1. Trabajos finales de graduación de grado
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Item Evaluación de la digestión anaeróbica de dos etapas de las aguas residuales ordinarias(2023) Rodríguez Salina, María Mercedes; Centeno Mora, Erick JavierEn la investigación se evaluó la utilización de un reactor anaeróbico de dos etapas respecto al de una etapa a escala de laboratorio en la gestión de aguas residuales ordinarias o municipales en Costa Rica y agua residual sintética a base de glucosa, esto se logró mediante la prueba experimental en términos de producción de biogás, la cual se midió con un índice volumétrico de 1 a 0, siendo 1 la mayor producción obtenida de biogás durante la investigación. Entre los principales resultados se obtiene que entre las fases estudiadas en términos de producción de biogás la digestión anaerobia en dos etapas de agua residual sintética a base de glucosa presentó la mayor producción por lo que esta se define en la investigación como índice volumétrico 1, seguido del agua residual ordinaria en una fase con un índice de 0,25 y el más bajo fue el del agua residual sintética en una etapa con 0,06, durante el proceso se encontró que los cambios de pH en el medio influían directamente en la producción de biogás. Por otro lado, se encontró que no es factible en este caso el uso de digestores anaerobios de dos etapas para el tratamiento de aguas residuales domésticas debido a que el reactor de laboratorio alcanza un TRH mínimo de 22 h y para esto se necesitan TRH entre 2 a 3 h. Sin embargo, se encuentra altamente beneficiosa la incorporación de un segundo reactor para el agua residual sintética, por lo que se realiza un diseño para este prototipo, en el cual se obtiene que la inversión al añadir un segundo reactor se recuperaría en un periodo de 15 años mediante el aprovechamiento del biogás producido en sustitución de gas licuado de petróleo (LPG) obteniendo un beneficio económico por año de 3 287 123 colones, lo cual permitiría el uso de un sistema de tratamiento que no requiere un consumo energético, y por el contrario genera energía.Item Diseño de un sistema hidráulico y pluvial, con énfasis en la conservación y uso eficiente del agua para las instalaciones de Cedes Don Bosco ubicado en Inmaculada Concepción de Alajuelita(2020) Cordero Guerrero, Caleth David; Garbanzo Salas, José DanielEl proyecto a continuación contempla una propuesta de solución a la problemática actual que sufre la institución educativa denominada Cedes Don Bosco ubicada en Inmaculada Concepción de Alajuelita, donde la condición del sistema hidráulico sufre complicaciones de origen mecánico y operacional; además se evidencia la inconstancia de abastecimiento del recurso hídrico, que es una realidad nacional. La propuesta consiste en realizar un diseño mecánico del sistema hidráulico y del sistema pluvial, capaz de utilizar eficientemente el agua y reducir el consumo.Item Evaluación de la gestión de recursos energéticos e híbridos en la planta empacadora de piña (Ananas comosus) Upala Agrícola(2022) Varela Vásquez, Stefany Geovanna; Mora Chaves, Juan RobertoPara el año 2019 Costa Rica fue el país con mayor producción a nivel mundial de piña (Ananas comosus), con 11,8 % del total global. Debido a la alta demanda de recursos energéticos e hídricos de las empresas agroindustriales y su impacto económico y ambiental se desarrolló una evaluación de la gestión de la empresa Upala Agrícola, localizada en la Zona Norte de Costa Rica, en donde se lleva a cabo el proceso de empaque de piña fresca para exportación. De este modo, se basó en el análisis in situ del proceso por medio de visitas con el fin de identificar el consumo de recursos y crear el perfil energético e hídrico. También, se elaboró una propuesta de mejoras para reducción de costos y aprovechamiento de recursos. Además, se realizó la propuesta del sistema de gestión energética con base a la norma ISO 50001, y finalmente, se estimaron los costos de inversión para la aplicación de mejoras e ingresos debido al posible ahorro de consumos encontrados. En el levantamiento de datos de consumo de recursos se inició con la identificación de la em- presa, donde se realizó el diseño de diagrama de procesos, plano de planta, ubicación de equipos y gestión de cada operación estudiada. Luego, se obtuvo el consumo energético (electricidad y combustible) de los equipos involucrados desde la etapa de recibo