1. Trabajos finales de graduación de grado
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Item Tratamiento de aguas con fármacos utilizando método híbrido de oxidación avanzada con ultravioleta/persulfato y biorremediación con Trametes versicolor(2023) Villegas Solano, Diego; Rodríguez Rodríguez, Carlos EstebanItem Actualización del modelo hidrogeológico de los acuíferos Playa Panamá y El Coco, Carrillo, Guanacaste(2021) Dormond Sánchez, Pablo Andrés; Barahona Palomo, MarcoLa presente investigación corresponde con la actualización de los modelos hidrogeológicos conceptuales de los acuíferos costeros Playa Panamá y El Coco, el objetivo era conocer el estado actual de ambos ante el crecimiento significativo que ha experimentado el desarrollo turístico en la región de Guanacaste durante los últimos años. Lo anterior mediante la recopilación de la información preexistente, la cuantificación de los parámetros hidráulicos, el análisis de la influencia mareal, el cálculo de la recarga potencial utilizando el método del balance hídrico, el cálculo de la recarga real en el año 2017 y producto de los eventos climáticos extremos Huracán Otto y la Tormenta Tropical Nate mediante el método de la fluctuación de niveles, la caracterización hidrogeoquímica del agua a partir de análisis de iones mayores y por último la determinación de la vulnerabilidad mediante el método DRASTIC. Ambas cuencas Playa Panamá y El Coco se encuentran dentro de un contexto geológico semejante y, por su cercanía, están sujetas a condiciones climáticas similares. El acuífero principal de cada uno de los sistemas corresponde con los depósitos recientes inconsolidados, ubicados en la parte baja de las cuencas. La recarga de los sistemas acuíferos se da durante la época lluviosa, principalmente durante los meses de mayor intensidad y cantidad de lluvia (septiembre y octubre). Se estima que la recarga potencial total del sistema corresponde con el 25,8% de la precipitación anual para Playa Panamá y el 23% en el sistema acuífero El Coco. Con base en los datos generados y analizados en esta investigación no se identifican indicios de contaminación por intrusión salina en pozos de abastecimiento público en ninguno de los dos acuíferos y las concentraciones de iones mayores en disolución son inferiores al valor máximo admisible en el reglamento de agua potable vigente...Item Determinación de la cinética de reacción de los procesos biológicos llevados a cabo en los reactores ubicados en la planta de tratamiento de aguas residuales de una empresa procesadora de frutas y verduras(2022) Jiménez Mata, Rodolfo; Mora Gómez, Bernardo HernánItem Caracterización fisicoquímica del agua superficial en la subcuenca del río La Paz, San Ramón, Alajuela Costa Rica; como indicador del impacto ambiental por urbanismo en la zona(2020) Siles Alvarado, Laura Beatriz; Bolaños Alfaro, John DiegoEl río La Paz es uno de los afluentes del río Barranca ubicado en el distrito Piedades Norte de San Ramón. Esta zona se caracteriza por ser montañosa de población rural en crecimiento, en la que se llevan a cabo actividades de agricultura y ganadería que son posibles focos de contaminación en el río La Paz. Esto evidencia la necesidad de caracterizar el estado actual de contaminación en la subcuenca del río la Paz mediante la medición de parámetros fisicos y químicos para establecer la calidad del agua. Para esto se realizaron tres muestreos en la época lluviosa, en mayo (muestreo I), agosto (muestreo II) y octubre (muestreo III) del 2019. La recolección de muestras se dio en tres zonas del río y, al mismo tiempo, se realizó la medición del caudal y mediciones in situ. Los análisis de laboratorio incluyeron la cuantificación de aniones y cationes, metales y residuos de plaguicidas; este último en el LAREP de la UNA. En los parámetros fisicos y químicos analizados se observó un cambio en la condición química del río, desde su naciente hasta su desembocadura. El pH de todo el río varió en un rango de 6,1 a 7,3 con un pH promedio de 6,6. La conductividad eléctrica que se obtuvo en los diferentes muestreos no sobrepasó los 53 ¿S/cm a lo largo del cauce. El oxígeno disuelto presentó un promedio global de 7,9 mg/L y la turbidez alcanzó un valor máximo de 79,5 NTU. Por otra parte, la alcalinidad que se obtuvo durante el estudio fue de un rango de 12 mg/L a 30,7 mg/L de CaC03 y se obtuvo una dureza de 6,9 