Trabalho de conclusão de curso (graduação) - Universidade Federal de Santa Maria, Campus Frederico Westphalen, Curso de Engenharia Ambiental e Sanitária, RS, 2023. | The deterioration of water quality in surface water courses and the pursuit of universal basic sanitation, particularly access to potable water, lead to the development of new treatment technologies. Advanced Oxidative Processes are technologies that act in the formation of free radicals and, in disinfection, help promote the deactivation of pathogenic microorganisms present in water. The present study utilized a bench-scale reactor of a combined Ultraviolet and Ozone system (UV/O3) to assess the efficiency of the combined disinfection of the advanced oxidative process. The system's efficiency was evaluated through the inactivation of total coliforms, Escherichia coli, and aerobic bacteria spores (EBAs), along with an analysis of important physicochemical parameters in the process. Satisfactory microbiological inactivation values were achieved, reaching maximum removal logs of 4 for E. coli, 1.85 for Total Coliforms, and 1.42 for anaerobic bacteria spores. However, compared to the literature, the UV/O3 system did not prove as efficient. The UV/O3 system is highly dependent on environmental factors, as well as physicochemical parameters of the water to be treated. High turbidity values and a pH close to neutral likely negatively influenced the disinfection system. | A deterioração da qualidade da água de cursos hídricos superficiais e a busca pela universalização do saneamento básico, em especial, o acesso à água potável, fazem com que novas tecnologias de tratamento sejam desenvolvidas. Processos Oxidativos Avançados são tecnologias que atuam na formação de radicais livres, e, na desinfecção, ajudam a promover a inativação dos microrganismos patogênicos presentes na água. O presente estudo utilizou um reator em escala de bancada de um sistema ultravioleta combinado com Ozônio (UV/O3), para verificação da eficiência da desinfecção conjugada do processo oxidativo avançado. A eficiência do sistema foi verificada pela inativação de coliformes totais, Escherichia coli e esporos de bactérias aeróbias (EBAs), em conjunto, analisou-se parâmetros físico-químicos importantes no processo. Valores satisfatórios de inativação microbiológicas foram obtidos, alcançando logs máximos de remoção de 4 para E. coli, 1,85 para Coliformes Totais e de 1,42 para esporos de bactérias anaeróbias, entretanto, comparado a literatura, o sistema não se mostrou tão eficiente. O sistema UV/O3 é um sistema altamente dependente de fatores ambientais, bem como, parâmetros físico-químicos da água a ser tratada, valores altos de turbidez, e o pH próximo do neutro provavelmente influenciaram negativamente o sistema de desinfecção.

Los contaminantes emergentes son compuestos nuevos o que no se conocía que existían en calidad de contaminantes en el ambiente. Es un tema de creciente interés en el ámbito analítico debido a sus largas persistencias en la naturaleza además de su capacidad toxicológica tanto para organismos acuáticos como terrestres. Las principales rutas de acceso al ambiente son a través de aguas residuales descargadas a aguas superficiales directamente o después de procesos de tratamiento ineficientes y por deposiciones secas o húmedas de la atmósfera. Los contaminantes emergentes pertinentes a este estudio incluyen a los contaminantes orgánicos degradables (farmacéuticos, hormonas esteroideas y productos de belleza y cuidado personal) y los contaminantes orgánicos persistentes (pesticidas organoclorados y bifenilos policlorados). Esta monografía se enfoca en las técnicas analíticas más importantes disponibles en la actualidad para el análisis químico de contaminantes emergentes en agua residual. Se contempla el uso de cromatografía de gases para el análisis de contaminantes orgánicos persistentes y cromatografía líquida para análisis de contaminantes orgánicos degradables, de naturaleza polar y de menor volatilidad. Diferentes detectores se pueden acoplar a estos instrumentos, no obstante los espectrómetros de masas de alta y baja resolución son preferibles en vista de que poseen sensibilidad y selectividad inigualables. Se discute igualmente las características más importantes del muestreo, extracción y purificación de muestras previas al análisis. Finalmente, se mencionan los´ procesos de tratamiento más utilizados para la remoción de este tipo de contaminantes de efluentes en aguas residuales.

