Ingeniería Ambiental

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Evaluación Experimental del Tratamiento Anaeróbico y Plan de Manejo Ambiental de Residuos Sólidos Generados en el Mercado Mayorista Metropolitano Río Seco – Cerro Colorado Arequipa
(Universidad Católica de Santa María, 2018-01-19) Aguilar Vizcarra, Patricia Yohana; Campos Hito, Kelly Alejandra
La presente investigación consistió en evaluar experimentalmente el tratamiento anaeróbico y elaborar el plan de manejo de los residuos sólidos del Mercado Mayorista Metropolitano de Río Seco (MMM- Río Seco), ubicado en el distrito de Cerro Colorado, donde se presenta una situación ambiental bastante preocupante a causa de que no se realiza correctamente el manejo integral de estos residuos. Se realizó la caracterización de residuos sólidos del mercado estudiado, para así conocer el volumen de residuos sólidos vegetales, los cuales constituyen más del 80% del volumen total de residuos generados, por tal motivo fue primordial buscar una solución integral que contribuya al manejo adecuado y así minimizar un gran número de impactos ambientales negativos; es por ello que se propuso el tratamiento anaeróbico de dichos residuos, realizando el montaje de biorreactores que permitieron establecer los parámetros de operación para el dimensionamiento del biodigestor anaeróbico y se planteó el programa de segregación en la fuente y recolección selectiva para el MMM- Río Seco. Posteriormente, se propuso el diseño preliminar de la planta de tratamiento. Y, por último, se propone el plan de manejo de los residuos sólidos del mercado. Por lo tanto, esta investigación es de tipo aplicada y longitudinal ya que pretende brindar una alternativa sustentable para el manejo adecuado de los residuos sólidos, incluyendo el tratamiento de residuos sólidos vegetales a través de la digestión anaeróbica que permitirá obtener biogás y biofertilizante (biol y biosol). Palabras Claves: Plan de manejo, residuos sólidos vegetales, segregación, digestión anaeróbica, tratamiento, biodigestor, biogás.
Diseño de un Sistema Integral de Tratamiento en un Relleno Sanitario para los Residuos Sólidos Municipales del Distrito de Chuquibamba-Condesuyos, 2017
(Universidad Católica de Santa María, 2018-01-19) Briceño Bedoya, Brunela Jesús; Vizcardo Delgado, Yessica Pamela
El Distrito de Chuquibamba, ubicado en la provincia de Condesuyos, realiza una inadecuada disposición final de sus residuos sólidos son dispuestos en un botadero sin tratamiento alguno. En el presente trabajo de investigación se identificó un área de disposición final de RR.SS. que cumple con las especificaciones técnicas y ambientales que se exigen en nuestro país, con el fin de diseñar un sistema de tratamiento óptimo en un relleno sanitario, mejorando la gestión de los residuos sólidos municipales y la calidad de vida de los pobladores del Distrito de Chuquibamba, que se encuentran expuestos a enfermedades y a la contaminación del botadero informal que opera actualmente en el Distrito. Se realizó un trabajo progresivo, a través de la recolección de información sobre la situación actual en la gestión de los residuos sólidos de la Municipalidad de Chuquibamba. Posteriormente se propone el desarrollo del estudio de selección de área y del diseño del relleno sanitario con su respectivo sistema de tratamiento, el cual incluyó el manejo de los lixiviados a través de la microalga Chlorella Vulgaris, la cual mostro su eficiencia en la reducción de parámetros de calidad ambiental como son la DBO5 y la DQO. Palabras Claves: residuos sólidos municipales, disposición final, contaminación, relleno sanitario, microalga Chlorella vulgaris.
Diseño de un Modelo de Plan y Gestión Ecoeficiente para Residuos Sólidos Aplicable a Proyectos Energéticos Basado en el Estudio de Caso “Construcción de la Subestación Eléctrica San Román 138/220/10.5 Kilovoltios -Etapa Obra Civil”
(Universidad Católica de Santa María, 2018-07-03) Mamani Perales, Lisbeth
Los residuos sólidos provenientes de la etapa constructiva de la obra civil del proyecto: “Construcción de la Subestación Eléctrica San Román” generarán impactos ambientales, sociales y económicos negativos, además de conflictos socioambientales en el área de influencia si no se gestiona adecuadamente dichos residuos, en ése sentido es probable que si se tiene un plan de gestión y manejo ecoeficiente basado en la Norma Técnica Peruana NTP 900. 058/2005 de Residuos Sólidos se disminuirá los impactos ambientales negativos dentro del Proyecto; para verificar dicha hipótesis se caracterizó, cuantificó, diseñó e implementó, finalmente se evaluó la gestión y manejo ecoeficiente de residuos sólidos durante los 8 meses de experimentación; finalmente, al aplicar las medidas de ecoeficiencia se logró reciclar el 93.4% de los residuos sólidos no peligrosos equivalente a 2.2 Ton. en su mayoría estuvo compuesto por residuos metálicos, en ése sentido sólo el 6.6% de los residuos fueron dispuestos por la Empresa Prestadora de Servicios de Residuos Sólidos hacia el relleno sanitario. Lo que significa que la gerencia del proyecto sólo destinará S/ 75.7 nuevos soles para la disposición final de dichos residuos no peligrosos; a comparación de S/2293.7 en caso no se hubiese aplicado la gestión ecoeficiente. Finalmente en éste tipo de proyectos se deber planificar y tener las consideraciones de gestión de residuos al inicio de las jornadas diarias; para que así cada cuadrilla de trabajo según sus actividades a desarrollar pueda llevar con ellos bolsas negras o rojas según el tipo de residuos que se pretende generar, a excepción de metales y maderas que deberán acopiarse en puntos de acopio específico. Palabras Clave: Residuos Sólidos, Gestión Ecoeficiente, Impacto Ambiental, Construcción, Obras Civiles.