de fruta desde campo hasta el empaque y paletizado de las piñas. Paralelamente, se midió la capacidad volumétrica de la pila de lavado, así como la cantidad de agua en litros que se consumen diariamente en control de pérdidas en la pila. Además, se calculó el consumo hídrico en las etapas de encerado, aplicación de fungicida y en las boquillas de limpieza de los platos de la calibradora. Finalmente, se midió el consumo de fungicida, cera, cloro y cajas, así como la cantidad de personal en cada operación. Con cada insumo se realizó cálculos de índices...Item Elaboración de un plan integral de actualización para el sistema de abastecimiento de agua potable de la comunidad de Pacayas, Cartago(2020) Soto Víquez, Kevin; Sánchez Fernández, AntonioEn el año 2016, la Contraloría General de la República examinó la gestión realizada por la Municipalidad de Alvarado sobre el acueducto del cantón de Pacayas y determinó una gestión deficiente, además de un importante rezago en infraestructura y herramientas de medición del consumo y cloración. Se propone desarrollar un plan integral de actualización para el sistema de abastecimiento de agua potable de Pacayas mediante la reestructuración de la configuración hidráulica, la optimización del manejo comercial y operativo y un plan de gestión del riesgo. En primera instancia se realizó una recopilación de información perteneciente a la Municipalidad de Alvarado como registros históricos, bases de datos comerciales e información geográfica de infraestructura y usuarios. Debido a la escasa información existente, se procedió a estudiar la gestión comercial y administrativa, recolectar datos geográficos en campo con GPS y registrar parámetros hidráulicos con un caudalímetro y manómetros. Toda la información recolectada se utilizó para el desarrollo y calibración de un modelo hidráulico del acueducto con el software WaterGems. Se modelaron ocho diferentes escenarios a corto, mediano y largo plazo. Los resultados de las modelaciones denotaron que, parámetros como las presiones dinámicas y estáticas, la velocidad y los diámetros mínimos, no cumplen con las regulaciones de la normativa nacional. Las mediciones reflejaron que los parámetros de calidad del agua, como cloro residual libre y combinado, tampoco cumplen con los límites definidos por la legislación. Además, se determina un deficiente manejo de los riesgos que podrían afectar el sistema de agua potable. Se proponen 112 lineamientos, que incorporan temas de gestión comercial, operacional e inversión en infraestructura para mejorar el estado del acueducto de Pacayas, igualmente un plan de seguridad del agua para asegurar un manejo adecuado de los riesgos.Item Diagnóstico de los acueductos Cot, Potrero Cerrado y San Juan de Chicuá en la parte alta de la cuenca del río Reventazón(2016) Monge Soto, Jessica; Vidal Rivera, PaolaSe propone realizar un diagnóstico, en términos de infraestructura, calidad de agua y gestión administrativa y operativa, de tres acueductos rurales, los cuales captan el agua de nacientes ubicadas en las faldas del volcán Irazú, en la parte alta de la cuenca del río Reventazón. Esta investigación se lleva a cabo en el marco del Plan de Manejo de la Comisión para el ordenamiento y manejo de la cuenca del río Reventazón (COMCURE). El proyecto se desarrolló en tres etapas, recopilación de información, fase experimental, y análisis de resultados. En la primera fase se revisaron las normas vigentes, el plan regulador de Oreamuno y los estudios realizados en la zona. La fase experimental incluyó visitas de campo, entrevistas y pruebas de laboratorio (Laboratorio de Ingeniería Ambiental y Laboratorio de Microbiología de Aguas de la Universidad de Costa Rica). Para el análisis se usó como herramienta de evaluación, la matriz de categorización de ASADAS del Instituto Costarricense de Acueductos y Alcantarillados, se calculó la oferta y demanda de agua y se analizaron parámetros organolépticos, físico-químicos y microbiológicos de calidad de agua, según el Reglamento de Calidad de Agua Potable del Ministerio de Salud. La evaluación permitió generar propuestas para el fortalecimiento de la gestión de los sistemas de abastecimiento. Los acueductos estudiados se encuentran en zonas de condiciones geofísicas y sociales similares, sin embargo, son muy heterogéneos entre sí en cuanto a gestión administrativa y operativa. Con respecto a la calidad de agua, las pruebas