La purificación del agua es un problema de ingeniería civil y ambiental que requiere soluciones adecuadas en términos de urgencia y eficiencia. El objetivo inmediato ha de ser proveer de agua potable a todas las comunidades, para satisfacer así una necesidad de la cual dependen el bienestar y la comodidad de la población. En Colombia existen más de mil municipios y muchos de ellos no cuentan con un sistema de purificación de agua. A partir del anterior planteamiento inicial, el autor emprendió la tarea de elaborar para los estudiantes y profesionales de la ingeniería colombiana el presente texto que comprende los aspectos de aquella solución urgente y eficaz. En términos simplificados pero no exentos de rigor científico, y con una metodología de excelente desarrollo, la presente obra analiza, explica y ofrece soluciones, recurriendo a buena cantidad de ejemplos, cuadros e ilustraciones, acerca de los temas de aireación, mezcla rápida, floculación, sedimentación, filtración y cloración del agua, asó como las consideraciones generales de operación y mantenimiento de plantas de purificación del agua.

Para procurar cambios o mejoras en la situación planteada, desde una perspectiva integral, existe una gran diversidad de opciones tecnológicas que permitirían aumentar la eficiencia del riego a nivel de parcela; optimizar la operación de los sistemas hidráulicos colectivos; reducir la evapotranspiración del sistema suelo-planta; mejorar el afianzamiento hídrico mediante medidas de recarga que facilitan la infiltración en acuíferos, subsuelo y suelo, o mediante cosechas de agua y otras prácticas que mejoran el acceso y protegen la calidad del agua, ya sea para el consumo doméstico, su transformación más eficiente en alimentos o para el uso en actividades económicas complementarias. No obstante, pese a los esfuerzos de diferentes actores y entidades promotoras, estas alternativas son poco aprovechadas, entre otras razones, por la alta dispersión de la información, la insuficiente documentación de las evidencias, la fragmentación de los esfuerzos institucionales orientados a la gestión de dicho conocimiento, y el déficit de promotores calificados en las entidades públicas y privadas de apoyo. En ese contexto, el inventario de tecnologías que presentamos constituye un aporte al propósito de facilitar el acceso al conocimiento disponible sobre buenas prácticas e innovaciones para promover la gestión integral del agua en la agricultura familiar, como producto del proyecto GIAAF del Fondo Concursable del IICA para la Cooperación Técnica (FonCT), ejecutado, entre el 2014 y el 2016, por las representaciones de Perú, Costa Rica, Nicaragua y España, con la colaboración de diferentes instituciones públicas y privadas, nacionales e internacionales.

La presente investigación muestra los resultados del uso de Salvia Hispánica como ayudante de coagulación en el tratamiento del agua para el consumo humano, este estudio se realizó con el propósito de conocer una alternativa real en el contexto de los coagulantes naturales frente a los coagulantes sintéticos. Para la investigación del presente estudio se realizaron pruebas de jarras, desarrollando los análisis de dosificación, floculación y sedimentación. Se utilizó la Salvia Hispanica como ayudante de coagulación del sulfato de aluminio, también se realizaron pruebas con la misma muestra de agua utilizando el sulfato de aluminio como coagulante primario, todo ello con la finalidad de poder comparar la eficiencia de la Salvia Hispánica como ayudante de coagulación. La investigación se realizó con muestras de agua del Rio Rímac, cada uno de ellas con la siguiente turbiedad: muestra I de 30 UNT (en época de estiaje) y muestra II de 330 UNT (en época de avenida). Los resultados obtenidos indican que la Salvia Hispanica utilizada como ayudante de coagulación reduce la turbiedad a valores ≤ 2 UNT (límite de la normativa nacional). En las muestras de agua analizadas empleando el ayudante de coagulación se obtuvo un incremento en la tasa de decantación, es decir para la muestra de agua con turbiedad de 30 UNT empleando ayudante de coagulación se obtuvo una tasa de decantación de 36 m3/m2/d en cambio empleando solo sulfato de aluminio la tasa de decantación de 28 m3/m2/d, lográndose un incremento en la tasa de decantación