El objetivo de este trabajo es contrastar las prestaciones de una sonda de ultrasonidos, para la medida del nivel de agua, marca Warren Jones modelo 460 FM. Se ha analizado su comportamiento en condiciones de laboratorio y campo, estudiando en particular el funcionamiento de la compensacion de temperatura y de la perturbacion de la lamina. En las pruebas de laboratorio y de campo se observa un error sistematico de la sonda de 2 mm. La compensacion que hace de la temperatura es de tipo discreto, provocando en segun que casos oscilacion de la lectura. El efecto de perturbacion de la lamina de agua, a pesar de realizar una media de 12 lecturas, no se atenua. En condiciones de campo con altura de agua variable los errores medidos son variables y como maximo de 15 mm. Dicho error es considerable y puede hacer desaconsejable su uso en algunas aplicaciones y condiciones.

El creciente interés por plantas con propiedades terapéuticas ha ido incrementado mundialmente en los últimos años. El uso de estas plantas es generalmente a través de extractos obtenidos por métodos tradicionales como por ejemplo la extracción por maceración, esta técnica presenta algunas desventajas con relación al rendimiento y empleo de gran cantidad de disolventes. En ese sentido, este trabajo, presenta como alternativa, el empleo de la técnica de extracción por ultrasonido, con el intuito de evaluar la influencia de la proporción etanol/agua en los extractos. Asimismo, el objetivo principal de este trabajo fue determinar el contenido de compuestos fenólicos y capsaicina presentes en los extractos de ají charapita naranja (Capsicum frutescens), empleando la técnica de extracción por ultrasonido. Este trabajo se realizó en las instalaciones del Laboratorio de Ingeniería de Procesos, que pertenece a la facultad de Ingeniería Agroindustrial. Cabe señalar, que el diseño experimental que se utilizo fue el de Box-Behnken, donde se estudiaron tres variables independientes: proporción etanol/agua (25:75, 50:50 y 75:25 %v/v), tiempo de extracción (3, 6 y 9 min) y potencia aplicada (270, 360 y 450 watts). El estudio de las variables independientes sobre el rendimiento global (12.33 ± 0.13%), contenido de compuestos fenólicos (31.65 ± 0.24 mg EAG/gramo de materia prima), capacidad antioxidante por el método de DPPH (54.87 ± 1.69 μmol TE/gramo de materia prima) y ABTS (2966.53 ± 7.86 μmol TE/gramo de materia prima), mostraron cierta influencia es los resultados observados. La mayor concentración de capsaicina (184.76 ± 7.33 mg/mL) se encontró a una proporción de Etanol/agua de 50/50 (%v/v), tiempo de extracción de 3 minutos y potencia aplicada de 450 watts. En ese sentido, se observó que el empleo del ultrasonido removió los compuestos bioactivos de forma más eficiente. Esta remoción eficiente, se debió a los efectos físicos que causa el ultrasonido en las paredes intracelulares de la materia prima. | In the last few years, the growing interest for plants with therapeutic properties has been increasing worldwide. The use of these plants is generally through extracts obtained by traditional methods such as extraction by maceration, a technique that has some disadvantages in relation to yield and the use of large amounts of solvents. In this sense, this work presents the use of the ultrasound extraction technique as an alternative, in order to evaluate the influence of the ethanol/water ratio in the extracts. Likewise, the main objective of this work was to determine the content of phenolic compounds and capsaicin present in the extracts of orange charapita bell pepper (Capsicum frutescens), using the ultrasound extraction technique. This work was carried out in the facilities of the Process Engineering Laboratory, which belongs to the Faculty of Agroindustrial Engineering. The experimental design used was the Box-Behnken one, where three independent variables were studied: ethanol/water ratio (25:75, 50:50 and 75:25 %v/v), extraction time (3, 6 and 9 min) and applied power (270, 360 and 450 watts). The study of the independent variables on overall yield (12.33 ± 0.13%), phenolic compound content (31.65 ± 0.24 mg EAG/gram of raw material), antioxidant capacity by the DPPH method (54.87 ± 1.69 μmol TE/gram of raw material) and ABTS (2966.53 ± 7.86 μmol TE/gram of raw material), showed some influence on the observed results. The highest concentration of capsaicin (184.76 ± 7.33 mg/mL) was found at an Ethanol/water ratio of 50/50 (%v/v), extraction time of 3 minutes and applied power of 450 watts. In this sense, it was observed that the use of ultrasound removed the bioactive compounds more efficiently. This efficient removal was due to the physical effects caused by ultrasound on the intracellular walls of the raw material.