Aprovechamiento de Biosolidos Provenientes de una Planta de Tratamiento de Agua Residual en una Unidad Operativa Minera – 2018
(Universidad Católica de Santa María, 2018-09-14) Huanqui Virrueta, Alonso Simon
El presente trabajo se realizó en una unidad operativa minera del Perú, la cual posee una generación elevada de lodos residuales provenientes de su planta de tratamiento de agua residual doméstica (PTARD). Actualmente estos lodos son dispuestos como residuos peligrosos para evitar daños al ambiente, generando así grandes costos a la compañía; más tienen capacidad de ser aprovechados en forma de “biosólidos”, una vez que son tratados y cumplen los requisitos fisicoquímicos y microbiológicos de la normativa R.M. 024-2017-VIVIENDA. Para lograr este aprovechamiento se analizó el lodo residual, el cual no cumplió con la normativa excediendo los parámetros de E.Coli y sólidos volátiles. Por ello se aplicó un tratamiento térmico mediante el diseño y construcción de un horno de secado térmico con capacidad de tratamiento de 300 Kg Lodo/d. Posterior a ello se realizaron pruebas de tratamiento, determinándose que a temperaturas de 200ºC por 1.5h, donde el biosólido obtenido cumplio los requerimientos de la normativa para ser considerado de clase “A”. Finalmente se realizaron pruebas de eficiencia como suplemento para suelos mediante el uso de un Diseño Completamente Randomizado (DCR), y con la especie Zea mays L., empleando: biosólido, compost y tierra de cultivo en diferentes concentraciones. Concluyéndose que en una concentración de B3 (25 % biosólido + 75 % Tierra de cultivo) el biosólido genera el mayor crecimiento tanto de raíz y tallo. Además, se realizó el análisis costo/beneficio del proyecto de aprovechamiento planteado el cual comprobó la viabilidad de su aplicación. Palabras Claves: plantas de tratamiento de agua residual, biosólido, lodo residual, secado térmico. Zea mays L., normativa, costo/beneficio.
Implementacion de Humedales Artificiales para Mejorar la Calidad de las Aguas Residuales Pre-Tratadas de la Industria del Curtido de Cuero en el Parque Industrial Rio Seco – Arequipa, 2017
(Universidad Católica de Santa María, 2018-10-29) Arizábal Tejada, Vanny Kelly
Las aguas residuales de la industria del curtido de pieles son muy complejas y conducen a la contaminación del agua, suelo y aire, si se descargan sin tratamiento, especialmente por su alta carga orgánica, químicos residuales y contenido de cromo. El proyecto de investigación se realizó en la curtiembre CUR LIB S.A.C en el Parque Industrial Rio Seco - Arequipa a condiciones reales, ejecutando previo tratamiento primario y buscó evaluar la capacidad de los humedales artificiales para mejorar la calidad del agua residual, remover cromo y contaminantes orgánicos a diferentes concentraciones, analizar la distribución y destino del cromo dentro de un humedal y seleccionar la especie más adecuada para un humedal de flujo sub-superficial utilizando Eleocharis palustris o Chenopodium album. Se caracterizó los efluentes de curtido, pelambre, desencalado, la combinación de los mismos con tratamiento fisicoquímico de acuerdo a los parámetros del Valor Máximo Admisible de las descargas de aguas residuales no domésticas (VMA). Se determinó que a una dilución del 40% de agua residual tratada Chenopodium álbum no sobrevivió, mientras Eleocharis palustris si sobrevivió a la misma concentración. El efluente tratado fue suministrado a los humedales de Eleocharis palustris en diluciones de 25%, 50% y 75% con un tiempo de retención hidráulico (THR) de 4 días, Se monitoreo los parámetros: cromo total, cromo VI, pH, DBO5, DQO, sulfatos y nitrógeno amoniacal; Obteniendo mejores porcentajes de remoción al 25% de dilución de agua residual. En la evaluación de la distribución del cromo, la mayor cantidad de cromo total fue retenida en la grava debido a que poseía el mayor volumen en la composición del humedal, sin embargo, las mayores concentraciones de cromo total se registraron en las raíces de Eleocharis palustris con un valor máximo de 2.53gr /Kg
Evaluación del Fertilizante Orgánico a Base de Escobajo de Uva Tratado Mediante Hidrólisis Enzimática para la Mejora de los Niveles de Macronutrientes (NPK) en Suelo Agrícola
(Universidad Católica de Santa María, 2019-01-08) More Chenguayen, María Alejandra Milagros
La presente investigación consistió en la obtención de un fertilizante orgánico a partir del escobajo de uva, residuo de la industria vitivinícola “Gran Cepa”, tratado mediante hidrólisis enzimática, haciendo uso de la enzima comercial Celulasa, con código SAE0020-50ML, marca SIGMA-ALDRICH, para aumentar las concentraciones de macronutrientes en el suelo agrícola de la Bodega Gran Cepa, Moquegua, aplicándose sobre el cultivo indicador (Zea mays). Inicialmente se realizó el análisis a la muestra de suelo agrícola del viñedo, obteniendo una textura de suelo franco, adecuado para instalación de la mayoría de cultivos, 1.60 % de materia orgánica (bajo), 24.19 ppm de Fósforo (alto), 132.82 ppm de Potasio (normal), 0.08% de C/N (bajo), pH alcalino, con Capacidad de Intercambio Catiónico media, siendo recomendación del laboratorio INIA, uso de fertilizantes para mejorar la calidad del suelo para proceder con la siembra de cultivos. Asimismo, se realizó el análisis del escobajo de uva, teniendo los siguientes resultados, 0.0006 ppm de Nitrógeno, 0.012 ppm de Fósforo y 1.8 ppm de Potasio, resultados que sirvieron de base para el proceso de hidrolización. Luego, se procedió con la hidrólisis enzimática del escobajo de uva, obteniendo como la mejor concentración, 2% v/v (A3), a un tiempo de 270 minutos con la mayor producción de azúcares reductores (233.1+/-43.25e mg/dl). Seguidamente se realizó el análisis al escobajo de uva hidrolizado, obteniendo 0.06 % de Nitrógeno, 64 mg/kg de Fósforo, 1300 mg/kg de Potasio y pH relativamente ácido, a pesar de disminuir las concentraciones con respecto a las iniciales, se determina que es un concentrado con buena fuente de nitrógeno, siendo este un importante macronutriente para los cultivos. Finalmente se aplicó el hidrolizado de escobajo de uva como fertilizante para el cultivo de Zea mays (maíz morado), mediante el uso de un Diseño de Bloques completamente aleatorizados, la evaluación del cultivo se realizó por un período de 42 días, teniendo en cuenta que la aplicación consistió en 3 dosis y en tres etapas, la etapa de siembra, a los 15 días y a los 35 días de la siembra, obteniendo según el análisis estadístico de medidas repetidas, que el tratamiento 3 (T3) obtuvo las mejores características de desarrollo de la planta con respecto al Blanco (B). En conclusión, la aplicación del hidrolizado de escobajo de uva tratado mediante hidrólisis enzimática se puede utilizar como fertilizante orgánico, teniendo en cuenta que tiene mayor influencia en el desarrollo de las raíces. Palabras claves: Escobajo de uva, Hidrólisis, Enzimas, Macronutrientes, Suelo Agrícola, Valor Agregado, Maíz Morado (Zea mays).
