Este documento expone el planteamiento, diseño y desarrollo para un prototipo de una planta automatizada para el tratamiento de agua potable. En el municipio de Fosca (Cundinamarca) se encuentra una vereda cuyo nombre es El Herrero donde es inexistente el servicio de acueducto por lo tanto no hay agua potable. Para darle una solución a este problema mediante la ingeniería se propone lograr automatizar correctamente un proceso del tratamiento del agua cruda y poder obtener a la salida agua limpia y potable apta para consumo humano. Se presenta a continuación una propuesta de solución por parte de la ingeniería electrónica, para lograrlo se tiene en cuenta el cambio de las diferentes variables fisicoquímicas obtenidas por los sensores que componen el sistema las cuales son Caudal, Turbidez y pH, donde previamente son analizadas por el sistema de medición y procesamiento, donde por medio de un algoritmo de programación se realiza el proceso de medición, control y ejecución de la diferentes tareas que debe realizar el sistema para poder lograr hacer el tratamiento del agua cruda que ingresa y a la salida poder obtener agua limpia y esterilizada apta para el consumo humano. La planta cuenta con su propio sistema de visualización. En este sistema se encuentra a disposición un panel de control donde puede se pueden ejecutar 3 configuraciones preestablecidas las cuales son el encendido del sistema, el mantenimiento y la inhabilitación del mismo, en esta interfaz también es posible visualizar en tiempo real la medición de cada variable física en sus diferentes etapas y de esta manera poder garantizar al usuario que las condiciones en las cuales la planta está operando son las correctas y por lo tanto la calidad del producto entregado esta entre los rangos establecidos. Para poder hacer el tratamiento del agua y poder realizar la respectiva limpieza, desinfección y purificación fue necesario el uso de dosificadores electrónicos para el dispensado de los elementos químicos para tratamiento de agua como lo son el poli cloruro de aluminio, cloro y neutralizadores de pH. El resultado obtenido del sistema implementado y puesto en operación es el esperado, debido a que se puede evidenciar en las pruebas realizadas al sistema que es capaz medir, procesar y visualizar de realizar la limpieza y desinfección del agua cumpliendo los objetivos en cada una de las etapas del proceso y obteniendo a la salida agua debidamente tratada apta para consumo humano. | Ingeniero Electrónico | Pregrado | This document exposes the approach, design and development for a prototype of an automated plant for the treatment of drinking water. In the municipality of Fosca (Cundinamarca) there is a path whose name is El Herrero where the aqueduct service is nonexistent therefore there is no drinking water. To give a solution to this problem through engineering, it is proposed to successfully automate a process of the treatment of raw water and to obtain the exit of clean and potable water suitable for human consumption. A solution proposal by electronic engineering is presented below, to achieve this, the change of the different physicochemical variables obtained by the sensors that make up the system, which are Flow, Turbidity and pH, where they are previously analyzed by the measurement and processing system, where through a programming algorithm the process of measurement, control and execution of the different tasks that the system must perform is carried out to be able to make the treatment of the raw water that enters and at the exit to be able to obtain clean and sterilized water suitable for human consumption. The plant has its own display system. In this system there is an arrangement of a control panel where you can configure 3 preset configurations which are the power on, maintenance and disabling of the system, in this interface it is also possible to visualize in real time the measurement of each variable physical in its different stages and in this way to be able to control the user that the conditions in which the plant is operating are the corrections and therefore the quality of the delivered product is between the established ranges. To be able to do the water treatment and to be able to perform the respective cleaning, disinfection and purification it was necessary to use electronic dispensers for the dispensing of chemical elements for water treatment such as poly aluminum chloride, chlorine and pH neutralizers. The result obtained from the system implemented and put into operation is as expected, because it can be evidenced in the tests carried out on the system that it is able to measure, process and visualize the cleaning and disinfection of water, fulfilling the objectives in each of the stages of the process and obtaining at the exit necessary water treated suitable for human consumption .