para la primera muestra y para la muestra con turbiedad de 330 UNT empleando el ayudante de coagulación se obtuvo una tasa de decantación de 46 m3/m2/d en cambio empleando solo sulfato de aluminio como coagulante primario la tasa de decantación es 27 m3/m2/d, lográndose un incremento en la tasa de decantación para la segunda muestra. Todos estos resultados nos permiten obtener decantadores de menor volumen. Si bien es cierto que en ambas muestras de agua analizadas, empleando el ayudante de coagulación se logra una mejor remoción de la turbiedad, con respecto a los costos para la turbiedad de 30 UNT utilizando solo sulfato de aluminio se obtiene un costo de 30 S./1000m3 en cambio empleando la Salvia Hispánica como ayudante de coagulación se obtiene un costo 224 S./1000m3 y para la turbiedad de 330 UNT utilizando solo sulfato de aluminio se obtiene un costo de 45 S./1000m3 en cambio empelando Salvia Hispánica como ayudante de coagulación se obtiene un costo de 196 S./1000m3 Lo cual nos demuestra que el costo del empleo de Salvia Hispanica como ayudante de coagulación en ambas muestras de agua son mayores que si solo se usara el sulfato de aluminio lo que genera que no sea competitivo su uso, debido a que en el Perú no se fabrica Salvia Hispanica a gran escala haciendo que su costo sea elevado. | The present research shows the results of the use of Salvia Hispánica as a coagulation aid in the treatment of water for human consumption. This study was carried out with the purpose of knowing a real alternative in the context of natural coagulants versus synthetic coagulants. For the investigation of the present study jars tests were carried out, developing the dosage, flocculation and sedimentation analyzes. Salvia Hispanica was used as a coagulation aid for aluminum sulphate, and the same sample of water was also tested using aluminum sulphate as the primary coagulant, in order to compare the efficiency of the Salvia Hispanica as a helper. coagulation. The research was carried out with water samples from the Rimac River, each of them with the following turbidity: sample I of 30 UNT (during dry season) and sample II of 330 UNT (in avenue season). The results obtained indicate that Salvia Hispanica used as a coagulation aid reduces turbidity to valúes < 2 UNT (limit of national regulations). In the water samples analyzed using the coagulation aid, an increase in the settling rate was obtained, ie for the turbid water sample of 30 UNT using a coagulation aid, a settling rate of 36 m3/m2/d And the sedimentation rate of 28 m3/ m2/ d was used, with an increase in the settling rate for the first sample and for the sample with turbidity of 330 UNT using the coagulation aid. Decantation rate of 46 m3/m2/d instead using only aluminum sulphate as the primary coagulant the settling rate is 27 m3/ m2/ d, achieving an increase in the decant rate for the second sample. All these results allow us to obtain decanters of smaller volume. Although it is true that in both samples of water analyzed, using the coagulation aid is achieved a better removal of the turbidity, with respect to the costs for the turbidity of 30 UNT using only aluminum sulfate, a cost of 30 S./ 1000m3 instead using Salvia Hispánica as a coagulation aid, a cost of 224 S./1000m3 is obtained and for the turbidity of 330 UNT using only aluminum sulphate, a cost of 45 S./1000m3 is obtained, but the salvia Hispánica as a coagulation aid Obtains a cost of 196 S./1000m3. This shows that the cost of using Salvia Hispanica as coagulation aid in both water samples is greater than if only aluminum sulphate is used, which generates that its use is not competitive, because in Peru it is not Manufactures Salvia Hispanica on a large scale, making its cost high. | Tesis

Ingeniero Ambiental | Pregrado