Implementación de un Modelo Eficiente de Uso de Agua Destinado Para la Agricultura Basado en Sistemas de Información Geográfica en la Irrigación del Bajo Cural, Arequipa 2018
(Universidad Católica de Santa María, 2019-06-11) Quiroz Valdivia, Jonathan Andre
Las irrigaciones de la provincia de Arequipa tienen un manejo y prácticas inadecuadas con respecto a la cantidad de agua usada para irrigar los cultivos, se destaca también la ausencia de bases de datos apropiadas para los usuarios y licencias de agua en relación con lo que se cultiva. En la investigación se obtuvo volúmenes de agua necesarios por cultivos en la irrigación del Bajo Cural, esto basándose en los parámetros identificados en documentos técnicos previos y también en los cálculos de evapotranspiración de referencia y actual, pudiendo identificar las diferencias entre los efectos de ambos en los volúmenes de agua necesarios; para lograr ello se recolectó información de los usuarios, catastro agrario, infraestructura hidráulica e información meteorológica para agosto del 2017 a julio del 2018 correspondiente a nuestro tiempo de estudio, en base a ello se procedió a calcular la evapotranspiración de referencia mediante Penman-Monteith y la evapotranspiración actual mediante SEBAL procesada mediante GRASS GIS, esta fue apoyada de encuestas a los agricultores con el fin de reconocer en que puntos se sembraron los cultivos y poder extraer los valores de evapotranspiración actual, obteniendo así la demanda de agua de los cultivos, estos valores fueron analizados con las eficiencias de riego calculadas mediante aforos y finalmente se creó una base de datos que pudiera relacionar la información; según los cálculos usados con Penman- Monteith se requerirían 4485.99 mm, según SEBAL equivale a 4510.83 y el correspondiente a la licencia de bloque de riego actual equivale a 4739.65 mm, por lo que se tiene que los volúmenes estimados mediante SEBAL son más eficientes a relación de los calculados con Penman-Monteith. Palabras Claves: Penman-Monteith, SEBAL, necesidad de agua de cultivos, sistemas de información geográfica.
Determinación de la Calidad de Agua de la Represa Aguada Blanca con la Sonda Hydrolab DS5 en la Zona Lacustre del Embalse Durante los Periodos Húmedos y de Estiaje
(Universidad Católica de Santa María, 2019-06-17) Puente De La Vega Fernández, Yenifer Maribel
El presente trabajo de investigación es uno de los puntos iniciales de la extensa cadena para una Gestión Integral del Recurso Hídrico en el sistema Chili regulado; conformado por 7 represas que confluyen en la represa de Aguada Blanca, estructura de la cual se abastece de recurso hídrico a la población para sus diferentes usos. La calidad de agua se define en función de parámetros fisicoquímicos y microbiológicos, según la normativa peruana utilizamos los ECA (Estándares de Calidad Ambiental) para medir su grado de contaminación estos se aplican a los cuerpos de agua superficial. Se determinó que la calidad de agua de la represa Aguada Blanca en la zona lacustre del embalse durante los períodos húmedos y de estiaje en los años 2016-2017 encontrándose en un nivel aceptable. Para determinar los niveles de los parámetros fisicoquímicos se utilizó la sonda Hydrolab DS5 y el software Hydras 3LT haciendo un monitoreo mensual in situ. Así mismo se transmitieron los datos de dicha sonda hacia una laptop con el cable de transmisión de datos TENDNET TU-S9 arrojando hojas de cálculo Excel, los datos hidrológicos también estuvieron gestionados en hojas de cálculo Excel. Se determinó la relación entre los parámetros fisicoquímicos e hidrológicos mediante el programa estadístico SPSS. Se concluyó que en la época seca de los años 2016 y 2017 la turbidez y la conductividad presentan una relación altamente significativa (p<0.01) con el volumen útil y la descarga Charcani; en la época húmeda de los años 2016 y 2017 la turbidez presenta una relación altamente significativa (p<0.01) con nivel de embalse, el volumen útil y caudal de ingreso en los dos años respectivamente. Palabras Clave: Embalse, calidad de agua, sonda multiparamétrica, sensor, monitoreo.