mg/L a 19,6 mg/L, por lo que son aguas de baja alcalinidad y blandas. Los antones y cationes encontrados tuvieron bajas concentraciones de S04-², N03-, Ca²+, Mg²+, Na+ y K+ en cuanto a los cloruros se obtuvo un máximo de 12,9 mg/L a lo largo del río. Además, se obtuvo un aumento paulatino de la concentración de aniones y cationes a lo largo del cauce, excepto en el caso de la concetración de anioes y cationes...Item Implementación y validación de la metodología EPA 8015C para la determinación de hidrocarburos totales de petróleo en muestras de agua y suelos por cromatografía de gases(2022) Aguilar Chinchilla, Natalia María; León Rojas, Carlos FernandoSe validó e implementó la metodología 8015C Compuestos Orgánicos no halogenados por cromatografía de gases de la US Enviromental Protection Agency, EPA, para la determinación de hidrocarburos totales de petróleo (TPH) en las fracciones del rango orgánico del diésel (DRO) desde C10 hasta C28 y del rango orgánico del aceite (ORO) desde C28 hasta C40 para las matrices de aguas y suelos ingresadas al laboratorio AGQ Lambda. Para esto se optimizaron las condiciones instrumentales del método logrando identificar los factores críticos que incidían directamente con su desempeño, como el programa de temperaturas, el ajuste de las ventanas de tiempo de retención y el uso de estándares de calibración representativos. Esto permitió alcanzar los resultados esperados según las necesidades en materia ambiental del sector industrial. Para todos los parámetros de desempeño analizados en la validación se lograron alcanzar los criterios de aceptación planteados por la norma EPA 8000D, tomada como referencia, linealidad (R2 ¿ 0,99); precisión (DER ¿ 20%); veracidad en porcentaje de recuperación [(70 ¿ 130) %]; límites de detección y cuantificación para suelos y aguas (¿ 10 mg L-¹ y ¿ 0,5 mg L-¹ respectivamente) y sensibilidad (m > 0). Finalmente, el método validado se aplicó a todas las muestras de agua y suelos ingresadas al laboratorio entre los meses de junio - diciembre del 2020, donde se pudo constatar que una gran mayoría superaba los límites máximos permitidos por reglamentación nacional para aguas de vertido en cuerpos receptores (10 mg L-¹) y para suelos de diferente uso [(61 - 100) mg L-¹] y que, por lo tanto, la metodología demostró ser una herramienta de potencial utilidad para el monitoreo y remediación de zonas contaminadas con este tipo de sustancias en el país.Item Puesta en marcha y definición de los parámetros operativos para la estabilización de la planta de tratamiento de aguas residuales de una empresa procesadora de fruta(2018) Herra Bogantes, Juan Gabriel; Mora Gómez, Bernardo HernánCon el propósito de cumplir con el Reglamentos de vertido y reúso de aguas residuales decreto N° 33601-MINAET-S se puso en marcha la nueva planta de tratamiento de agua residual de una empresa procesadora de fruta y se ajustaron los parámetros operativos hasta lograr el mejor rendimiento de los reactores en serie RAFA-FAFA-RMC, para obtener la menor carga orgánica posible en el efluente del sistema. Lo primero que se hizo fue el dimensionamiento de la obra gris de los reactores RAFA- FAFA-RMC para comparar con los volúmenes de diseño y realizar las correcciones pertinentes en las variables que se puedan ver afectadas. En este análisis se determinó que el RAFA fue el más afectado en la construcción de la obra gris, con un 26,1% menos de su volumen de diseño, mientras que los otros dos reactores FAFA y RMC tienen diferencias mínimas de 2,3% y 5,1 % respectivamente. Se realizó también una caracterización de las aguas previo al arranque y se logró determinar algunas diferencias con respecto a las variables de diseño, tanto en sólidos sedimentables como en el caudal de agua. Por lo que se generó un plan de acción para mejorar las condiciones de entrada a los reactores y así mantener las condiciones de diseño. Con esto se logró disminuir el consumo de agua en más de 100 m³/día y se mejoraron las condiciones de otras variables como la temperatura, Caudales pico y pH. Se alcanzó la estabilidad de los reactores al día 258 de arranque de la planta para una salida de la DQO de 466 mg/L y una DBO de 233 mg/L, por lo que no se llegó a los parámetros de vertido de 400 mg/L y 150 mg/L respectivamente establecidos en el Reglamento de Vertido y Reúso de Aguas Residuales N° 33601 del MINAE. Se precisó la concentración