La aireación es el principal consumidor de electricidad en el tratamiento de las aguas residuales municipales, presente en ciertos procesos biológicos, como los lodos activados, los cuales demandan entre el 50-70% de los costos de la energía necesaria para tratamiento del agua residual. Por consiguiente, para lograr una alta eficiencia de la transferencia de oxígeno en los tratamientos biológicos aeróbicos, son usados comúnmente los difusores de burbuja fina. El desempeño de las membranas de los difusores de burbuja fina es afectado por el ensuciamiento que comprende la acumulación de sustancias suspendidas o disueltas sobre su superficie y/o dentro de sus poros, ocasionando el incremento de los costos de operación, asociados a los sistemas de aireación. Con el propósito de mitigar el ensuciamiento en la industria del tratamiento de aguas residuales, son usadas diferentes técnicas de limpieza convencionales que traen consigo desventajas. El presente trabajo evalúa la técnica de limpieza convencional mediante la adición de agentes químicos y la limpieza con ultrasonido, siendo esta ultima una técnica novedosa para remover el ensuciamiento en difusores de burbuja fina; desde el punto de vista de la presión de descarga, costos de operación, eficiencia y transferencia de oxígeno en condiciones estándar. Los resultados muestran que la aplicación de las técnicas de limpieza recupera parcialmente la transferencia de oxígeno en las membranas difusoras y a la reducen los costos operativos.Concluyendo que, entre las tres técnicas de limpieza evaluadas, el ultrasonido es el que presenta los mejores resultados. | 1. GLOSARIO ...................................................................................................................... 10 2. RESUMEN........................................................................................................................ 13 3. INTRODUCCIÓN ............................................................................................................ 14 4. PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA ......................................................................... 16 5. DELIMITACIÓN.............................................................................................................. 18 5.1 Conceptual....................................................................................................................................18 5.2 Geográfica ....................................................................................................................................18 6. OBJETIVOS ..................................................................................................................... 20 6.1 Objetivo general...........................................................................................................................20 6.2 Objetivos específicos ..................................................................................................................20 7. ANTECEDENTES............................................................................................................ 21 8. JUSTIFICACIÓN ............................................................................................................. 24 9. MARCO TEÓRICO.......................................................................................................... 25 9.1 Difusores empleados en el tratamiento de aguas.....................................................................26 9.1.1 Difusores de burbuja gruesa:............................................................................................. 26 9.1.2 Difusores de burbuja fina:................................................................................................. 27 9.2 Ensuciamiento de los difusores .................................................................................................28 9.3 Limpieza de difusores de membrana utilizadas en la industria del agua .............................30 9.4 Tratamientos de limpieza de membrana en difusores de burbuja fina .................................31 9.4.1 Limpieza física:................................................................................................................. 31 9.4.2 Limpieza química:............................................................................................................. 31 9.5 Limpieza de membranas con ultrasonido.................................................................................32 9.5.1 Antecedentes de limpieza de membranas con ultrasonido................................................ 32 10. METODOLOGÍA ............................................................................................................. 35 11. RESULTADOS Y ANÁLISIS DE RESULTADOS ........................................................ 43 11.1 Análisis de las técnicas de limpieza en difusores de burbuja fina a escala 1:33.................43 11.1.1 Evaluación de la transferencia de oxígeno:....................................................................... 44 11.1.2 Evaluación de la presión de descarga (DWP):.................................................................. 46 11.1.3 Costos de operación – Banco de pruebas:......................................................................... 47 11.2 Simulación de limpieza a diferentes configuraciones de procesos de lodos activados......49 11.2.1 Evaluación de la transferencia de oxígeno:....................................................................... 