Contextualización: el uso de coagulantes naturales para la clarificación del agua se investiga mundialmente debido a sus bajos costos, alta biodegradabilidad y capacidad de sustituir a los coagulantes sintéticos altamente tóxicos. Vacío de conocimiento: el agua de la Ciénaga Grande del departamento del Atlántico en Colombia se utiliza para labores de limpieza, consumo y preparación de alimentos por los pobladores de la zona. Sin embargo, no cumple con la calidad del agua para consumo en relación al parámetro turbidez, definida por la Resolución 2115 de 2007; por tal motivo, es importante analizar la sinergia que se genera al emplear la combinación coagulante de semillas de moringa y almidón de yuca, en la búsqueda por mejorar sus condiciones. Es importante destacar que se presentan escasos reportes en la literatura sobre el uso simultáneo de estos coagulantes. Propósito: la presente investigación tiene como objetivo evaluar la clarificación del agua de la Ciénaga Grande empleando mezclas de coagulantes naturales, conformadas por semillas de moringa y almidón de yuca para reducir su turbidez. Metodología: las combinaciones de coagulantes, semillas de moringa y almidón de yuca, se mezclaron con una relación 90:10, 80:20, 70:30 y 60:40, respectivamente. Se evaluó la turbidez y el pH al agua de la Ciénaga Grande; además, se simuló su clarificación según la NTC 3903 de 2010 con cada tratamiento; se inició con una agitación a 120 rpm por un tiempo de 1 min, después se realizó por 20 min una agitación a 30 rpm y finalmente, durante 15 min, se dejó sedimentar; después, de cada jarra se extrajo una muestra y se midió la turbidez final; se llevó a cabo un diseño factorial para cada combinación coagulante, con 6 niveles de dosis (mg/L) y una variable respuesta, turbidez final del agua (UNT), utilizando una confiabilidad del 95% se realizó un análisis de varianza ANOVA y el test de Duncan. Resultados y conclusiones: el tratamiento con mayor remoción de turbidez fue 4 UNT que tiene una relación 60:40 de semillas moringa y almidón de yuca; además, disminuyó este parámetro en 80.4%. Las dosis empleadas en los tratamientos 1, 2 y 3 influyeron sobre la turbidez final del agua. Se concluyó que una turbidez inicial alta aumenta la acción coagulante de la mezcla natural, provocando una mayor remoción de este parámetro.

La presente Estrategia Nacional y Plan de Acción para el Control y la Gestión del Agua Lastre y los Sedimentos de los Buques (ENAL) 2016-2020 refleja el compromiso que tiene Colombia como país líder del proyecto Asociaciones GloBallast, cuyo propósito es crear asociaciones para asistir a los países en vía de desarrollo a reducir la transferencia de organismos acuáticos nocivos en el agua de lastre de los buques (Asociaciones Glo-Ballast) debido al aumento del tráfico marítimo relacionado con el comercio internacional. De acuerdo a este compromiso de país y siguiendo los parámetros de la OMI, de la cual Colombia es Parte, la presente estrategia se enmarca en los siguientes principios del Plan Estratégico de la OMI para 2014-2019: • Mejorar la posición y eficacia de la Organización. • Elaborar y mantener el marco general para un transporte marítimo seguro, protegido, eficaz y ecológicamente racional. • Mejorar la imagen del transporte marítimo. • Inculcar la cultura de la calidad. • Promover la conciencia medioambiental en el seno de la comunidad marítima (OMI, 2014). Por otra parte, Dimar siguiendo el principio de orientación estratégica de realizar la articulación de la administración marítima en Colombia, a fin de cumplir las obligaciones internacionales marítimas del Estado colombiano", desarrolla diferentes procesos, procedimientos y gestiones que coordinan acciones con la OMI en la implementación efectiva de la normatividad marítima internacional que este organismo expide. De igual manera, trabajan en diferentes espacios de diálogo regional con el fin de desarrollar acciones coordinadas para enfrentar los desafíos que plantea la actividad marítima en tiempos de globalización. En este sentido, Colombia está participando en el Programa GloBallast liderado por la OMI, con apoyo del Fondo Mundial del Medio Ambiente (GEF, por sus siglas en inglés), el PNUD, los Estados miembros de la OMI y la industria naviera. En consecuencia, el Estado colombiano, a través de la Dimar, como entidad líder nacional de este programa, junto a un grupo de entidades públicas y privadas que conforman el GTN de gestión de agua de lastre, han promovido el desarrollo de diferentes acciones normativas, formativas e investigativas, como: • Elaboración de la ENAL (2011-2014). • Diagnóstico de valoración rápida. • Evaluación preliminar de impactos ambientales. • Diagnóstico de la situación del país para la implementación del Convenio Internacional para el Control y la Gestión