Resumen La poca disponibilidad de agua observada en las presas del país y la sobreexplotación de los acuíferos subterráneos hacen urgente nuevas estrategias para optimizar este recurso. Una estrategia es la optimización del riego mediante el cálculo de las necesidades hídricas para la programación de riegos. El objetivo del este estudio fue analizar la relación entre la evapotranspiración de cultivo (ETc) y coeficiente del cultivo (Kc) en el cultivo del tomate en función del número de tallos, para el suministro el agua de riego a partir de un lisímetro de drenaje y el atmómetro. El trabajo se realizó en condiciones controladas usando tezontle como sustrato y un sistema de riego por goteo. El experimento consistió en tres tratamientos, uno (T1), dos (T2) y tres (T3) tallos por planta. Se utilizó el método del lisímetro de drenaje para medir la transpiración diaria de cultivo (ETc) y un atmómetro para estimar la evapotranspiración de referencia (ETo). La transpiración acumulada del cultivo fue de 352, 389 y 434 mm para T1, T2 y T3 y un kc de 1.06, 1.16 y 1.32 para los mismos tratamientos respectivamente, así como el requerimiento de riego de 1.04, 1.14 y 1.29 L planta-1, ambos parámetros determinados en la etapa de máxima demanda hídrica y nutrimental. Se concluye que las mediciones diarias de traspiración en tomate con el lisímetro de drenaje permiten calcular el requerimiento hídrico de los cultivos, además, el atmómetro es una alternativa para estimar la ETo con fines de calendarización del riego en diferentes cultivos. | Abstract The low availability of water observed in the country’s dams and the overexploitation of underground aquifers make it urgent to generate strategies to optimize this resource. One strategy is the optimization of irrigation by calculating water needs for irrigation scheduling. The objective of this study was to analyze the relationship between crop evapotranspiration (ETc) and crop coefficient (Kc) in tomato cultivation as a function of the number of stems, for the supply of irrigation water based on a drainage lysimeter and an atmometer. The work was carried out under controlled conditions using tezontle as a substrate and a drip irrigation system. The experiment consisted of three treatments, one (T1), two (T2) and three (T3) stems per plant. The drainage lysimeter method was used to measure daily crop transpiration (ETc) and an atmometer was used to estimate reference evapotranspiration (ETo). The accumulated transpiration of the crop was 352, 389 and 434 mm for T1, T2 and T3 and a Kc of 1.06, 1.16 and 1.32 for the same treatments, respectively, as well as the irrigation requirement of 1.04, 1.14 and 1.29 L plant-1, both parameters determined in the stage of maximum water and nutrient demand. It is concluded that the daily measurements of transpiration in tomato with the drainage lysimeter allow to reliably calculate the water requirement of crops, in addition, the atmometer is an alternative to estimate the ETo for irrigation scheduling purposes in different crops.

The purpose of this study is to address the different water authorizations for use and exploitation that exist in the province of Loja, in order to contribute to the proper use, conservation, regulation, storage, distribution and management of water resources; for this purpose, a spatial analysis of the authorizations for use and exploitation of water in the province of Loja granted by the Ministry of Environment, Water and Ecological Transition from Ecuador was carried out through the implementation of geographic information systems. It was obtained that there are 13 266 authorizations in force until 2020, which were granted for different uses, among them the most representative are irrigation, with 8 800, representing 66 % of the total, making it the main activity for which water is destined, followed by human consumption with 2 416 authorizations (18 %) and use in watering places with 1,881 authorizations (14 %), with respect to authorizations for mining use, one authorization was found in Macara canton. It was also determined that in the province of Loja, access to water for human consumption through the public network in the urban sector is 95 % and in rural sectors it is 45 %. In conclusion, the canton with the most authorizations are Loja with a total of 3,807 authorizations, followed by Saraguro with 2 610, and the authorized flow in the entire province is 14 713 l/s, mostly concentrated in Loja and Saraguro for human consumption. | El presente estudio tiene la finalidad de abordar las diferentes autorizaciones de agua para uso y aprovechamiento que existe en la provincia de Loja, con la finalidad de contribuir al correcto aprovechamiento, conservación, regulación, almacenamiento, distribución y gestión de los recursos hídricos; para ello se realizó un análisis espacial de las autorizaciones para uso y aprovechamiento del agua en la provincia de Loja otorgadas por el Ministerio de Ambiente Agua y Transición Ecológica del Ecuador, mediante la ejecución de sistemas de información geográfica. Se obtuvo que existen 13 266 autorizaciones vigentes hasta el año 2020 la cuales fueron otorgadas para diferentes usos entre ellos los más representativos tenemos el riego, con 8.800 representando un 66,3 % del total convirtiéndose en la principal actividad para la cual es destinada el agua, le sigue el consumo humano con 2 416 autorizaciones 18,2 % y uso en abrevaderos con 1.881 autorizaciones (14, 2 %), con respecto a las autorizaciones para el uso en la minería se encontró una autorización en el cantón Macará (0,007 %). En conclusión, el cantón con más autorizaciones es Loja con un total de 3 807 autorizaciones seguido del cantón Saraguro con 2 610, de la misma forma el caudal autorizado en toda la provincia es de 14 713 l/s concentrado mayoritariamente en los cantones Loja y Saraguro destinado para el consumo humano.

