Ingeniería y Arquitectura

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    Utilización de agua residual de PTAR en la confección de mortero
    (2024) Montero Padilla, Jose Carlos; Centeno Mora, Erick Javier
    El presente proyecto evaluó la posibilidad de reutilizar el agua residual tratada en la elaboración de la mezcla de mortero, analizando la relación entre la trabajabilidad de la mezcla y resistencia a la compresión del mortero. La importancia de esta investigación radica en que en el Reglamento de Vertido y Reúso de Aguas Residuales (Decreto N° 33601-MINAE-S) de la legislación costarricense, permite el reúso de agua residual para construcción, teniendo como único requisito el cumplimiento de parámetros microbiológicos (coliformes y nemátodos intestinales). Sin embargo, no contempla posibilidad de exista interferencia de otros parámetros de calidad del agua como lo es la cantidad de materia orgánica y de sólidos presentes en el agua, los cuales son parámetros que pueden afectar de manera negativa el uso del agua residual en la elaboración de mortero. Se realizó una caracterización de diversos parámetros físico-químicos de aguas residuales de una planta de tratamiento de aguas residuales ordinarias: agua cruda (sin tratamiento), efluente de reactor anaerobio tipo UASB (Upflow Anaerobic Sludge Blanket), efluente de lodos activados y efluente de un tratamiento terciario (filtración de efluente de lodos activados), este último para determinar si es necesario de un tratamiento posterior para obtener resultados optimos en los parámetros de análisis en el mortero. Después de caracterizar las muestras de agua y los materiales del mortero (cemento y arena), se realizaron mezclas de mortero con los distintos tipos de agua residual, para determinar si alguno(s) de los parámetros analizados tuvo influencia en las propiedades de trabajabilidad y resistencia a la compresión del mortero, estudiando estas propiedades en las mezclas de mortero a edades de 3, 7 y 28 días. A partir de los análisis de laboratorio realizados se estableció que si hay una disminución en la de resistencia a la compresión cuando la cantidad de presencia...
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    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 Daniel
    El 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.
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    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 Esteban
    La 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...
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    Análisis técnico-económico de tecnologías altermativas existentes aplicadas en la reutilización de aguas grises y pluviales
    (2009) Ugalde Elizondo, Karen; Mata Abdelnour, Erick
    En los últimos años Costa Rica ha tenido un crecimiento económico producto de las actividades del sector construcción, lo que genera una mayor demanda de agua y por ende un aumento en la cantidad de aguas negras que contaminan las fuentes subterráneas. Algunas empresas promueven la reutilización de aguas grises o pluviales en viviendas, sin embargo, para muchos sectores del país este tema es desconocido o consideran que la utilización de estos equipos es costosa. Por esta razón, surgió la necesidad de realizar un análisis económico de la aplicación de tecnologías de reutilización de aguas grises y pluviales; considerando además, el aporte de estos sistemas al ambiente. Se realizó una investigación de sistemas en el país y el extranjero y posteriormente se elaboró el análisis solamente con uno de los equipos que reutilizan aguas grises y pluviales. Para establecer el ahorro por disminución del consumo de agua potable, se determinó el consumo de agua con tecnología y sin ella, utilizando como base una vivienda de tres personas; adicionalmente, se consideró el efecto del alza de los precios del agua y estimaron las tarifas para un período de 20 años. También se establecieron los costos de mantenimiento y operación del sistema, para ello se proyectaron los precios de la electricidad. Al aplicar las metodologías del análisis financiero, se comprobó que de seguir las tendencias actuales en la fijación de precios del agua, no resulta rentable invertir en las tecnologías de reutilización del agua como las presentadas en esta investigación. Por esta razón se proponen razonamientos alternativos para justificar el uso de estas tecnologías. Estos razonamientos alternos se relacionan, ya sea con incentivos del gobierno a individuos que decidan instalar este tipo de sistemas; o con preocupaciones propias del usuario que lo lleven a buscar protegerse de los crecientes racionamientos ...
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    Propuesta de adecuación del sistema de tratamiento para lixiviados del Relleno Sanitario Río Azul para el cumplimiento de parámetros de reúso del efluente
    (2012) Solano Zecca, Gabriela; Vidal Rivera, Paola
    Se propone hacer reúso del efluente de la planta de tratamiento de lixiviados del ya clausurado Relleno Sanitario Río Azul (RSRA). El agua en las tres principales etapas del sistema depurador, se caracterizó y se relacionó con las operaciones y procesos unitarios responsables del comportamiento observado en los parámetros fisicoquímicos. Desde una perspectiva global, el desempeño de la planta es satisfactorio para garantizar los límites de vertido del Reglamento de Vertido y Reúso de Aguas Residuales. Sin embargo, al analizar condiciones específicas de funcionamiento y operación, para cada uno de los elementos del sistema, se encontraron importantes deficiencias que no permiten alcanzar la mayor y más constante calidad del lixiviado que se requiere para el reúso del efluente. Será necesario implementar mejoras al sistema actual, así como invertir en unidades adicionales de tratamiento avanzado, para que el reúso del agua no constituya una mala práctica.
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    Estudio de viabilidad de cosecha de agua de lluvia en Reserva Conchal para su utilización en riego del campo de golf
    (2015) Carvajal Carballo, Rebeca; Govaere Vicarioli, Georges
    El presente trabajo muestra la viabilidad técnica y económica de implementar un sistema de cosecha de agua de lluvia para ser utilizado en el riego del campo de golf de Reserva Conchal aprovechando los lagos ubicados dentro del campo como reservorios. Se realiza un diagnóstico del manejo que se le da al recurso hídrico comparando el agua que se riega vs el agua requerida por el cultivo según la demanda estimada de: evapotranspiración, condiciones del suelo y características del cultivo, con el cual se determina que no existe un exceso de agua regada. El agua que puede ser cosechada se determinó realizando un balance hídrico con el método de Thorthwaite y Matter. La capacidad de los lagos corresponde a 44 mil m3 de agua, pero el agua que escurre por el campo es mayor que esta capacidad por lo que no se logra almacenar toda el agua que se podría captar en época lluviosa, pero se logra captar el volumen total de los lagos para contar con él a inicios del verano. El análisis económico muestra el costo aproximado del proyecto, de manera que realizar la interconexión de los lagos podría tener un costo aproximado de $81 mil dólares utilizando un sistema de bombeo eléctrico siendo este un 66% más eficiente que opción de utilizar un bombeo de motor diésel lo cual permitiría ahorrar aproximadamente $66 mil dólares si se aprovecha el agua total de los lagos tomando en cuenta las perdidas por evaporación e infiltración. El volumen de agua almacenado puede ser aplicado según las necesidades que vayan apareciendo y se debe apreciar el sistema como una ayuda o un apoyo para mitigar el impacto de la falta de agua lo que hace que, contar con el sistema instalado permita utilizarse en el momento en que se cuente con agua en los lagos, esto implica que si hubo un evento de lluvia no esperado que hiciera que se llenaran los lagos se podría accionar el sistema y aprovechar el agua.

SIBDI, UCR - San José, Costa Rica.

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