Evaluación de una Propuesta de Unidades Básicas de Saneamiento de Tipo Compostera en el Anexo de Tarucamarca, Distrito de Tisco, Provincia de Caylloma, Región Arequipa - 2018
(Universidad Católica de Santa María, 2019-06-17) Eden Juárez, Enrique
La presente investigación se desarrolló en el Anexo de Tarucamarca, ubicado en el distrito de Tisco, Provincia de Caylloma, región Arequipa, el cual se encuentra en una situación de alarmante de salud ambiental, debido a la falta de un sistema de saneamiento básico adecuado las condiciones en las que se encuentra. El presente trabajo de investigación, evaluó una eco tecnología denominada Unidades Básicas de Saneamiento tipo composteras (UBS-COM), adaptada a la realidad en la que se encuentra el Anexo de Tarucamarca, enmarcados en las Política Nacional de Saneamiento aprobada mediante Decreto Supremo Nº 007-2017-VIVIENDA y los objetivos 5 y 6 de los ODS, con la finalidad evaluar si mejora las condiciones de calidad de vida de la comunidad, es por ello que, se elaboró un diagnosticó del estado situacional de los servicios de saneamiento en el Anexo de Tarucamarca, seguidamente se diseñó y construyó una UBS-COM adaptado a las condiciones del Anexo de Tarucamarca, asimismo para poder difundir el proyecto se realizó talleres de sensibilización y difusión con los pobladores del Anexo de Tarucamarca, una vez concluida las actividades de sensibilización, se procedió con la operación y mantenimiento de la UBS-COM, donde se hizo el acompañamiento in situ, permitiendo fortalecer el aprendizaje de cada uno de los procesos de la UBS-COM. Finalmente, se comprobó que la implementación de la UBS-COM, si permite mejorar las condiciones de calidad de vida de los pobladores del Anexo de Tarucamarca, mejorando la percepción de condiciones de salubridad, ambiental y socioeconómica. Palabras Claves: UBS-COM, condiciones de salubridad, condiciones ambientales, condiciones socioeconómicas, Política Nacional de Saneamiento.
Aprovechamiento de Virutas de Wet Blue para la Fabricación de Aglomerado como Material de Construcción Arequipa 2018
(Universidad Católica de Santa María, 2019-06-26) Valdez Urbina, Miguel Ángel
La industria del cuero ha sido categorizada como una de las Industrias más contaminantes por la gran cantidad de efluentes y residuos sólidos generados, por esta razón la investigación de la tesis tiene como objetivo realizar el Aprovechamiento de los residuos sólidos (virutas de wet blue) para la fabricación de aglomerado como material de construcción. Esta propuesta se basa en la obtención de un adhesivo a través de la hidrólisis de las virutas del cuero, en donde se encontró necesario un pre-tratamiento de reducción de tamaño y humedad. La investigación se realizó a través de un diseño complemente randomizado (DCR) con arreglo factorial 2x3x3, con los factores: tiempo de 3 y 4 horas, temperaturas de 50 °C, 60 °C y 70 °C, y concentraciones de Na(OH) al 0.3N, 0.4N y 0.5N obteniendo 18 tratamientos con 3 repeticiones, al término se hizo una elección del mejor adhesivo de acuerdo a la cantidad de proteína (método Biuret). Con el mejor adhesivo se inició la elaboración del aglomerado, para esto se realizó dos diferentes mezclas; la primera una mezcla con una relación de 0.5/1 y la segunda de 1/1 de adhesivo/aserrín respectivamente, terminada la etapa de mezcla se puso en moldes a una presión de 100kg/cm2 con 2 semanas de secado, finalmente para la evaluación del aglomerado como material de construcción se hicieron pruebas mecánicas – físicas. Los resultados demostraron que el mejor tratamiento para obtener adhesivo con mayor contenido de proteína (colágeno) fue a condiciones de 60 °C, 0.4N de Na(OH) a 4 horas de tratamiento, y también el aglomerado con mejores resultados en las pruebas mecánicas-físicas fue a una relación de 1/1 de adhesivo/aserrín, las cuales cumplen las normas para materiales de construcción. En la presente investigación se logró aprovechar los residuos de las empresas de curtido, llegando a darles un valor agregado logrando así una economía circular. Palabras Clave: Colágeno, proteína, residuos.
Propuesta Eco-Cem para la Rehabilitación Sustentable del Cementerio General de la Apacheta Aplicando Diseño Verde
(Universidad Católica de Santa María, 2019-07-26) Alvarez Tejada, Erik Miguel
La presente tesis es una propuesta Eco-Cem (Ecoparque-Cementerio) ante la situación ambiental actual que vive el Cementerio General de la Apacheta (Arequipa, Perú), el cual opera hace más de 180 años y que actualmente se encuentra situado en zona urbana, cercana al centro de la ciudad, dicho trabajo se dividió en 3 partes: A través de un diagnóstico de línea base ambiental (distribución y estado áreas verdes, sistema de abastecimiento, distribución y uso de recurso hídrico, sistema de distribución, recolección y destino final de residuos, espacios sin uso aparente) se conocieron las deficiencias y defectos presentes en el CGLA, luego hicimos un pre diseño del parque fotovoltaico en el CGLA, y finalmente se expone la propuesta Eco-Cem que utiliza energía renovable de tipo solar proveyendo energía a 5 sistemas básicamente (sistema de tratamiento de residuos florales, sistema alumbrado interno, sistema de bombeo solar, sistema de control para manejo de residuos y sistema de control de SCADA para el propio parque fotovoltaico que trabajaría con sistemas conectados a red y sistemas autónomos, utilizando unidades de 64 paneles policristalinos de 330W c/u , con lo que se lograría la rehabilitación sustentable del CGLA a mediano o largo plazo, y que lo podría convertir en un ejemplo en manejo ambiental sustentable para otros cementerios de similares características y para la ciudad de Arequipa. Palabras Clave: Ecoparque-Cementerio, diagnóstico ambiental, Cementerio General de la Apacheta, energía renovable, rehabilitación sustentable.
