Trabajos Finales de Graduación

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Evaluación y optimización del funcionamiento de un sistema de humedales artificiales horizontales de flujo subsuperficial como alternativa de tratamiento de aguas residuales ordinarias ubicados en playa Dominical
(Universidad Nacional (Costa Rica), 2013-07) Mora Aparicio, Carmen María; Alfaro Chinchilla, Carolina
Las aguas residuales generadas en las diferentes actividades comerciales e industriales son las responsables hoy en día de la contaminación de los cuerpos de agua, eso trae consigo impactos negativos en el ambiente y en las comunidades cercanas al cuerpo receptor. De aquí la importancia de tratar las aguas en el punto de generación, asegurándose el cumplimiento de la legislación vigente. Para solventar este problema, existen organizaciones dedicadas al diseño, la construcción y el mantenimiento de los sistemas de tratamientos convencionales y de las tecnologías blandas de aguas de residuales. Las tecnologías no convencionales permiten la depuración de las aguas residuales con menores requerimientos energéticos que los sistemas tradicionales, los humedales artificiales, son un ejemplo de éstas. En el país, existen empresas que han adoptado este tipo de tecnologías, una de ellas es el Hotel Diuwak en Playa Dominical, éste implementó un sistema de 7 humedales que reciben las aguas negras y grises. Para el presente estudio se analizaron las aguas de entrada y salida de los humedales del Hotel Diuwak, con el fin de determinar la eficiencia en la remoción de parámetros varios. Para el sistema de tratamiento en cuestión se reportaron datos de remoción total de DBO 92 0/0, DQO 81 0/0, p-P043 - 66 0/0, NTK 68 0/0, NH3 74 0/0, 70 0/0, ST 66 0/0, SST 75 0/0, SD 43 0/0, y SSed 87 0/0. Con estos porcentajes se comprobó la capacidad de remoción de materia orgánica, sólidos y los nutrientes. Además, los análisis químicos evidenciaron que el Primer sistema I (PSI. l) es, de todos los sistemas de humedales, el que posee mejores condiciones de remoción de materia orgánica, confirmados por los parámetros de DBO (97%), DQO (84%). Durante el diagnóstico y la evaluación del sistema, se detectaron diversas situaciones que influían en la operación de los humedales, de los pretratamientos y en las características del agua de entrada, por ello se presentaron recomendaciones a la administración del hotel, con el fin de lograr una optimización del sistema y así garantizar la máxima remoción de contaminantes de las aguas. Los resultados indicaron que los HA son tratamientos adecuados para la depuración de aguas residuales, en este caso particular, las aguas provenientes del Hotel Diuwak, cumpliendo así con el RVRAR en la mayoría de los parámetros.
Evaluación y recomendaciones para el manejo de aguas residuales de una empresa procesadora de derivados lácteos
(Universidad Nacional (Costa Rica), 2008-09) Torres Quirós, Harold; Alfaro Chinchilla, Carolina
El presente proyecto se desarrolló en una pequeña industria ubicada en la provincia de Alajuela perteneciente a la rama alimentaria, como reseña histórica ésta inicia sus labores en el año 1998 y en la actualidad abarca un área de construcción de aproximadamente 600 m2, de los cuales la mayor parte corresponde a la planta de producción. La misma se dedica a la elaboración de tres tipos de productos: helados (18 sabores), bolihelados (5 sabores) y gelatinas (l sabor), la cantidad producida dependerá de los pedidos de clientes fijos y de la época del año por lo que no existe un volumen homogéneo de producción. El personal se encuentra conformado por catorce empleados de los cuales cuatro trabajan en el área administrativa, ocho son operarios de planta y dos en distribución y entrega. La generación de aguas residuales provenientes de las distintas operaciones desarrolladas se constituye como la problemática ambiental que debe afrontar la empresa, es por ello que para el año en el año 2002 de un sistema de tratamiento de aguas residuales (STAR) como parte de la solución adoptada para hacer frente a dicha situación. Este no solo fue establecido con la finalidad de cumplir con lo estipulado en la legislación ambiental nacional (Reglamento de vertido y reuso de aguas residuales) sino como medida para evitar posibles denuncias por parte de vecinos. El incremento de la producción ha provocado un aumento en la cantidad de agua utilizada dentro del proceso, generando un mayor caudal de aguas residuales y por ende de contaminantes. Las estrategias desarrolladas en el presente documento fueron establecidas con la finalidad de ofrecer nuevas opciones hacia la solución del problema mencionado, para ello fue necesario conocer con mayor detalle cada uno de los procesos productivos y las operaciones auxiliares (limpieza de instalaciones y equipo) llevadas a cabo dentro de la empresa. Las visitas realizadas permitieron identificar aquellas fuentes generadoras de aguas residuales, de las cuales dos fueron seleccionadas para llevar a cabo su caracterización fisicoquímica y cuantificación del caudal generado por las mismas, mientras para las restantes fuentes sólo fue considerado el volumen generado. La confección de un plan