistema de alcantarillado sanitario para un debido tratamiento. Si bien la mayor parte del porcentaje restante utiliza algún tipo de tratamiento local, estos no siempre son suficientes. Dado el crecimiento poblacional de zonas rurales debido al desarrollo de localidades turísticas; en los últimos años se tiene un aumento en los volúmenes de aguas residuales generados. Ante esto, es importante el estudio de la adaptación de tecnologías no convencionales de operación y mantenimiento sencillo que faciliten su integración en la ciudadanía para enfrentar la problemática mencionada. Los filtros anaerobios de flujo ascendente (FAFA) son sistemas compactos de tratamiento biológico de aguas residuales con bajo consumo energético y alta eficiencia de remoción de materia orgánica, por esto, darlo a conocer es importante y se convierte en el tema central de la presente investigación. El presente proyecto consta del diseño de un FAFA para el tratamiento secundario de las aguas residuales generadas en una serie de poblados del cantón de Monteverde de Puntarenas, para un periodo de operación de 25 años. Para la toma de decisiones operativas y detalles de componentes del FAFA, se ensambló un prototipo a escala en el que se compararon los rendimientos bajo escenarios controlados con variaciones en los tiempos de retención hidráulicos (TRH) y en los materiales de soporte de capa fija con el fin de determinar las combinaciones que ofrezcan mayor eficiencia en la depuración de las aguas residuales. Se obtiene que el TRH es el parámetro de diseño más influyente en el rendimiento del filtro, al mantenerlo en el rango de 0,5 a 1 día con un material de capa fija plástica el FAFA ofrece reducciones del 88% en la demanda biológica de oxígeno (DBO), 89% en la demanda química de oxígeno (DQO) y superiores al 70% en sólidos volátiles...Item Determinación de los parámetros de un sistema de humedales artificiales de flujo subsuperficial vertical para la optimización del diseño de modelos de caja negra bajo condiciones tropicales(2020) Venegas Castillo, Johel Alberto; Aguilar Álvarez, Ronald EstebanA nivel mundial, el 56% de las extracciones de agua dulce son consideradas aguas residuales, de las cuales el 80% son liberadas al ambiente sin ningún tratamiento, provocando el deterioro de los ecosistemas y de la salud pública [1]. Los humedales artificiales son una alternativa accesible para el tratamiento de las aguas residuales y deben ser diseñados bajo parámetros asociados a la temperatura de la zona donde se implementarán. Por lo tanto, el objetivo de este estudio es establecer los parámetros de diseño de un sistema de humedales artificiales de flujo subsuperficial vertical (HFSSV) a escala de laboratorio bajo tres tratamientos mediante los modelos de caja negra de remoción de contaminantes en aguas residuales ordinarias para su optimización en zonas tropicales. El estudio se elaboró utilizando nueve HFSSV, tres por cada tratamiento (Neomarica gracilis (lirio), Heliconia psittacorum (heliconia) y control (sin plantas)). El sustrato de los humedales está compuesto por 3 capas de distinto espesor, de forma descendente: granito de río (0,1 m), piedra cuarta de origen volcánico (0,18 m) y piedra canto rodado (0,07 m). Además se establecieron los siguientes criterios de operación: 0,32 m2 de área, 0,35 m de profundidad, 3,22 g DQO/m2/d de carga orgánica, 3 l/d de caudal, 12,3% de porosidad promedio del sustrato, 9,31 mm/d de carga hidráulica y un tiempo de retención hidráulica de 2,1 días. El objetivo específico 1 consistió en estudiar el crecimiento y retención de nutrientes por parte de las plantas, donde se obtuvo un aumento en el número de hojas y de longitud de lámina foliar para las plantas madre del lirio, a diferencia de las heliconias que presentaron...Item Parámetros operativos y capacidad de procesamiento del reactor anaerobio en el Beneficio Coopelibertad R.L(2000) Sánchez Hernández, Leonardo,; Jiménez Chacón, RonaldSe aplicó una metodología a nivel de laboratorio por medio de análisis químicos y de campo, con mediciones directas puntuales, monitoreando el balance de materiales (flujo de agua, producción de biogás y materia orgánica cruda), así como el controlar la estabilidad de un proceso anaerobio bastante complejo, por medio de dos reactores de flujo ascendente que conforman el sistema de tratamiento final de las aguas residuales en el beneficio Coopelibertad R.L. La estabilidad se evaluó por medio de tres parámetros : pH, alcalinidad y ácidos grasos volátiles (AGV's), donde estos dos últimos reflejaron comportamientos directamente proporcionales en los centros y a la salida de ambos reactores. Un resultado muy importante, fue el hecho de sustituir la soda cáustica por cal talco para el control del pH. Lo anterior representa un gran ahorro económico, así como una manipulación más sencilla y menos peligrosa por parte de los operarios del sistema. Con la cantidad de materia orgánica presente en las aguas mieles (denominada en términos de DQO), se logró determinar una eficiencia de remoción del 91.15%. La producción de gas, aparte de ser un subproducto de la descomposición de las aguas, que fue aprovechado como una fuente calorífica ó energética, mantuvo una relación directa con el DQO de afluente, ya que sirvió para definirla cantidad de materia orgánica cruda que ingresó al reactor, incrementando según las posibilidades entre un 4 y un 7% más cada día. Se logro determinar un consumo de agua por fanega menor al metro cúbico, así como el grado de contaminación por medio del DQO en todas las aguas que participan en los procesos de beneficiado húmedo. Esto último permitió identificar aquellas aguas que no era necesario su tratamiento, incrementando la eficiencia operativa del reactor anaerobio.