49 11.2.2 Evaluación de los costos de operación.............................................................................. 52 12. CONCLUSIONES ............................................................................................................ 54 13. REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS.............................................................................. 56 14. ANEXOS .......................................................................................................................... 61 A. Implementación de limpieza de membranas de ultra y microfiltración con ultrasonido. ..61 B. Tipos de difusores empleados en el tratamiento de agua residual ........................................63 C. Características de difusores disponibles en el mercado por diferentes fabricantes............64 D. Limpieza química en difusores de membrana tubulares (Jiang et al., 2020).......................65 E. Ecuaciones de aireación..............................................................................................................66 F. Estructuración de difusores de burbuja fina a escala 1:33 .....................................................67 G. Hoja de cálculo de la aplicación de resultados a diferentes configuraciones de procesos de lodos activados.............................................................................................................................67 | Aeration is the main consumer of electricity in municipal wastewater treatment, present in certain biological processes, such as activated sludge, which demand between 50-70% of the energy costs necessary for wastewater treatment. Therefore, in order to achieve high efficiency of oxygen transfer in the Aerobic biological treatments, fine bubble diffusers are commonly used. The performance of fine bubble diffuser membranes is affected by fouling, which comprises the accumulation of suspended or dissolved substances on their surface and / or within their pores, causing increased operating costs associated with air conditioning systems. aeration. In order to mitigate fouling in the industry of the wastewater treatment, different conventional cleaning techniques are used that bring with them disadvantages. The present work evaluates the conventional cleaning technique by adding chemical agents and cleaning with ultrasound, the latter being a novel technique to remove dirt in fine bubble diffusers; from the point of view of discharge pressure, operating costs, efficiency and oxygen transfer under standard conditions. The Results show that the application of cleaning techniques partially recovers the oxygen transfer in the diffuser membranes and reduces operating costs, concluding that, among the three cleaning techniques evaluated, ultrasound is the one that presents the best results. | Pregrado

This review summarizes the advantages and disadvantages of methods of control of harmful algal and cyanobacterial blooms and/or their toxins in watercourses or in drinking water. In recent years, the blooming phenomena, or the excessive growth of cyanobacteria, have increased in extent and frequency around the world, involving increasingly higher environmental and health risks due to the potential production of toxins. In addition, the concomitant decrease in the levels of dissolved oxygen in waters cause effects on the ecosystems that could even lead to fish mortality events. The methods used to control and remediate the blooms range from chemicals to destroy the cells or they focus on reducing the concentration of phosphorus and other nutrients in the water and sediments, to biological based on predator-prey relationships, and to physical methods, aimed to attacking the cell structure, affect its buoyancy or their viability, including among them the ultrasound technology, of promising applicability, but requiring further research to evaluate its efficiency and safety. A reference is made to research plans undertaken in the framework of the LATU/Latitud Water Program, by using a commercial ultrasound irradiation equipment in a eutrophic pond. | Esta revisión es una síntesis de las ventajas y desventajas de los métodos de control de floraciones de cianobacterias y algas nocivas y/o de sus toxinas en cursos de agua o en agua potable. En los últimos años, los fenómenos de floración, o sea, el crecimiento desmedido de cianobacterias, han aumentado en extensión y frecuencia en el mundo, implicando riesgos ambientales y sanitarios cada vez mayores debido a la potencial producción de toxinas. Además, la concomitante disminución de los niveles de oxígeno disuelto en las aguas causan efectos en los ecosistemas que podría incluso desembocar en mortandad de peces. Los métodos utilizados para el control y la remediación de las floraciones van desde los químicos, para destruir las células, a los enfocados en disminuir los niveles de fósforo y otros nutrientes en en el agua y en los sedimentos, hasta los métodos biológicos que se basan en las relaciones predador-presa, y los físicos para atacar la estructura de las células, afectando su flotabilidad o su viabilidad, entre los que se incluye la tecnología de ultrasonido, de aplicabilidad promisoria, peros sobre la cual se requiere seguir investigando para evaluar su eficiencia e inocuidad. También se hace referencia a los planes de investigación y a los proyectos emprendidos en el marco del Programa Aguas LATU/Latitud, utilizando un equipo de irradiación por ultrasonido en un tajamar eutrofizado.