del Agua de Lastre y los Sedimentos de los Buques. • Levantamientos de información biológica portuaria en el Caribe y el Pacífico colombianos. • Reglamentación desde la Autoridad Marítima sobre la gestión de agua de lastre a bordo de los buques, con el fin de incorporar a procedimientos nacionales las reglamentaciones internacionales expedidas por la OMI sobre esta temática. • Reuniones regionales y nacionales para evaluar los avances de los compromisos. • Cursos de capacitación en: levantamiento línea base biológica portuaria, control, monitoreo y evaluación, muestreo a bordo de buques, entre otros. Sin embargo, debido a los avances en la ejecución del Programa GloBallast a nivel global y nacional se ha decidido actualizar la estrategia que recoge las recomendaciones de la Organización, desarrolladas en las últimas sesiones del Comité de Protección del Medio Marino ((MEPC, por sus siglas en inglés) y las evaluaciones del proyecto "Asociaciones GloBallast en las Regiones", con el objetivo de dar continuidad y sostenibilidad a lo propuesto en el programa global de agua de lastre. Esta nueva ENAL ha contemplado su accionar a mediano y largo plazo, con el objetivo de alinear a nivel nacional lo dispuesto por la OMI en el Convenio BWM, pendiente de entrar en vigor a nivel internacional, y las 15 Directrices sobre este tema; para lo cual se definieron cuatro líneas de acción: (i) investigación y desarrollo científico en: reconocimiento biológico portuario de referencia y tecnologías de tratamiento de agua se lastre a bordo, (ii) apropiación de conocimientos y transferencia de capacidades técnicas, (iii) reglamentación jurídica para implementación de la gestión de agua de lastre y (iv) gestión para reducir riesgos de introducción EEI y OAP a través del agua de lastre. Las anteriores líneas de acción cuentan con sus respectivos objetivos, productos esperados y actividades a realizar por parte de cada uno de los miembros del GTN; así mismo, estas líneas están planificadas en el Plan de Acción 2016-2020, que se encuentra al final del presente documento, con metas a realizar a corto, medio y largo plazo. En este sentido Dimar, como entidad líder de este proceso, agradece a todas las instituciones que conforman el GTN y que participaron en la consolidación de esta estrategia. Así mismo, ofrece este documento para conocimiento de toda la comunidad marítima, con el fin de aunar esfuerzos en la prevención de riesgos generados por la transferencia de especies exóticas invasoras y agentes patógenos inducidos por la descarga de agua de lastre. | This National Strategy and Action Plan for the Control and Management of Ships’ Ballast Water and Sediments (ENAL) 2016-2020, reflects the commitment that Colombia has as a leader of the GloBallast Partnerships Project, whose purpose is to create associations to cover the developing countries, reducing the transfer of harmful aquatic organisms in the ships’ ballast water (Glo Ballast Partnerships) due to the increase in maritime traffic related to internacional trade. According to this commitment and the IMO parameters which Colombia is Party, this strategy is framed in the following IMO Strategic Plan principles for 2014-2019: * To improve the position and effectiveness of the organization. * To elaborate and maintain the overall framework for a safe, protected, effective, and ecologically maritime transport. * To improve the image of shipping. * To inculcate quality culture. * To promote environmental awareness within the maritime community (OMI,2014). On the other hand, DIMAR develops different processes, procedures and efforts with the IMO; in the effective implementation of the International Maritime Regulation issued by this organism, following strategic guidelines principle of performing the linkage of the maritime administration in Colombia, in order to meet the Colombian State’s maritime international commitments. In the same way, the country has been working in different regional spaces with the aim of developing coordinated actions, facing the challenges posed by the maritime activity in times of globalization. In this respect, Colombia has been participating in the Glo-Ballast Programme led by the IMO and supported by the Global Environment Facility, the UNDP, the IMO Member States, and the shipping