One of the agendas for current discussions is the lack of basic sanitation in rural areas. This study aims to scrutinize twenty bibliographic references (articles, dissertations and theses) from different countries, between the years 2006 to 2022, which address water supply in rural areas as their main line of research. As a method of analysis of relative efficiency, the Data Envelopment Analysis (DEA) was used. A non-parametric methodology was chosen. Inputs and outputs were listed, divided into three groups: G1, G2 e G3. The water supply in groups G1 and G2 showed 100% efficiency, while group G3 showed 22% efficiency. For descriptive statistical analysis of the data, the Jamovi software, version 2.3.21.0, was used. The Shapiro-Wilk p results obtained were less than 0.05, which demonstrated that the data do not have a normal distribution. After statistical data analysis, Friedman's non-parametric test was chosen, in which the calculated p-value was above 0.05, indicating that there are no statistically significant differences when comparing the three groups. The DurbinConover test was used as post-hoc and there was no significant difference between them. Examining them, it could be seen that the G2 group showed better results than the G1 and G3 groups, representing better efficiency in communities that pay a monthly fee for system maintenance; that management is done by the community itself and that there is effective water treatment. In this way, a satisfactory water supply system/solution, after the results obtained from this study, is understood to be one that is managed by the community with government support, that the community pays monthly fees to cover maintenance and that there is water treatment and government technical guidelines. | Uma das pautas das discussões atuais é a falta de saneamento básico em áreas rurais. Posto isto, este estudo tem como objetivo perscrutar vinte referenciais bibliográficos (artigos, dissertações e teses) de diversos países, entre os anos de 2006 a 2022, os quais abordam como linha de pesquisa principal, o abastecimento de água em áreas rurais. Como método de análise de eficiência relativa, utilizou-se o Data Envelopment Analysis (DEA). Optou-se por uma metodologia não-paramétrica. Foram elencados inputs e outputs, distribuídos em três grupos: G1, G2 e G3. O abastecimento de água nos grupos G1 e G2 apresentou 100% de eficiência, enquanto o grupo G3, apontou eficiência de 22%. Para análise estatística descritiva dos dados, utilizou-se o software Jamovi, versão 2.3.21.0. Os resultados p ShapiroWilk obtidos foram menores que 0,05, os quais demonstraram que os dados não possuem distribuição normal. Após análise estatística dos dados, optou-se pelo teste não-paramétrico de Friedman, o qual o valor p calculado ficou acima de 0,05, indicando que não existem diferenças estatísticas significativas na comparação dos três grupos. Utilizou-se, como post-hoc, o teste de Durbin-Conover e não houve diferença significativa entre eles. Examinando-os, pôde-se constatar que o grupo G2 demonstrou melhores resultados que os grupos G1 e G3, representando uma melhor eficiência nas comunidades que realizam o pagamento de taxa mensal para manutenção do sistema; que o gerenciamento é feito pela própria comunidade e que existe o tratamento da água efetivo. Desta forma, entende-se por um sistema/solução de abastecimento de água satisfatório, após os resultados obtidos deste estudo, aquele que é gerido pela comunidade com o apoio do governo, que há o pagamento de taxas mensais pela comunidade para cobrir as manutenções e que existe o tratamento de água e orientações técnicas governamentais.