de nitratos no dieron resultados fuera de los límites, no obstante, el riesgo de contaminación por agroquímicos está presente y se debe respetar el área de protección de las nacientes según leyes y criterios técnicos. Cada acueducto tiene necesidades distintas, cabe destacar que se recomienda aplicar ...Item Diagnóstico de los acueductos de Lourdes, Piedra Verde, Pozo Azul y La Palma, en la parte media del cantón de Abangares(2016) Alvarado Alcázar, Diana; Vidal Rivera, PaolaEl presente informe abarca la evaluación del estado actual de los acueductos de Pozo Azul, Lourdes, La Palma y Piedra Verde, pertenecientes al cantón de Abangares. Comprende el diagnóstico de la infraestructura, la calidad del agua, balance de consumo y producción de las fuentes; y administración de la ASADA respectiva. La recopilación de información se realizó principalmente a través de visitas en las zonas de interés, donde se visitó la infraestructura existente y las fuentes de agua, de las cuales se tomaron muestras que fueron analizadas en el Laboratorio de Ambiental del departamento de Ingeniería de la Universidad de Costa Rica; adicionalmente se realizó un levantamiento de la tubería de conducción de cada acueducto. Se entrevistó a miembros de cada una de las ASADAS, para poder indagar sobre la administración de éstas. A partir del material obtenido se realiza un diagnóstico sobre el manejo del recurso hídrico para el abastecimiento de agua potable, el cual identifica las principales carencias y ventajas de los acueductos en estudio, con esta información se proponen mejoras y recomendaciones a corto, mediano y largo plazo; que les permita tener un sistema más eficiente y a la vez se promueva la conservación del ambiente. Los acueductos en estudio presentaron deficiencias muy similares, los principales problemas radican en el poco o nulo conocimiento sobre manejo de un acueducto tanto por los miembros del comité como por los fontaneros, el AyA como ente responsable de la supervisión del manejo del recurso no cuenta con el personal suficiente para hacerle frente a las necesidades de los acueductos rurales existente. Los sistemas de abastecimiento de agua potable de comunidades pequeñas no generan suficientes ingresos para realizar cambios totales o mejoras de elevados costos, y las opciones de préstamo suelen ser muy limitadas. Por lo que se requiere más apoyo económico por parte de la entidades públicas.Item Propuesta de mejoramiento hidráulico-ambiental para la red de agua potable y agua residual del edificio de la Facultad de Química en la Sede Rodrigo Facio de la Universidad de Costa Rica(2015) Quirós Ivankovich, Alejandro; Vidal Rivera, PaolaSe evalúa el estado actual del edificio de la Escuela de Química en los aspectos hidráulico y sanitario, considerando la calidad de agua potable y agua residual de la edificación, así como las respectivas redes de tubería asociadas. Así mismo, se proponen las mejoras pertinentes para llevar al edificio a un funcionamiento y operación óptima en los aspectos mencionados. Para determinar las mejoras necesarias en la edificación, se realizan visitas de campo, consultas a fontaneros y encargados de mantenimiento, mediciones de consumo de agua potable, evaluación de tuberías, accesorios y piezas sanitarias. También se comprueba la calidad del agua potable consumida y agua residual generada en la Escuela de Química mediante pruebas de laboratorio. Los análisis realizados muestran que la Escuela de Química no cumple plenamente con el Código de Instalaciones Hidráulicas y Sanitarias en Edificaciones, Reglamento de Vertido y Reuso de Aguas Residuales y el Reglamento para la Calidad de Agua Potable. Las tuberías para distribución de agua potable y evacuación de aguas residuales presentan problemas de corrosión, antigüedad e ineficiencia. Existe un protocolo para el manejo de desechos líquidos en laboratorios, sin embargo, este es insuficiente, ya que aún se descargan aguas residuales especiales al alcantarillado sanitario. El consumo de agua potable en la Escuela de Química es mayor al esperado, lo cual puede corregirse con cambios en las prácticas y con la instalación de accesorios de bajo consumo de agua. Es imperativo realizar los cambios necesarios para cumplir con la legislación actual, de manera que se proteja la salud humana, la integridad ambiental y se eviten medidas perjudiciales para la Universidad por parte del Ministerio de Salud.