Depuración de Contaminantes Presentes en Efluentes de Centros de Salud I-4 Mediante Procesos Oxidativo Avanzados Foto-Fenton en la Micro Red Arequipa- Caylloma, en el Centro de Salud de Hunter
(Universidad Católica de Santa María, 2019-08-13) Gonzales Herrera, Carmen Cecilia; Medina Ramos, Robert Joaquín
La presente investigación consistió en el análisis y tratamiento de aguas residuales hospitalarias del “Centro de Salud Javier Llosa García”, utilizando los Procesos Oxidativos Avanzados Foto-Fenton para conocer las características de estos efluentes, con la finalidad de brindar un reporte a nivel departamental de la identificación de las condiciones de aguas residuales hospitalarias basándonos en los Valores Máximo Admisibles (VMA), así como, un tratamiento adecuado para lograr los parámetros aceptables normados, disminuir el riesgo en el ámbito social y ambiental y darle un uso posterior. Se dio inicio a la investigación con el análisis del área de estudio “Centro de Salud Javier Llosa García” durante un mes (30 días), donde se conoció sus características (ubicación, infraestructura, pacientes atendidos, consumo de agua y consumo de fármacos); siendo así que cuenta con 2 pisos, 1 sala de emergencia, 2 estacionamientos, etc., los cuales están divididos en 41 espacios de atención a pacientes. Además, durante 2017-2018 en cuanto pacientes, tubo 3952 pacientes mensualmente, por año de 47,428 pacientes aproximadamente; seguidamente se pudo evaluar el consumo promedio mensual de agua que es de 274.6 m3, anual de 3296 m3; y como último punto en el área de farmacología tubo un stock de 143 fármacos de los cuales, 23 son los de consumo reiterativo. Seguidamente, con la información adquirida, se realizó la modelación de dispersión de los fármacos para conocer su comportamiento en el agua, utilizando los programas Epi Suite y Enviroland. Con ello, se efectuó el análisis de una muestra del agua residual obteniéndose 112,1 mg/L Aceites y grasas (alto), 133 NUO Color (alto), 1113,0 μS/cm Conductividad, 124 mg/L Demanda Química de Oxígeno, 210 mg O2/L Demanda Bioquímica de Oxígeno (alto), 9 pH(alcalino),198 mg/L Sólidos totales suspendidos, 142 NTU Turbidez, Olor no aceptable, entre otros análisis fisicoquímicos y microbiológicos en el laboratorio certificado de ALS CORLAP, como línea base para caracterizar el efluente. Posteriormente, se procedió a la evaluación experimental del efluente utilizando un multiparámetro HANNA HI9829 y de los POAs Foto-Fenton, usando Peróxido de Hidrógeno 50%, Sulfato de Hierro (II) 7.H2O, Hipoclorito de Sodio, Luz y Carbón Activado F-200. Se realizó muestreos semanales durante dos meses (60 días), para la evaluación experimental y poder conocer a diferente concentración de los reactivos la proporción ideal para el tratamiento, prosiguiendo con el diseño de un prototipo de los POAs Foto-Fenton a escala laboratorio, y una modelación 3D virtual dimensionándolo en el Centro de Salud. Finalmente, con los resultados obtenidos se envió el agua tratada al laboratorio ALS CORLAP, para conocer sus características finales, obteniéndose <1.0 mg/L Aceites y grasas, 1 NUO color, 8150 μS/cm Conductividad, 63 mg/L Demanda Química de Oxígeno, 13 mg O2/L Demanda Bioquímica de Oxígeno, 6.68 pH, <2 mg/L Sólidos totales suspendidos, 0.9 NTU Turbidez, aceptable Olor, entre otros análisis fisicoquímicos, microbiológicos y se comparó los resultados con los VMA y ECA`s. PALABRAS CLAVE: Efluentes hospitalarios, parámetros, Valores Máximo Admisibles, Procesos Oxidativos Avanzados, Foto Fenton, Impacto ambiental y social.
Identificación de Microplásticos en Recursos Hidrobiológicos: Agua y Especies de Importancia Comercial; Odontesthes Bonariensis y Orestias Luteus en el Lago Titicaca - Bahía de Puno, 2018
(Universidad Católica de Santa María, 2019-09-09) Ordoñez Rivera, Karen Geraldine; Sanchez Moreno Del Castillo, Alexandra Valeria
Los microplásticos (mp) son partículas de plásticos inferiores a 5 milímetros (mm), que al haberse encontrado en diversos ecosistemas alrededor del mundo, representan una amenaza para el ecosistema acuático. Sin embargo, el Perú cuenta con muy pocos trabajos sobre el tema y hasta la fecha, no se han realizado investigaciones en ecosistemas de agua dulce; razón por la cual, el presente trabajo de tesis tuvo como objetivo estudiar la presencia de microplásticos en el Lago Titicaca, sitio RAMSAR con gran biodiversidad y valor ambiental; pero que se ve afectado por diversos contaminantes. Se seleccionaron tres estaciones de muestreo: Uros, Llachón y Amantaní, donde cada estación fue considerada una réplica para la toma de muestras de agua; así como dos especies de importancia ecológica y económica: carachi amarillo (Orestias luteus) y pejerrey argentino (Odontesthes bonariensis). En cada estación, se llevó a cabo la toma de muestras de: columna de agua con una botella niskin, agua superficial con frascos de vidrio y de las especies con redes de pesca artesanal. Posteriormente, se ejecutó el procesamiento de las muestras en los laboratorios de la Universidad Católica de Santa María. Para el aislamiento de microplásticos de las muestras de agua, se utilizó separación densimétrica, mientras que para las especies, se empleó digestión alcalina del tracto digestivo y en ambos casos se realizó el filtrado con un tamiz de acero inoxidable de tamaño de poro de 300 μm. Finalmente, se realizó la identificación visual y la cuantificación de microplásticos, utilizando un estereoscopio binocular, registrando características como color y forma. Se logró identificar la presencia de microplásticos en todas las muestras, predominando las fibras. Asimismo, para agua superficial se encontró 175,916.6667 (DS ± 27,428.6954) mp/m3 y para la columna de agua 22,583.3433 (DS ± 4,114.1135) mp/m3. En el caso de especies, se encontró un promedio de 25.4056 (DS ± 12.4948) mp/individuo en O. luteus, donde Uros presentó la mayor concentración de microplásticos consumidos, mientras que para el O. bonariensis se encontró un promedio de 33.3223 (DS ± 13.6819) mp/individuo y fue Llachón en donde se presentó la mayor concentración de microplásticos. Llegando a la conclusión que, el Lago Titicaca se suma a los cuerpos de agua afectados por microplásticos y que los mismos, son ingeridos por diferentes especies, poniendo en riesgo a la biota presente y a la población de la región. Palabras clave Microplásticos, Lago Titicaca, Biodiversidad, Bioacumulación, Biomagnificación.