óptima de biosólidos en el RMC para un rendimiento máximo, el cual se logró para una concentración de sólidos de 55 mL/L. Se realizó un balance de masa de los reactores en el que se determinó que la remoción...Item Análisis cuantitativo de riesgo microbiológico por Cryptosporidium spp. y Giardia spp. en un sistema de abastecimiento de agua para consumo humano del Gran Área Metropolitana de Costa Rica en el periodo 2017-2018(2018) Morales Mora, Eric; Chacón Jiménez, Luz MaríaEl agua debe ser suficiente, accesible y segura para toda la población. Múltiples factores pueden afectar la calidad del agua, lo cual aumenta el riesgo de enfermar para la población consumidora. Entre estos factores se encuentran patógenos como Cryptosporidium spp. y Giardia spp., parásitos que causan cuadros diarreicos en seres humanos y animales. Se estudió un sistema de abastecimiento de agua para consumo humano, considerando variables ambientales en las zonas de captación, la salida de la planta de tratamiento y la red; donde se analizó la influencia de estas variables ambientales en la concentración de Cryptosporidium spp y Giardia spp. Además, se estimó el riesgo asociado a estos parásitos para los usuarios del sistema de abastecimiento. Se encuentra que existen diferencias significativas entre la calidad del agua en las zonas de captación. Así como una correlación positiva y moderada entre turbidez, indicadores microbiológicos y precipitación en la mayoría de las zonas de captación. Además, se estima que la probabilidad Poisson de encontrar los parásitos es cercana al 20%. Entre los hallazgos destaca la probabilidad anual de infección de Cryptosporidium spp (1,39E-02) y Giardia spp. (1,36E-02) en las zonas de captación, y Cryptosporidium spp. (5,02E-03) y Giardia spp. (1,54E-02) a la salida de la planta de tratamiento; sobrepasando el límite establecido por la USEPA. Los años de vida ajustados por discapacidad (AVAD) por año se estimaron en las zonas de captación (1,71 E-05) ya la salida de la planta de tratamiento (1,23 E-05), sobrepasando el límite establecido por la OMS. Este trabajo resulta de relevancia al ser el primer estudio de ACRM realizado en Costa Rica, por lo cual, es un aporte relevante para la sociedad y presenta gran aplicabilidad en la toma de decisiones por parte de las autoridades responsables del recurso hídrico.Item Vulnerabilidad de la calidad del agua superficial en la Microcuenca del Río Purires, aguas arriba y aguas abajo de las comunidades de Higuito y San Isidro, El Guarco de Cartago(2015) Elizondo Reyes, Diana Xochitl; Guillén Alpízar, Andrea; López Figueroa, Cary Joshua; Maroto Pérez, William; Peña Andrés, Lyneth; Rojas Sánchez, Carolina; Astorga Espeleta, YamilethEl presente documento pretende dar a conocer los resultados del Seminario de Graduación titulado ¿Vulnerabilidad de la calidad del agua superficial en la microcuenca del río Purires, aguas arriba y aguas abajo de las comunidades de Higuito y San Isidro, el Guarco de Cartago¿. Elementos como análisis físico químicos de aguas, muestreos de fuentes superficiales, interpretación de resultados de laboratorio, revisión bibliográfica, visitas de campo, actividades de educación y sensibilización ambiental en el tema de la contaminación e importancia de la calidad del recurso hídrico y encuestas a las comunidades, fueron algunas de las técnicas utilizadas para obtener los resultados que se verán plasmados en esta memoria. El presente trabajo fue desarrollado específicamente en dos fuentes de agua superficial localizados en las comunidades de San Isidro e Higuito, específicamente en las quebradas Cucaracha y la quebrada Lobo, con el objetivo de caracterizar la vulnerabilidad de la calidad del agua superficial en la Microcuenca del Río Purires, guas arriba y aguas abajo de las comunidades de Higuito y San Isidro, en El Guarco de Cartago durante el 2013¿2014. Este Seminario se logra desarrollar, gracias al soporte del proyecto de la Escuela de Tecnologías en Salud, llamado ¿Diálogo de saberes para la apropiación de la gestión integrada del recurso hídrico, como una estrategia para la sostenibilidad del agua a nivel de la microcuenca del río Purires, Cartago, Costa Rica¿, el cual cuenta con el financiamiento de la Fundación CRUSA. Entre los resultados más relevantes se pueden mencionar que la calidad del agua en ambas quebradas se encuentra deteriorada por la