industry. The Colombian State through DIMAR, with public and private entities that conform the NTF of ballast waters management, has promoted the development of different normative, formative, and research actions such as: * Elaboration of the ENAL (2011-2014). * Quick valoration assessment. * Preliminary environmental impact assessment. Diagnosis of Colombian situation for the implementation of the Convention for Control and Management of the Ships’ Ballast Water and Sediments. * Biological Port Baseline Surveys in the Caribbean and Pacific regions. * Regulation from the maritime authority concerning to the on board ships’ ballast water mangement, in order to incorporate the international regulations issued by the IMO on this matter to national procedures. * National and International meetings in order to evaluate the progress on commitments. * Training courses in: port biological baselines, control, monitoring and evaluation, on board ship sampling, among others. However, due to the progress in the implementation of the GloBallast Programme at global and national levels has decided to update the strategy that incorporates the recommendations of the Organization, developed in the last MEPC sessions and the “GloBallast Associations in the regions” project evaluations, in order to give continuity and sustainability to what was proposed in the Global Ballast Water Program. This new ENAL has considered its activities in the long and medium-terms, with the objective of aligning at national level, what is determined by the IMO, in the BWM Convention, to enter into force at international level, and the 15 Guidelines on this topic; whose four action lines were defined: (i) research and scientific development in: reference port biological recognition and on board ballast waters treatment technologies, (ii), appropriation of knowledge and transfer of technical skills, (iii) legal regulation for the implementation of ballast waters management and (iv) management to reduce the risks for introduction of IAS and HAOP through ballast water. The previous action lines count on their own objectives, expected results, and activities to be carried out from every member of the NTF; moreover, these lines are in the Action Plan 2016-2020, which is found at the end of this document, with goals to be carried out in a short, medium, and long term. In this regard, the DIMAR as a leading entity of this process, is grateful to all the institutions that integrate the NTF and who participated in the consolidation of this strategy; it further provides this document, for the information of the maritime community, with the aim of joining efforts in the prevention of risks generated by the transfer of invasive alien species and pathogens induced by the discharge of ballst waters. | Published | Not Known

El agua residual doméstica (ARO) contiene aproximadamente 99,9% de agua y 0,1% de sólidos orgánicos e inorgánicos, que se encuentran en forma suspendida o disuelta (Metcalf y Eddy, 2003; von Sperling, 2007). Teniendo en cuenta que la fracción contaminante del agua residual doméstica se encuentra en forma particulada, el presente proyecto se enmarcó en el estudio de la sedimentabilidad de los sólidos presentes en el tratamiento primario del agua residual doméstica de la ciudad de Cali. Para alcanzar el objetivo mencionado anteriormente, se identificó el tipo de sólidos presentes en el agua residual y se evaluó su sedimentabilidad, bajo las condiciones de operación convencional (sin la adición de químicos), esto con el fin de identificar los factores que inciden en la sedimentación primaria e interfieren con la eficiencia del tratamiento primario. Este estudió se desarrolló en la planta de tratamiento de agua residual de Cañaveralejo (PTAR-C), ubicada en Cali, Colombia. Por otra parte se efectuó la recopilación y el análisis de la información histórica de 5 años de las caracterizaciones fisicoquímicas del agua residual doméstica, suministradas por la PTAR-C, además se realizaron ensayos de columna de sedimentación del agua residual afluente, caracterizaciones granulométricas de los tamaños de partícula presentes en el agua residual, ensayos de jarras y ensayos de columna de sedimentación de lodo primario, el mismo día de la toma de muestra, en los meses de febrero a junio de 2014.