Propuesta de plan de manejo de residuos agrícolas mediante el aprovechamiento de la paja de arroz en el distrito de Deán Valdivia, provincia de Islay, región de Arequipa – 2019
(Universidad Católica de Santa María, 2019-10-15) Lozano Muñoz, Milagros Cristhy
La paja de arroz es uno de los principales residuos generados a partir de la cosecha de arroz, por cuyas características puede ser aprovechado de diferentes maneras, sin embargo, debido a su inadecuado manejo y prácticas de disposición final, principalmente la quema, este se ha convertido en un problema para la sociedad, la economía y el ambiente. En el presente estudio se caracterizó una muestra de paja de arroz del distrito de Deán Valdivia (primera en la producción de arroz en la región Arequipa) determinando un pH de 6.8, 5.54% de humedad, 3.9% de lignina detergente ácido, 22.78% de hemicelulosa, 33.23% de celulosa, 17.01% de cenizas, 59.60% de fibra detergente neutro, 0.80% de nitrógeno total, 0.08% de fósforo y 1.20% de potasio, composición que demuestra su potencial de valorización, debido a su relación C/N superior a 30:1, así como su contenido en fósforo y su factibilidad técnica y económica, esta investigación se inclinó por su aprovechamiento para la producción de abono orgánico. Para la recopilación de información, se elaboraron y validaron instrumentos de investigación, dos encuestas, la primera dirigida a los agricultores con una confiabilidad de 0.812 (Muy Alta) y la segunda dirigida a la población con una confiabilidad de 0.666 (Alta), así como una ficha de recolección de datos. Se evaluó el manejo de la paja en el distrito, determinando que para la disposición final de este residuo se opta por la quema, siendo la causa principal de esta actividad, la rápida eliminación para facilitar el siguiente cultivo. Asimismo, se determinó una generación de paja de 1 3824.3 toneladas en el distrito de Deán Valdivia, a su vez, se estableció que debido a la quema de este residuo se estaría produciendo 1 921.5 toneladas de CO2, 152.1 toneladas de N2O, 138.2 toneladas de SO2 y 5 446.8 toneladas de cenizas en el año 2019 y se proyectó un incremento del 2.6% para los próximos 10 años, en caso que la combustión continúe siendo ejecutada por los agricultores. Por lo que, para reducir estas estadísticas, se propuso un Plan de Manejo de Residuos Agrícolas para el aprovechamiento de paja de arroz, basado principalmente en la recolección y posterior valorización del residuo, para lo que se plantea la creación de 6 sectores, puntos de recolección, rutas de transporte y un programa de difusión, estrategias que permitirían la conversión del residuo en abono orgánico, fomentando la economía circular así como la presencia de beneficios económicos, sociales y ambientales. Palabras clave: Plan de manejo, paja de arroz, valorización, abono orgánico.
Ecoperfil del top de fibra de alpaca en base a un estudio del inventario del ciclo de vida del producto en la región de Arequipa
(Universidad Católica de Santa María, 2019-10-15) Adrian Carrasco, Isabel Martina
La fibra de alpaca es un recurso natural de gran importancia en el Perú por su valor comercial. Se ha estudiado esta fibra por décadas, pero no hay estudios del impacto de su producción en el medio ambiente. En la actualidad el calentamiento global genera preocupación mundial y se busca medir las emisiones de GEI de los procesos de producción con el fin de gestionarlas. En el presente estudio se mide la Huella de Carbono de la producción top de fibra de alpaca bajo la metodología del Análisis de Ciclo de Vida, proceso de evaluación cuyos requisitos y directrices se encuentran especificados en la Norma Técnica Peruana ISO 14044 2013. Se determinó como unidad funcional 1 kg de top de fibra de alpaca de la región Puno procesada en la región de Arequipa. El ciclo de vida del producto analizado comprendió 3 etapas: Formación de la Fibra, Transporte y Procesamiento de la fibra. Para la elaboración de los inventarios de GEI se siguió el estándar “Estándar de Cuantificación y Reporte del Ciclo de Vida del Producto, Protocolo de Gases de Efecto Invernadero”. Se utilizó data primaria puesta a disposición por el fabricante y personas asociadas al campo y el servicio de transporte. Se aplicaron los factores de emisión del IPCC para los datos de actividad de las etapas “Formación de la Fibra” y “Procesamiento de la fibra” mientras que para la etapa “Transporte” la herramienta web Ecotransit® calculó las emisiones de manera directa. Los datos inventariados fueron convertidos a g de CO2eq de acuerdo a los valores asignados por el IPCC para calcular el potencial de calentamiento global en un periodo de 100 años. Los resultados obtenidos indicaron que la etapa que más gases GEI emite es la etapa de “Formación de la Fibra” con 95,62 kg CO2eq seguida de “Procesamiento de la fibra” (0,92 kg CO2eq) y “Transporte” (0,034 kg CO2eq). Esto debido a la emisión entérica de gas CH4 generada por las alpacas durante la “Formación de la Fibra”. Palabras clave: Análisis del Ciclo de Vida, Huella de Carbono, Ecoperfil, Top de fibra de alpaca, impacto ambiental
Evaluación de la remediación de aguas contaminadas con Cromo empleando una columna de lecho fijo con biomasa de cáscara de papa “solanum tuberosum” Arequipa 2019
(Universidad Católica de Santa María, 2019-10-15) Condori Ramos, Pamela Milagros; Pumacayo Gutiérrez, María Alexandra
Las aguas contaminadas con cromo, provienen principalmente de la industria curtiembre; en la ciudad de Arequipa, esta industria se ubica en el Parque Industrial de Rio Seco (PIRS), que actualmente no cuenta con una planta adecuada de disposición y/o tratamiento de este tipo de efluentes, lo que genera una gran problemática, al impactar adversamente en la salud de las personas y en el ambiente. Actualmente el desarrollar procesos eficaces que permitan la remediación de aguas contaminadas con metales pesados como el cromo se convierte en una necesidad. Bajo este contexto la biosorción se manifiesta como una solución, por los excelentes resultados reportados por otros autores. En la presente investigación se evaluó la remediación de aguas contaminadas con cromo empleando una columna de lecho fijo empacada con biomasa de papa (Solanum tuberosum), analizando tres variables: concentración inicial del efluente, caudal de alimentación y tiempo. Se empleó biomasa de papa obtenida de las cáscaras del tubérculo, puesto que es un residuo que no se aprovecha y se genera masivamente. Esta biomasa fue sometida a un proceso de acondicionamiento previo, con el fin de incrementar su capacidad de adsorción. Se emplearon soluciones de cromo preparadas en laboratorio para la obtención de la curva de calibración, luego de ello se realizó un ensayo con la muestra proveniente de un efluente de una curtiembre ubicada en el PIRS, para analizar el porcentaje de cromo removido por adsorción. Se determinó que al trabajar con un caudal bajo (0.05ml/s) se obtienen mejores resultados de adsorción, de hasta el 85 % de remoción de cromo. En el ensayo realizado con la muestra proveniente del efluente, con un concentración inicial de 330.5 mg/l, se obtuvo una remoción de 86 % a los 50 minutos. Se estableció que el biosorbente empleado se ajusta más al modelo de dosis y respuesta para el cromo, debido a que el nivel de correlación es alto R igual 0.94, por último, el presente trabajo muestra mejores resultados con la isoterma de Langmuir con un valor de correlación de 0.95 y 0.99. Palabras clave: biosorción, cromo, cáscara de papa, isotermas, modelo dosis respuesta