La presente investigación tuvo como objetivo evaluar la calidad de agua de la planta de tratamiento de agua de Villa Rica-Oxapampa, en el desarrollo de la investigación se realizaron monitoreos de la calidad y pruebas de tratabilidad con dos muestras de agua, una con 453 UNT y muestra otra con 23 UNT aplicando cuatro coagulantes a una concentración de de 2.5 %, las dosis de coagulante aplicadas para las muestras entre 10 y 60 mg/L, también se realizaron pruebas modificando el pH, pruebas con polímero catiónico al 0.023% como ayudante de coagulación y floculación con dosis de 0.05 - 0.5 mg/L, pruebas para determinar parámetros de diseño, aplicando tiempos de floculación de 10 a 35 minutos y gradientes de velocidad de 20 - 60 S-1 , pruebas de decantación, y cálculos de las unidades con los parámetros de diseños obtenidos en laboratorio, para evidenciar los resultados se aplicó el diseño estadístico de Box-Behnken considerando 3 factores con 3 niveles los cuales son los siguientes: Tiempo: 25, 30 y 35 minutos, Gradiente: 30, 40 y 50 S-1 para ambas muestras, las dosis aplicadas para la muestra uno es de 50, 55 y 60 mg/L, para la muestra dos se consideró dosis de 25, 30 y 35 mg /L. Se registraron los niveles de color y turbidez y con las pruebas de tratabilidad se determinó que el coagulante óptimo para este tipo de aguas es el sulfato de aluminio granulado tipo A con una dosis de 30 mg/L para la muestra uno y 55 mg/L para la muestra dos, la gradiente de velocidad óptima es de 40 S-1 y el tiempo de floculación óptimo es de 30 minutos; con esos parámetros óptimos la muestra uno (turbidez y color bajos) obtuvo 2 UNT y color 6 UCV y la muestra dos (turbidez y color altos) obtuvo 3 UNT y color 7 UCV. | Tesis | LIMA | Escuela Profesional de Ingeniería Ambiental | Biodiversidad y calidad ambiental

Determinación de turbidez en agua de consumo | Ghione, Ana. Centro Universitario de Estudios Medioambientales. Cátedra de Química Biológica. Facultad de Ciencias Médicas de la UNR; Argentina

Com o rompimento da barragem de Fundão foram lançados cerca de 44 milhões de metros cúbicos de rejeito de mineração que atingiu diretamente a bacia hidrográfica do rio Doce. Sendo assim, esse trabalho teve com objetivos: estudar a qualidade da água do rio Gualaxo do Norte no trecho atingido pelo rompimento da barragem de Fundão por meio de diferentes técnicas. Apresentar o cenário histórico da qualidade do rio Gualaxo no que tange o parâmetro de Turbidez, antes (1999), após o acidente (2016) e após o início das atividades de recuperação (2017 a 2019). Modelar a turbidez do rio Doce utilizando técnicas de sensoriamento remoto. Predizer variáveis físicas e químicas a partir de valores de turbidez verificadas em campo. Correlacionar a resposta espectral de imagens de satélite do sensor orbital Sentinel-2 com parâmetros de qualidade da água. Levantar melhores modelos de machine learning que possam predizer a qualidade da água dos rios. Para compor esse trabalho foram utilizados os dados da qualidade da água dos rios Gualaxo do Norte e Carmo durante o inverno de 1999 e verão de 2000, do inverno de 2016, um ano após o rompimento da barragem de Fundão e de coletas de amostras de água realizadas ao longo dos anos 2017 a 2019, após a consolidação das atividades de recuperação. No total foram realizadas 25 coletas nos trechos dos rios Gualaxo e Carmo. Foram utilizados dados de monitoramento do rio Doce em 13 estações automáticas, no total de 78 amostras de turbidez. A Turbidez no rio Gualaxo do Norte, mesmo com as atividades de recuperação teve picos de 300 e 400 NTU em 2017 e 2019. O modelo gerado para Turbidez para o rio Doce mostra que essa variável pode ser mensurada a partir de dados de sensores remotos com precisão de 0,6, podendo ser apresentada de forma contínua em todo o trecho do rio Doce. A regressão linear do SST e do Fe total foram superiores a 0,80 de R2 mostrando a correlação linear entre as variáveis. As relações de bandas desenvolvidas neste trabalho tiveram boa correlação com as variáveis Turbidez e Cor. Os modelos de árvore de decisão como Ranger, cubist e Random Forest, em geral obtiveram melhores resultados na modelagem de variáveis onde não possui pontos de monitoramento. Palavras-chave: Análise de Componentes Principais. Turbidez. Legislação Ambiental. Sensoriamento Remoto. Machine Learning. | With the collapse of the Fundão dam, approximately 44 million cubic meters of mining waste were launched, which directly hit the Doce River hydrographic basin. This work had the following objectives: to study the water quality of the Gualaxo do Norte river in the stretch reached by the Fundão dam rupture through different techniques. To present the historical scenario of the quality of the Gualaxo River with respect to the parameter of Turbidity, before (1999), after the accident (2016) and after the start of recovery activities (2017 to 2019). Model the turbidity of the Doce River using remote sensing techniques. Predict physical and chemical variables from turbidity values verified in the field. Correlate the spectral response of satellite images from the Sentinel-2 orbital sensor with water quality parameters. To raise better models of machine learning that can predict the water quality of rivers. To compose this work, water quality data from the Gualaxo do Norte and Carmo rivers were used during the winter of 1999 and summer of 2000, of the winter of 2016, one year after the Fundão dam burst and collections of water samples carried out over the years 2017 to 2019, after the consolidation of the recovery activities. In total, 25 collections were made on the stretches of the Gualaxo and Carmo rivers. Monitoring data from the Doce River were used in 13 automatic stations, in a total of 78 turbidity samples. Turbidity in the Gulaxo do Norte River, even with recovery activities, peaked at 300 and 400 NTU in 2017 and 2019. The use of hierarchical grouping and principal component analysis is an analysis that can be used to visualize the quality behavior of river water. The model generated for Turbidity for the Doce River shows that this variable can be measured from remote sensor data with a precision of 0.6, and can be presented continuously throughout the stretch of the Doce River. The linear regression of SST and total Fe were greater than 0.80 of R2 showing the linear correlation between the variables. The relationship of bands developed in this work had a good correlation with the variables Turbidity and Color. The decision tree models such as Ranger, cubist and Random Forest, in general obtained better results in the modeling of physical and chemical variables in water courses. Continuous modeling of variables can be used to assess quality and quantity throughout the watercourse, especially in areas where there are no monitoring points. Keywords: Principal Component Analysis. Turbidity. Environmental Legislation. Remote Sensing. Machine Learning. | Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de Minas Gerais