ABSTRACT: The availability of energy has changed humanity over the last centuries. The first types of energy used by humanity were renewable energies: biomass, wind, and water. But, for the last two centuries, fossil fuels have been the protagonists of world energy consumption. However, recently there has been an awareness of the great energy dependence on a finite resource, geographically concentrated in a few countries, which in addition to degrading the environment, is subject to large fluctuations in price. From renewable energies, hydroelectricity is currently the most important source in the Latin American electricity matrix. Current projections suggest that the installed hydroelectric capacity will continue to grow to meet future electricity demand. New turbine designs, such as gravitational water vortex hydraulic turbines, have drawn the attention of many researchers due to their easy installation and maintenance, and their low environmental impact. This work presents the hydropower potential and prospects for the implementation of this type of turbine in the Colombian context, and as well as a general description of the current panorama of the Colombian energy system. | RESUMEN: La disponibilidad de la energía ha cambiado a la humanidad en los últimos siglos. Los primeros tipos de energía utilizados por la humanidad fueron las energías renovables: la biomasa, el viento y el agua. Pero, desde hace dos siglos, los combustibles fósiles han sido los protagonistas del consumo energético mundial. Sin embargo, recientemente se ha tomado conciencia de la gran dependencia energética de un recurso finito, concentrado geográficamente en unos pocos países, que además de degradar el medio ambiente, está sujeto a grandes fluctuaciones de precio. De las energías renovables, la hidroelectricidad es actualmente la fuente más importante de la matriz eléctrica latinoamericana. Las proyecciones actuales sugieren que la capacidad hidroeléctrica instalada seguirá creciendo para satisfacer la futura demanda de electricidad. Los nuevos diseños de turbinas, como las turbinas hidráulicas de vórtice de agua gravitacional, han llamado la atención de muchos investigadores debido a su fácil instalación y mantenimiento, y su bajo impacto ambiental. Este trabajo presenta el potencial hidroeléctrico y las perspectivas de implementación de este tipo de turbinas en el contexto colombiano, así como una descripción general del panorama actual del sistema energético colombiano. | Universidad de Antioquia. Vicerrectoría de investigación. Comité para el Desarrollo de la Investigación - CODI | Colombia. Ministerio de Ciencia, Tecnología e Innovación - MinCiencias | COL0008058

Este trabalho teve objetivo avaliar o efeito da concentração de nutrientes na água de irrigação, aplicados por fertirrigação, na uniformidade de distribuição de água em um sistema por gotejamento na cultura do crisântemo.

El objetivo del informe de suficiencia profesional, fue realizar una evaluación de la calidad de agua subterránea para seleccionar el tratamiento de agua ideal para un pozo de la empresa agrícola FRUTÍCOLA S.A.C. del distrito de Santiago en el departamento de Ica, con la finalidad del usar dicha fuente de agua para el suministro de agua potable de la empresa. La evaluación se realizó aplicando la metodología del Índice de Calidad de Agua Universal (ICAU) que inició con la recolección de muestras de agua de pozo de manera mensual, por un periodo de tres meses de acuerdo a los parámetros indicados en Índice de Calidad de Agua Universal y también al anexo I, II y II del Decreto Supremo N°031-2010-SA. Luego se desarrolló el cálculo matemático del Índice de Calidad de Agua Universal (ICAU), con los valores obtenidos de los informes de ensayo de agua que permitió clasificar la calidad del agua de pozo y seleccionar un tratamiento ideal para su potabilización. Como resultado se determinó el rango de buena calidad para el agua de pozo y se pudo seleccionar como tratamiento de agua, una desinfección con Hipoclorito de Sodio al 5%, para su posterior uso como suministro de agua potable.

Para comprender el impacto potencial de la variabilidad climática sobre los ciclos del carbono y del agua de la región vitivinícola semiárida de Querétaro para distintas coberturas superficiales (i.e., viñedos, vegetación natural), se analizó la dinámica del uso eficiente del agua (UEA) y su relación con cambios anuales y estacionales en la precipitación, la temperatura, y vapor de presión. El UEA se define como el cociente entre el carbono capturado (productividad primaria bruta – PPB) por la vegetación y el agua que regresa a la atmosfera (evapotranspiración – ET). La dinámica del UEA en regiones semiáridas es sumamente sensible a la variabilidad de dichos factores climáticos y de condiciones atmosféricas (i.e., presión de vapor). La PPB, la ET, y el UEA, se estimaron a partir de imágenes satelitales (i.e., Landsat y MODIS); la información climatológica se obtuvo a partir de estimaciones reticulares basadas en la interpolación de observaciones in-situ (i.e., DAYMET). La dinámica general anual del UEA presenta una tendencia positiva (2.9 a 3.3 g C / Kg H2O), dada la adaptación de la zona a condiciones de mayor aridez. La variabilidad entre las distintas coberturas vegetales es distintas; un UEA mayor para viñedos en comparación con la vegetación natural para las estaciones de verano y primavera, mientras que fue igual en invierno. Los resultados indican la alta sensibilidad de la región para los ciclos del carbono y del agua ante un aumento de la temperatura y disminución de la precipitación.