Evaluación del compost a partir de los residuos orgánicos del Centro de Abastos Grau para el mejoramiento de suelos del distrito la Yarada – Los Palos, Tacna – 2018
(Universidad Católica de Santa María, 2019-10-15) Torres Yabar, Carolina
En la provincia de Tacna se realiza un inadecuado manejo de los residuos del centro de abastos Grau, ya que son depositados en un botadero sin tratamiento alguno. Este trabajo de investigación tuvo la motivación reducir el impacto ambiental generado por los residuos de verduras y de frutas, reaprovechándolos para producir compost; y así, de esa manera, se estaría valorizando los residuos sólidos orgánicos municipales del distrito de Tacna. En la presente investigación se evaluó la calidad del suelo del distrito La Yarada – Los Palos; se realizó la caracterización de los residuos orgánicos del centro de abastos estudiado para conocer el volumen de residuos de verduras y de frutas generados, que son desechados; y también buscar una solución para reducir el impacto que estos generan, es por ello que se propuso como tratamiento el compostaje aeróbico de dichos residuos, realizando la formación de pilas o camellones que permitieron tratarlos. Se realizó dos tratamientos de compost tratamiento 1 (80% verduras+20% frutas) y tratamiento 2 (50%verduras + 50% frutas), como inductor se utilizó estiércol ovino. Se evaluó tres veces a lo largo de 86 días la temperatura, humedad, pH, CE, y la densidad del compost de ambos tratamientos. Solo hubo diferencia significativa en la conductividad eléctrica de los tratamientos evaluados. Finalizado el proyecto se obtuvo datos de la densidad de los residuos (271.45 kg/ m³). La generación por puesto diario de verduras (2.59 kg/puesto/día), la generación por puesto diario de frutas (3.29 kg/puesto/día) la generación por puesto total de verduras (1005 kg/día) y frutas (500 kg/día), los cuales son necesarios para el diseño propuesto de un sistema de compostaje aeróbico para tratar los residuos de dicho centro de abastos. El suelo inicial del disrito La Yarada – Los Palos presentó déficit en el contenido de nitrógeno y materia orgánica, e incrementó significativamente tras haber incorporado compost. El tratamiento 2 (50%verduras + 50% frutas) presentó un mayor rendimiento de compost (684 kg) el cual rinde para 171m2 de terreno, el compost del tratamiento 1 (80% verduras+20% frutas) (661 kg) rinde aproximadamente para 165m2 de terreno. La investigación registró los resultados y se presentarán a la municipalidad de Tacna para que se evalúe la posibilidad de compostar los residuos del centro de abastos Grau, y en caso de ser aceptado, pueda ser ejecutado y/o magnificado. Palabras Claves: Residuos orgánicos, compostaje aeróbico, compost, relleno sanitario, pilas o camellones.
Comparación de la eficiencia en la depuración de efluentes residuales de industrias de colapez, utilizando un tratamiento convencional y un alternativo de electrocoagulación en el PIRS -2019
(Universidad Católica de Santa María, 2019-10-29) Lobatón Calderón, Marhiam Sofía; Hualpa Arroyo, Luis Guillermo
Se comparó la efectividad en la depuración de los efluentes de una fábrica de colágeno ubicada en el Parque Industrial de Río Seco de la ciudad de Arequipa (PIRS), empleando dos metodologías de tratamiento, una convencional de coagulación – floculación química y otra alternativa de electrocoagulación. Para ambos tratamientos se construyeron estructuras de acrílico, para el primer tratamiento esta estructura contó con 3 secciones, las dos primeras de coagulación-floculación y una tercera de sedimentación implementada con lamelas; para la electrocoagulación la estructura constó de dos secciones, una celda de electrocoagulación, y una sección de sedimentación con lamelas. En el caso del tratamiento convencional se utilizó sulfato de aluminio como coagulante, cuya dosis óptima se obtuvo con pruebas preliminares de test de jarras, el tiempo de agitación fue de 15 minutos a 100 RPM y el de sedimentación 15 minutos. Para el tratamiento alternativo se utilizaron 6 electrodos de aluminio de 2 mm de espesor conectados en paralelo a una fuente de alimentación de 5A que trabajó a 2V, con un tiempo de contacto de 15 minutos y 15 minutos de sedimentación en el decantador lamelar. Luego de realizados ambos tratamientos, se tomaron muestras por cada efluente tratado y se llevaron a analizar los parámetros de turbidez, sólidos sedimentables, sólidos totales, sólidos en solución y sólidos en suspensión, para luego ser comparados con los parámetros iniciales del efluente y finalmente analizar estos datos estadísticamente mediante pruebas ANOVA, Tukey, prueba de Welch Games-Howel. Se obtuvieron porcentajes de remoción de 91,48%, 91,38% y 94,57% para sólidos totales, sólidos en solución y sólidos en suspensión, respectivamente, para el tratamiento convencional; mientras que para el tratamiento alternativo se obtuvieron porcentajes de remoción de 91,65%, 90,73% y 93,48% en el mismo orden, determinándose que no hay una diferencia estadística significativa para los resultados obtenidos por ambos métodos. La turbidez presentó un incremento del 12,65% en el caso del tratamiento convencional y en el alternativo se incrementó en 30,18% y se determinó que la diferencia con el valor inicial no es significativa. Por otro lado, los sólidos sedimentables se redujeron en 2,32% en el caso de la coagulación-floculación química, no habiendo diferencia significativa con los valores iniciales, sin embargo, hubo un incremento de 121% en el caso de la electrocoagulación lo que muestra una diferencia significativa con los valores iniciales del efluente residual. Palabras clave: Turbidez, sólidos totales, sólidos en solución, sólidos en suspensión, sólidos sedimentables, coagulación, floculación, electrocoagulación.