contaminación proveniente de las actividades antropogénicas y de origen natural.Item Evaluación del desempeño de un catalizador heterogéneo compuesto por TiO2-diatomita que integra los procesos de oxidación avanzada de fenton, fotocatálisis y UV/H2O2 en la degradación de cafeína como contaminante modelo en agua(2016) Vargas López, Víctor Daniel; Durán Herrera, EstebanEl presente proyecto de investigación tuvo como objetivo principal la evaluación del desempeño de un catalizador de diatomita modificado con TiO2 que integró los procesos de oxidación avanzada de Fenton, fotocatálisis y UV/H2O2 en la degradación de cafeína como contaminante modelo. Se evaluó la diatomita tanto como catalizador heterogéneo así como soporte para catalizador. Inicialmente se trabajó con tres grupos de catalizadores, en los cuales se evaluó por separado la contribución de cada proceso involucrado. De esta forma se obtuvieron diferentes catalizadores heterogéneos, siendo el de mayor interés el catalizador propuesto, que integró los tres procesos de oxidación avanzada antes mencionados, compuesto de hierro, cobre y TiO2 soportados sobre diatomita. El catalizador en cuestión se caracterizó mediante diversas técnicas: se le realizó un estudio de adsorción, análisis de difracción de rayos-X (XRD), espectroscopía de plasma acoplada inductivamente (ICP), espectroscopía infrarroja (FTIR), micrografías SEM y análisis EDX. Además, se analizó el consumo de H2O2 por parte del catalizador y se determinó su punto de carga cero (PCC). Por último, se estudió su capacidad de reutilización y filtración tras varios ciclos de uso. Se determinó que el procedimiento de impregnación no modificó la estructura de la diatomita utilizada. Cada uno de los sustratos modificados a partir de diatomita se estudiaron a diferentes condiciones de operación, de acuerdo a lo requerido por cada proceso realizado. Los catalizadores impregnados con los metales hierro y cobre fueron examinados a condiciones del proceso de Fenton heterogéneo; los catalizadores impregnados con TiO2 se analizaron bajo condiciones de fotocatálisis; y el catalizador propuesto se analizó integrando cada uno de los procesos anteriormente mencionados. Además, se empleó el catalizador propuesto y se aplicó la metodología Taguchi para realizar un diseño...Item Análisis del proceso de purificación natural del agua de la Quebrada Honda de Pérez Zeledón como respuesta al impacto producido por la agroindustria(2010) Fallas Lizano, Randall; Arias Zúñiga, Ana LorenaEl presente documento se basa en el estudio de la contaminación producida por el vertido de aguas servidas provenientes de procesos agroindustriales generados en un tramo específico de la Quebrada Honda de Pérez Zeledón y el impacto que estos causan en la calidad del agua de la misma. Se evaluó experimentalmente parámetros físico-químicos del agua como: temperatura, pH, conductividad, oxígeno disuelto, demanda bioquímica de oxígeno; con el fin de conocer las propiedades reales del agua de la Quebrada Honda ante las descargas de contaminantes a las cuales es sometida. Para conocer el comportamiento real del oxígeno disuelto y de la demanda bioquímica de oxígeno (DBO), se hizo uso del modelo del déficit de oxígeno creado en 1925 por Streeter y Phelps a lo largo del tramo analizado y se extrapolaron los resultados aguas abajo del mismo; lo anterior con el fin de evaluar el proceso de purificación natural del agua de la quebrada. A partir del modelo matemático calibrado para las condiciones reales del agua de la Quebrada Honda, se realizó un análisis de sensibilidad ante diferentes escenarios de vertido, en donde se consideró los valores máximos de DBO5,20 permitidos por el Reglamento de Vertido y Reuso de Aguas Residuales de Costa Rica y se recomendaron valores máximos de DBO5,20 que impactaran de la menor forma la calidad del agua de la quebrada y que esta no llegara a presentar condiciones anaeróbicas. Como resumen del informe, se concluyó que para poder mejorar la calidad del agua de la Quebrada Honda de Pérez Zeledón, se deben verter valores de DBO5,20 menores a los que señala el Reglamento de Vertido y Reuso de Aguas Residuales de Costa Rica, y que esto se puede lograr a partir del aumento de la eficiencia de los sistemas de tratamiento de aguas residuales de la porqueriza y del beneficio de café que son las dos actividades agroindustriales que están presentes...