Coagulation is the most important process in conventional water treatment. The application includes the removal of species in suspense by means of addition of chemical coagulants, which involves correlated disadvantages associated to high acquisition costs, production of large mud volumes and the fact, that they affect, significantly, the pH of the processed water. Therefore, the search of alternatives that include the utilization of coagulants of vegetal origin, between others, becomes necessary. The purpose of the present research was a literature review related to the use of natural coagulants of vegetal origin, employed in the removal of turbidity in water treatment processes and to provide important aspects on classification, efficiency and mechanisms of coagulation of each of the studied materials. As results it was found that all reported extracts of vegetal origin are efficient in the removal of the water cloud, they produce smaller quantity of mud, and that the main mechanism of coagulation is adsorption and neutralization of loads. | La coagulación es el proceso más importante en el tratamiento convencional del agua. Su aplicación incluye la remoción de especies en suspensión, mediante la adición de coagulantes químicos, cuyo uso trae desventajas asociadas a altos costos de adquisición, producción de grandes volúmenes de lodo y el hecho de que afectan el pH del agua tratada. Por lo expuesto anteriormente, se hace necesario la búsqueda de alternativas que incluyan la utilización de coagulantes de origen vegetal, entre otras. Este trabajo tuvo como propósito realizar una revisión bibliográfica acerca del uso de los coagulantes naturales de origen vegetal, utilizados en la remoción de turbidez en procesos de tratamiento de aguas y dar a conocer otros aspectos importantes, como su clasificación, su eficiencia y sus mecanismos de coagulación, empleados por cada uno de los materiales naturales estudiados. Como resultado, se encontró que todos los extractos de origen vegetal reportados son eficientes en la remoción de la turbidez del agua, producen menor cantidad de lodos y su principal mecanismo de coagulación utilizado es la adsorción y la neutralización de cargas.

La coagulación es el proceso más importante en el tratamiento convencional del agua. Su aplicación incluye la remoción de especies en suspensión, mediante la adición de coagulantes químicos, cuyo uso trae desventajas asociadas a altos costos de adquisición, producción de grandes volúmenes de lodo y el hecho de que afectan el pH del agua tratada. Por lo expuesto anteriormente, se hace necesario la búsqueda de alternativas que incluyan la utilización de coagulantes de origen vegetal, entre otras. Este trabajo tuvo como propósito realizar una revisión bibliográfica acerca del uso de los coagulantes naturales de origen vegetal, utilizados en la remoción de turbidez en procesos de tratamiento de aguas y dar a conocer otros aspectos importantes, como su clasificación, su eficiencia y sus mecanismos de coagulación, empleados por cada uno de los materiales naturales estudiados. Como resultado, se encontró que todos los extractos de origen vegetal reportados son eficientes en la remoción de la turbidez del agua, producen menor cantidad de lodos y su principal mecanismo de coagulación utilizado es la adsorción y la neutralización de cargas.

La coagulación es el proceso más importante en el tratamiento convencional del agua. Su aplicación incluye la remoción de especies en suspensión, mediante la adición de coagulantes químicos, cuyo uso trae desventajas asociadas a altos costos de adquisición, producción de grandes volúmenes de lodo y el hecho de que afectan el pH del agua tratada. Por lo expuesto anteriormente, se hace necesario la búsqueda de alternativas que incluyan la utilización de coagulantes de origen vegetal, entre otras. Este trabajo tuvo como propósito realizar una revisión bibliográfica acerca del uso de los coagulantes naturales de origen vegetal, utilizados en la remoción de turbidez en procesos de tratamiento de aguas y dar a conocer otros aspectos importantes, como su clasificación, su eficiencia y sus mecanismos de coagulación, empleados por cada uno de los materiales naturales estudiados. Como resultado, se encontró que todos los extractos de origen vegetal reportados son eficientes en la remoción de la turbidez del agua, producen menor cantidad de lodos y su principal mecanismo de coagulación utilizado es la adsorción y la neutralización de cargas.