Implementación de un plan de manejo de residuos sólidos en la etapa de construcción de las instalaciones de procesos mineros de la empresa CCCC del Perú SAC. Ica – Perú
(Universidad Católica de Santa María, 2019-12-05) Sequeiros Huancollo, Danitza Pamela
Los Residuos Sólidos provenientes de las actividades de construcción de la empresa CCCC del Perú SAC. – Área Montaje Mecánico durante el proyecto de ampliación de una Unidad Minera, ubicada en el distrito de San Juan de Marcona al Sur de Lima generan impactos ambientales, sociales y económicos negativos, por lo tanto, la implementación de un plan de manejo de residuos sólidos permite disminuir los impactos negativos presentes durante las actividades de construcción de la ampliación de la planta de beneficio que realiza la empresa, entre los meses de febrero y setiembre del año 2018 en las áreas de Molienda, Separadores magnéticos, Almacén de Reactivos y Oficinas Temporales. Partiendo de un diagnóstico de la empresa se reconoció que la empresa no cuenta con un manejo adecuado residuos sólidos, no contando con contenedores, almacenes, transporte y registros para el desarrollo del manejo de residuos sólidos; además se identificaron tres áreas que se encuentran afectadas por el inadecuado manejo de residuos sólidos siendo estas: Molinos, Separadores Magnéticos y Almacén de Reactivos; de la caracterización de residuos sólidos generados durante una semana se conoció que de 767.4 Kg de residuos sólidos generados, el 58.7% corresponde a residuos metálicos, siendo estos los de mayor generación y que el 13.1% corresponde a residuos peligrosos. Seguidamente se procedió a formular un Plan de Manejo de Residuos Sólidos para las actividades de construcción que realiza la empresa, mediante la definición de un objetivo central y la identificación de los medios con los que se cuenta para la adecuada materialización de las acciones contempladas en el plan. Finalmente, se implementaron las acciones establecidas en el Plan de Manejo De Residuos Sólidos, dicha implementación fue posible de realizarse gracias al respaldo recibido por la gerencia de empresa y todos sus colaboradores. De los 48 573 Kg de residuos sólidos generados entre los meses de febrero y setiembre del 2018, el 100% de los residuos fueron segregados adecuadamente en la fuente, gracias a ello, fue posible la comercialización por una EO-RS del 84.05% del total, comprendidos por residuos aprovechables no peligrosos (papel, cartón, plástico, metales y madera); el 7.76 % de residuos fueron enviados al botadero de madera de la Unidad Minera, el 3.35% fue enviado al relleno sanitario de la Unidad Minera y el 2.06% fue dispuesto hacia un relleno de seguridad por una EO-RS contratada por la empresa cumpliendo así la normativa nacional vigente, y logrando un adecuado manejo de residuos sólidos durante el desarrollo de las actividades de construcción. Palabras Claves: Plan de Manejo de Residuos Sólidos, Gestión de Residuos Sólidos, Caracterización de Residuos Sólidos, Construcción.
Estudio de las condiciones del desarrollo de la cepa Chlorella SP. Para la producción de Biodiésel a partir de la obtención de FAME en un fotobiorreactor a escala laboratorio - Arequipa
(Universidad Católica de Santa María, 2019-12-13) Escalante Palacios, Allison Yolanda; Vizcarra Fuentes, Alvaro Jaroslov
El uso de microalgas es una de las mejores alternativas para la sustitución de combustibles fósiles, debido a sus ventajas de manejo y capacidad productiva. En esta investigación se estudió la microalga Chlorella sp. bajo diferentes condiciones de temperatura (22, 25 y 28°C), intensidad de luz (2000, 6000 y 10 000lx) y pH (5, 7 y 9). Luego de un análisis estadístico de los resultados, se determinó que a una temperatura de 24.74°C, intensidad de luz de 6599.51 lx y a un pH de 8.25, se obtuvo un máximo porcentaje lipídico alcanzable de 79.39%. El perfil lipídico realizado a la biomasa cultivada en un fotobiorreactor a condiciones optimizadas de laboratorio y ambientales de Arequipa, presentó mayor proporción de ácidos grasos insaturados, siendo los más relevantes el ácido Palmitoleico y el Linolénico. El fotobiorreactor a condiciones controladas mostró 0.03% mayor contenido de FAME (Ácido graso metil éster), sin embargo, se considera que las condiciones ambientales de Arequipa son prometedoras para la producción industrial de biocombustibles a partir de la microalga Chlorella sp., siendo una alternativa de energía sustentable y económica, ya que se adaptó con facilidad a la luz natural y presentó resultados similares a los optimizados. Palabras clave: Microalgas, biocombustible, Chlorella sp., medio BBM, ácidos grasos, condiciones óptimas, FAME.

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