de minimización de aguas residuales busca reducir no sólo el volumen de líquido que es enviado hasta el sistema de tratamiento y por ende de la carga contaminante, sino también el uso irracional de agua en la empresa mediante la puesta en práctica de algunas estrategias de Producción más Limpia (P+L). El funcionamiento del STAR actual fue evaluado mediante la caracterización del afluente que ingresa en cada una de las estructuras que lo conforman. Los resultados obtenidos indicaron que la capacidad de este último fue sobrepasada ya que la remoción registrada en algunos de los parámetros contemplados en el Reglamento de vertido y reuso de aguas residuales no es suficiente para cumplir con los límites correspondientes. Con base en lo anterior el efluente generado fue sometido a tratamientos adicionales dentro de los que se encuentran: coagulación-floculación, sedimentación y lodos activados. Con respecto al proceso de coagulación-floculación la adición de 300 mg de sulfato de aluminio y de 9 mL de una solución de polímero catiónico al 0,18% por cada litro de agua residual por tratar se constituyeron como las dosis óptimas de coagulante y coadyuvante que favorecieron la formación de flóculos más definidos y con mejor sedimentación dentro de las opciones consideradas. El tratamiento de lodos activados se constituyó como la alternativa que favoreció la mayor remoción de la carga contaminante hasta alcanzar valores por debajo de la norma. Los tratamientos considerados se constituyen junto al plan de minimización como las posibles soluciones al problema que aqueja la empresa, mientras que la inversión de capital total asociada al plan de minimización sería de $1 230 la correspondiente a los tratamientos adicionales (mejoras al actual STAR) sería de $101 574, ambos calculados en el mes de junio de 2008, con una tasa de retorno de la inversión menor a I año para el primero y de IO años para el segundo. Si se logra reducir el volumen de residuos mediante la aplicación del plan de minimización se reduciría el dimensionamiento del sistema propuesto así como los costos de inversión y operación del mismo.
Generación de un índice de emisiones de metano para el relleno sanitario de Río Azul, Costa Rica
(Universidad Nacional (Costa Rica), 2008-06) Chaves Barboza, Gustavo A.; Alfaro Chinchilla, Carolina
Uno de los retos más grandes que ha enfrentado la humanidad a lo largo de su existencia es la lucha que se da actualmente contra los efectos adversos que produce el cambio climático. Esto ha llevado a la comunidad científica mundial a plantear estrategias de diversas índoles que lleven a mitigar dicho fenómeno y en lo posible, a detener su avance. De igual forma, en nuestro país, diversas instituciones estatales así como ONG's han realizado estudios y desarrollado programas enfocados en este sentido, fomentando además políticas nacionales que sirvan como plataforma para la aplicación de una legislación ambiental más estricta y acorde con las características de degradación ambiental actuales. En este sentido, el Instituto Meteorológico Nacional (IMN) en coordinación con otras entidades estatales, instituciones y organizaciones no gubernamentales han realizado dos inventarios de gases promotores del efecto invernadero, como uno de los requisitos adquiridos mediante la ratificación de la Convención Marco de las Naciones Unidas sobre Cambio Climático realizada por Costa Rica en el año 1994. Para dichos inventarios, se ha aplicado la metodología propuesta por el Panel Intergubernamental sobre el Cambio Climático (IPCC) para la estimación teórica de emisiones de gases de efecto invernadero, según la actividad responsable de su generación. Entre los sectores a evaluar según los organismos internacionales pertinentes, se encuentra el manejo y disposición final de residuos sólidos, que para el caso de Costa Rica, representa un 22% de las emisiones totales de gas metano de todas las actividades estudiadas. Dicho gas junto con el dióxido de carbono representan la mayor proporción de los gases de efecto invernadero emitidos. De estos, el CH4 presenta una mayor capacidad calorífica por lo que a pesar de encontrarse en menor cantidad que el C02, su contribución al efecto invernadero es considerablemente alto. Es así como, específicamente para la determinación teórica de la cantidad de gas metano generado en actividades de disposición final de desechos, tales como los rellenos sanitarios, se han utilizado fórmulas dictadas por el IPCC en las que se asignan valores preestablecidos a diversos factores. Estos valores son utilizados internacionalmente sin distinción de las características específicas que presentan los residuos sólidos de cada país. De esto modo, en este trabajo se realizó la determinación experimental de algunos de estos factores basados en el Relleno Sanitario de Río Azul, adecuándolos más a una realidad nacional y estableciendo una comparación entre los resultados obtenidos, generando a su vez, un índice de emisiones de metano que puede ser utilizado en el país para futuras cuantificaciones teóricas.

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Examinando Trabajos Finales de Graduación por Autor "Alfaro Chinchilla, Carolina"