El agua de lastre es un peso muerto requerido para la navegación de las embarcaciones. Estas se convierten en vectores de especies no-nativas, pudiendo causar problemas ecológicos, económicos y de salud pública. Esta investigación realizó ciencia aplicada en búsqueda de una solución en puerto para este problema. Para ello, se hizo un montaje experimental en un centro de testeo de agua de lastre (Países Bajos) y en el Rodadero, Santa Marta (Colombia), lugares influenciados por zonas portuarias a su alrededor. Inicialmente se analizó y caracterizó el agua marina natural del Caribe Colombiano en el Rodadero, teniendo en cuenta: conteos de bacterias (E. coli, Vibrio, Enterococcus), organismos viables de fitoplancton y zooplancton. Se seleccionó un tipo de tratamiento a partir un montaje experimental, datos poblacionales de fitoplancton, zooplancton y bacterias bajo condiciones de un control negativo y 7 tratamientos: desinfección solar (SRAD), radiación ultravioleta (UV), oxidante (H2O2) y los Procesos Avanzados de Oxidación (PAOs): UV/H2O2, UV/TiO2, UV/TiO2/H2O2, and UV/TiO2/H2O2/RAD, cada uno con tres replicas. Se compararon los porcentajes de bacterioplancton organismos muertos después de 2, 4 y 6 horas de exposición a cada tratamiento, encontrando que, dependiendo del grupo de organismos, hay un tratamiento que logra mayor número de individuos muertos. Se encontró que la radiación solar y el H2O2 con [-31.6 a 80.9%] y [0 a 95.4%] de mortalidad respectivamente, no fueron tan eficientes como los PAOs UV/H2O2 y UV/TiO2/H2O2 con eficiencias de [91.26 a 100%] y [83.85 a 100%] respectivamente, proponiendo un diagrama de flujo que no puede prescindir del pretratamiento para retirar el zooplancton, además requiere un reactor anular UV/TiO2/H2O, para la implementación del PAO en los prototipos. Posteriormente, se evaluó el prototipo a escala laboratorio con agua natural en el Atlántico Norte, enriquecido con las poblaciones de Tetraselmis contracta y evaluando parámetros de diseño para posteriormente construir un prototipo piloto, portátil, y móvil de la tecnología desarrollada. Finalmente, se procedió a realizar un registro de patente ante la Superintendencia de Industria y Comercio de Colombia. | Requerimientos de sistema: Adobe Acrobat Reader | Ships’ ballast water is a dead weight required for safe navigation. This water becomes a vector for invasive species, which can cause ecological, economic and public health problems. This research carried out applied science in search of a port-based solution for this problem. For this, experimental assays were conducted in a ballast water test site in The Netherlands and in the Caribbean Sea (El Rodadero, Santa Marta, Colombia), two locations affected by international shipping. Initially, natural seawater was analyzed and characterized by quantifying numbers of bacteria (E. coli, Vibrio, Enterococcus) as well as viable organisms of phytoplankton and zooplankton, subjected to a negative control and 7 different treatments: Solar disinfection (SRAD), Ultraviolet radiation (UV), oxidant (H2O2) and Advanced Oxidation Processes (AOPs): UV/H2O2, UV/TiO2, UV/TiO2/H2O2, and UV/TiO2/H2O2/SRAD, each one with three replicates. The percentages of dead organisms were compared after 2, 4 and 6 hours of exposure to each treatment. Treatment efficiency defined as the percentage of dead individuals varied among treatments and depended on the group of organisms. In general, SRAD and H2O2 were less efficient in decrease organism numbers, with -31.6 to 80.9% and 0 to 95.4% mortality efficiency. On the other hand, the AOPs UV/H2O2 and UV/TiO2 achieved 91.3 to 100% and 83.85 to 100% efficiency respectively. Based on these results a process diagram is proposed, with a filter stage for zooplankton removal and considerations necessary for its later development. Subsequently, the selected treatment was evaluated with natural seawater from the North Atlantic, enriched with Tetraselmis contracta populations for evaluating design parameters to finally build a mobile prototype and file a patent request. | Ingeniero Químico

The design and construction of a modulated system for water purification aimed at human consumption and supported by various technologies for water treatment is the objective of this research. Four modules compose the system: magnetic treatment; softening and filtering in activated coal; sterilization with ultraviolet lamp and ozone; and a final filtering with microfilters and inverse osmosis. As a result of this process, more pure healthy water, free from chlorine and microorganisms is obtained. Purified water has the minimal iron, lead, nitrates, sulphates, and calcium and magnesium salts, which are excessive in Ciego de Ávila waters. The researches done demonstrate that the consumption of purified water avoids infectious diseases caused by microorganisms (viruses, bacteria, fungi and other parasites), improves the renal system functioning and digestion because it reduces kidney gallstones and heartburn, creates a relaxing effect and increases the blood circulation, with the consequent improving in life quality among the population. | El diseño y la construcción de un sistema modular de purificación de agua para el consumo humano apoyado en varias tecnologías de tratamientos de agua es el objetivo del presente trabajo investigativo. Componen el sistema 5 módulos: tratamiento magnético, suavizado, filtrado en carbón activado, esterilización con lámpara ultravioleta y ozono; y un filtrado final con microfiltros y ósmosis inversa. Con lo cual se obtiene un agua más saludable y pura, libre de compuestos químicos, microorganismos y con el mínimo contenido de hierro, plomo, nitratos, sulfatos, sales de calcio y magnesio, estas últimas excesivas en el agua avileña por provenir de un manto freático cálcico. Las investigaciones realizadas permitió demostrar que el consumo de esta agua, fisiológicamente más apta para los requerimientos del organismo humano, previene enfermedades infecciosas causadas por microorganismos (virus, bacterias, hongos y otros parásitos), mejora el funcionamiento del sistema renal al combatir la litiasis, contribuye al buen funcionamiento digestivo al reducir la acidez gástrica, permite mayor flujo sanguíneo al limpiar arterias obstruidas mejorando la calidad de vida de la población.