La situación de las redes de alcantarillado pluvial en la ciudad de Moyobamba, presenta serios problemas relacionados a su uso, el objetivo de la investigación fue: Evaluar la sedimentación en relación al estado de las redes de alcantarillado pluvial, Moyobamba; y utilizando el método de aforo con flotador y el método gravimétrico se determinó que el caudal mínimo fue 0,087 m3/s en época de estiaje y el máximo es de 2,42 m3/s; así mismo la menor cantidad de solidos sedimentables es de 0,12 mg/L*h y mayor fue 1,33 mg/L*h, considerando como mayor cantidad la presencia de un 86,54 % de arenas, además según criterios establecidos por el Water Resource Center (WRC) de Inglaterra la calidad de la alcantarilla es mala y el nivel de corrosión es alto; y se identificaron los principales problemas relacionado a la sedimentación en la red de alcantarillado, determinada por la presencia de residuos sólidos como: trapos, plásticos y vidrios, además de arena y piedras. Concluyendo que la sedimentación en las redes de alcantarillado tiene relación con el estado de las redes de alcantarillado por lo que se debe controlar la cantidad de residuos que se lanzan a la alcantarilla, además de mejorar la infraestructura actualmente indicada. | The situation of the pluvial sewerage networks of the city of Moyobamba presents serious problems related to their use. The objective of the research was: To evaluate sedimentation in relation to the state of the pluvial sewerage networks, Moyobamba. Using the float gauging method and the gravimetric method, it was determined that the minimum flow was 0.087 m3/s during the low water season and the maximum flow was 2.42 m3/s; likewise, the lowest amount of settleable solids was 0.12 mg/L*h and the highest was 1.33 mg/L*h, considering the presence of 86.54 % of sand as the largest amount. In addition, according to criteria established by the Water Resource Center (WRC) of England, the quality of the sewer is poor and the level of corrosion is high; the main problems related to sedimentation in the sewer system were identified, determined by the presence of solid waste such as rags, plastics and glass, as well as sand and stones. The conclusion is that sedimentation in the sewage networks is related to the condition of the sewage networks, so the amount of waste that is thrown into the sewers must be controlled, in addition to improving the currently mentionned infrastructure.

La Estrategia Nacional y Plan de Acción para el Control y la Gestión del Agua Lastre y los Sedimentos de los Buques (ENAL) 2016-2020 refleja el compromiso que tiene Colombia como país líder del proyecto Asociaciones GloBallast, cuyo propósito es crear asociaciones para asistir a los países en vía de desarrollo a reducir la transferencia de organismos acuáticos nocivos en el agua de lastre de los buques (Asociaciones Glo-Ballast)2 debido al aumento del tráfico marítimo relacionado con el comercio internacional. De acuerdo a este compromiso de país y siguiendo los parámetros de la Organización Marítima Internacional (OMI) de la cual Colombia es Parte3, la presente estrategia se enmarca en los principios del Plan Estratégico de la OMI para 2014-2019. | Published

Maestría en Desarrollo Sostenible y Medio Ambiente, Facultad de Ciencias Contables, Económicas y Administrativas. | Con el propósito de realizar un diseño confiable y eficaz de la nueva planta de tratamiento de agua potable del Acueducto Regional de Occidente para abastecer aproximadamente a 54.000 habitantes (Proyección al año 2023) de los municipios de Anserma, Risaralda, San José y Belalcázar, la Empresa de Obras Sanitarias de Caldas Empocaldas S.A. E.S.P., promovió la implementación de una metodología que complementara las técnicas documentadas para la determinación de las variables de diseño de sedimentadores. Durante un periodo de tres meses comprendidos entre septiembre y diciembre de 2012 se realizaron 130 pruebas de tratabilidad del agua del Rio Oro en la planta de tratamiento del municipio de Anserma, Caldas, evaluando las condiciones óptimas de tratamiento como son pH, dosis de coagulante, tiempo y gradiente, necesarios para hallar la velocidad de sedimentación critica. Los análisis arrojaron los siguientes resultados: El amplio rango de gradientes y tiempos óptimos disponibles soportaron un adecuado diseño del floculador, de un lado se simplificó el análisis de alternativas para seleccionar el tipo de floculación, de tal forma que se optó por un floculador mecánico que dispone de un variador de velocidad para generar todo tipo de gradientes independientemente del caudal a tratar y adicionalmente se evitó el sobre dimensionamiento de la unidad, para asegurar que las partículas floculentas durante la mezcla lenta formen un floc más sedimentable y se disminuya la producción de lodos, lo que garantiza una mejor operación y menor cantidad de lavados. Las pruebas de velocidad de sedimentación critica, permitieron concluir que para cargas superficiales comprendidas en el rango 15 y 40 [m3/m2 d], tal y como lo sugiere el RAS 2000, se obtienen buenos porcentajes de remoción superiores al 85%. No obstante este rango debió ser ajustado a cargas entre 20 y 30 [m3/m2 d], para optimizar el área del sedimentador y disminuir costos constructivos, y en general propender por una buena sedimentación para mejorar las características del efluente de agua de ingreso a los filtros y asegurar una carrera de filtración más prolongada, disminuyendo así el número de lavados y por lo tanto favoreciendo el ahorro de agua.