Maestría en Recursos Hídricos y Saneamiento Ambiental

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Browsing Maestría en Recursos Hídricos y Saneamiento Ambiental by browse.metadata.advisor "Oviedo Ocaña, Édgar Ricardo"

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    Evaluación de sistemas de tratamiento del agua lluvia del edificio de la Escuela de Ingenierías Eléctrica, Electrónica y de Telecomunicaciones de la Universidad Industrial de Santander
    (Universidad Industrial de Santander, 2024-05-08) Hurtado, Neidy Alejandra; Rey Romero, Daniela Cristina; Oviedo Ocaña, Édgar Ricardo; Marín Buitrago, Lina María; Gómez Ríos, Viviana Lucía
    Descripción: El mundo se enfrenta a la escasez del recurso hídrico y el aprovechamiento del agua lluvia es una solución potencial a este problema. Sin embargo, la calidad del agua lluvia puede verse afectada por la presencia de microorganismos, metales y sustancias orgánicas. Por lo tanto, se requiere de un tratamiento que permita la remoción de contaminantes específicos para su posterior aprovechamiento en diferentes usos. En este estudio se proponen dos tecnologías para el tratamiento del agua en el sistema de aprovechamiento de agua lluvia del edificio de la Escuela de Ingenierías Eléctrica, Electrónica y de Telecomunicaciones (E3T) de la Universidad Industrial de Santander (UIS), que puedan contribuir a abastecer la demanda del recurso hídrico de la comunidad del campus universitario, con agua no potable para la descarga de instalaciones sanitarias, servicio de aseo y riego de cultivos. Para tal efecto, se hizo una revisión literaria relacionada con tecnologías para el tratamiento de agua lluvia en ámbitos educativos, posteriormente se seleccionaron dos trenes de tratamiento con potencial para la remoción de contaminantes del agua lluvia, mediante análisis multicriterio, utilizando la metodología Proceso de Análisis Jerárquico (AHP) y considerando criterios técnicos, económicos y administrativos. Adicionalmente, se empleó la técnica para el orden de preferencia por similitud con la solución ideal (TOPSIS). El primer tren de tratamiento seleccionado (A2) está compuesto por una membrana de UF (ultrafiltración) y el segundo tren (A3) por un filtro lento de arena. Además de dichas tecnologías, ambos trenes cuentan con desviador de primer flujo, seguido de un sedimentador y, un sistema de desinfección mediante cloración. Posteriormente se realizó el montaje de las tecnologías a escala piloto y la evaluación de su desempeño en la eliminación de contaminantes. Las dos tecnologías mejoran significativamente la calidad del agua lluvia, alcanzando remociones 99.7% (A2) y 91.6% (A3) para turbiedad, de 84.9% (A2) y 99.7% (A3) para DBO5, y de 97.7%(A2) y 71.2% (A3) para coliformes totales. En cuanto a DQO y SST, A3 presentó mayor eficiencia frente a A2 con una reducción del 93.8% y 97.2%, respectivamente. El análisis del desempeño de los dos trenes tecnológicos mostró que A2 tuvo buenos resultados en remoción de contaminantes y comparado con A3 requiere un área superficial reducida, bajo costo de inversión, operación y mantenimiento. Este estudio demostró la factibilidad de implementar un sistema de tratamiento de agua lluvia en edificio E3T que satisfaga la demanda de agua para actividades que no requieren agua potable.
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    Selección de una alternativa para la gestión de los sedimentos acumulados en el vaso de una represa generadora de energía en Santander
    (Universidad Industrial de Santander, 2025-05-01) Pinzón Cárdenas, Andrea del Pilar; Parra Orobio, Brayan Alexis; Oviedo Ocaña, Édgar Ricardo; Guarín Corredor, Tatiana Constanza; Soto Paz, Jonathan
    Las centrales hidroeléctricas son cruciales para la generación de energía renovable, pero enfrentan un desafío importante relacionado con la decantación de sedimentos, que reducen la capacidad de almacenamiento de agua y afectan negativamente la producción de energía y la salud de los ecosistemas acuáticos. En el departamento de Santander, existe una Pequeña Central hidroeléctrica la cual capta aguas de un río de relevancia para la región. Esta Pequeña Central hidroeléctrica se enfrenta a serios problemas de sedimentación y acumulación de contaminantes, relacionados con vertimientos realizados a la fuente hídrica provenientes de actividades mineras, domésticas, industriales y agrícolas realizadas en municipios ubicados aguas arriba de la represa. Esta situación ha provocado una pérdida del 64% en su volumen útil de almacenamiento de agua, hecho que ha obligado a realizar desembalses controlados con mayor frecuencia. Aunque estos desembalses permiten la remoción de una cantidad limitada de sedimentos, su eficacia es insuficiente para abordar el problema de manera integral. Además, el proceso puede tener consecuencias adversas para el ecosistema acuático, ya que la concentración de contaminantes en los sedimentos puede resultar en bioacumulación y bioconcentración en los organismos acuáticos, así como también, pueden impactar de manera significativa la operación y el mantenimiento de la central hidroeléctrica. Con el propósito de buscar opciones de solución, en este trabajo se seleccionó una alternativa de gestión para los sedimentos acumulados en el vaso de la represa, para lo cual se efectuaron tres fases metodológicas: i) Caracterización fisicoquímica y microbiológicamente los sedimentos acumulados en el embalse, ii) Análisis de alternativas de gestión de sedimentos de acuerdo con los resultados de la caracterización de sedimentos, las cuales fueron evaluadas a través de un análisis multicriterio, contando con la participación de un grupo focal en el que se ponderaron criterios y subcriterios para cada tecnología, seleccionando la alternativa de mayor ponderación, iii) Evaluación técnica, financiera y ambientalmente la alternativa más viable. En este contexto se encontró que: i) a pesar de los altos contenidos de nutrientes en los sedimentos caracterizados, estos no muestran condiciones tóxicas ni peligrosas para el ecosistema acuático, lo que sugiere que su presencia no interfiere significativamente con las funciones ecológicas del entorno, ii) de acuerdo con los resultados del análisis multicriterio, e información secundaria, se seleccionó la alternativa de mayor ponderación, denominada transferencia continua de sedimentos, iii) posteriormente la evaluación técnica indicó que la alternativa seleccionada permite una remoción de sedimentos de 14,000 m³/mes, logrando una eficiencia operativa óptima en el mes 9 de implementación, en términos ambientales, el estudio reveló que la alternativa no genera impactos significativos sobre el ecosistema circundante, el análisis de viabilidad financiera mostró que el proyecto presenta un alto nivel de rentabilidad, con un Valor Presente Neto (VPN) de $6,572,669.404 y una Tasa Interna de Retorno (TIR) del 50.38%, con un periodo de recuperación de inversión (PRI) de 1.55 años, lo que asegura la viabilidad del proyecto incluso bajo un esquema de financiamiento mayoritariamente basado en deuda, con una tasa de interés del 15%. Estos resultados no solo muestran la viabilidad técnica de la alternativa seleccionada, sino que también evidencian su rentabilidad económica, garantizando la sostenibilidad y viabilidad del proyecto a largo plazo.