Examinando por Materia "Aguas subterráneas"
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Publicación Acceso abierto Análisis de las características y del manejo de lodos en plantas de potabilización abastecidas con agua subterránea(Universidad del Valle, 2025) Alzate Amú, Luz Daniela; Torres Lozada, PatriciaLas aguas subterráneas son un recurso esencial, ampliamente usado con fines domésticos, agrícolas e industriales, especialmente en zonas rurales de Latinoamérica. Sin embargo, el crecimiento poblacional y diversas actividades impactan negativamente su calidad, lo que hace necesaria la potabilización para garantizar agua segura. Estos procesos generan lodos como subproductos, cuyo manejo inadecuado representa riesgos ambientales y desafíos logísticos. Este estudio aborda las características de las aguas subterráneas, los procesos de tratamiento aplicados y las propiedades fisicoquímicas y estructurales de los lodos generados. Se consideraron publicaciones entre 2005 y 2024, provenientes de bases de datos académicas (Scopus, PubMed, Web of Science, Taylor & Francis, SciELO y Google Scholar), además de herramientas de inteligencia artificial (Semantic Scholar, Consensus IA) y software especializado (VOSviewer). También se revisaron trabajos de grado de universidades nacionales e internacionales. Los resultados muestran que la calidad del agua subterránea varía espacialmente, influenciada por interacciones geoquímicas y actividades humanas como minería y agricultura. Presenta, en general, baja turbiedad y color aparente, pero contiene contaminantes geogénicos, biogénicos y antropogénicos, destacando metales como hierro, manganeso, arsénico y flúor. Los tratamientos más frecuentes son coagulación-floculación, oxidación-precipitación, adsorción, intercambio iónico, membranas, ablandamiento y desinfección, siendo la coagulación-floculación la más común. La producción de lodos es menor que en sistemas con aguas superficiales; estos incluyen hierro, calcio, fósforo, arsénico, manganeso y aluminio, con fases amorfas y cristalinas. Aunque su disposición suele realizarse en vertederos o cuerpos de agua, se han explorado alternativas como su uso en construcción, recuperación de metales y tratamiento de aguas. Se destaca la necesidad de marcos normativos y estudios toxicológicos que permitan integrar su gestión en un modelo de economía circular.Publicación Acceso abierto Desinfección de E-coli K12 en una matriz de agua subterránea vía foto-fenton(Universidad del Valle, 2015) Alvear Daza, Jhon Jairo; Sanabria Gómez, Irma Janeth; Gutiérrez, Héctor Mario; Rengifo Herrera, Julián AndrésEl agua subterránea constituye la fuente más grande de agua dulce disponible (aproximadamente el 96%), proporciona entre el 25 y 40% del agua potable en el mundo. El agua subterránea posee una buena calidad natural, generalmente libre de patógenos, color y turbiedad (National Academy of Sciences 2008). Un riesgo para los acuíferos libres superficiales es la inadecuada disposición de Excretas en sectores rurales, conllevando a la contaminación microbiológica. La desinfección con cloro es el tratamiento más usado para las aguas, sin embargo esta forma de desinfección representa riesgo para la salud humana debido a la generación de subproductos tóxicos cancerígenos denominados DBPS, (Desinfection by-products), como alternativa de control a estos riesgos se evalúan otros métodos de desinfección, siendo los más estudiados los procesos avanzados de oxidación - PAOX. El presente estudio propone la desinfección en agua subterránea a través del tratamiento foto-Fenton a pH neutro, usando hierro naturalmente presente en el agua subterránea. Se evaluó la influencia de los factores de la composición química del agua, en la desinfección vía foto-Fenton usando como indicador el microorganismo E. coli K12, adicionando a una muestra natural proveniente del corregimiento El Tiple. Para determinar la efectividad del proceso de desinfección en aguas subterráneas, se usó recuento directo de bacterias viables con el método de hibridación in-situ con sondas fluorescentes (FISH) combinado con el método de elongación celular en presencia de antibiótico. Los factores químicos evaluados fueron: (i) la interferencia de los iones presentes en la fuente de agua (HCO3-, Cl-, F-, SO4=, Mn+2, NO3-, PO4-3), así como (ii) las concentración adecuada de H2O2, Fe+3 e hipoclorito de calcio. Se determinó que la cinética de desinfección, la constante cinética k es igual a -7,56x10-5 min-1 y el tiempo de vida media de la desinfección durante el tratamiento es igual a 135 min. El tratamiento de cloración en agua subterránea mostró un tiempo medio de desinfección de 52,45 min, mostrando que requiere un menor tiempo de contacto para lograr la desinfección comparada con el tratamiento foto-Fenton a pH neutro. Palabras Clave: foto-Fenton, agua subterránea, inactivación microbiológica, E.coli K12, pH neutro, DVC-FISH, viabilidad celular, iones, energía solar.Publicación Acceso abierto Un esquema para la evaluación de riesgo del agua subterránea por disposición de desechos sólidos. (Report)(2011-10-18) González Herrera, Roger; Rodríguez Castillo, Ramiro; Klinck, BenSe presenta un método para clasificar un sitio de disposición existente o prospecto en un marco de riesgo a la contaminación del agua subterránea examinando los controles del transporte de contaminantes que emanan del sitio, así como los parámetros que son importantes para establecer el mencionado riesgo. Los factores que son necesarios considerar se agrupan de la siguiente manera: (a) grupo del sitio: tamaño del sitio; clima del lugar; composición de los desechos y composición del lixiviado; (b) grupo geológico e hidrogeológico: carácter de la zona no saturada; propiedades del acuífero; gradiente hidráulico y recarga; (c) grupo de riesgo: proximidad de la población local; distancia a la fuente de extracción más cercana; volumen de agua subterránea extraída; distancia al agua superficial más cercana. El esquema de evaluación de riesgo propuesto se basa en el tiempo de recorrido de un contaminante conservativo proveniente de un sitio de disposición de desechos. Se puede utilizar para delimitar una zona de riesgo alrededor de un basurero para diferentes escenarios climáticos e hidrogeológicos. Se diseñó un modelo determinístico, genérico, para examinar un número de escenarios hidrogeológicos. El modelo tiene simuladores de transporte de contaminantes uni- y bidimensionales. El impacto de la disposición de desechos se evalúa no solamente inmediatamente debajo del sitio, sino también en el ambiente circundante al mismo y en este aspecto es novedoso comparado con los esquemas existentes. Se presenta el caso del basurero municipal de Mérida, Yucatán, México, para demostrar el esquema propuesto y comparar la metodología con esquemas de evaluación empíricos existentes de vulnerabilidad del agua subterránea (DRASTIC, GOD y WASP).Publicación Acceso abierto Estimación de la recarga hídrica de los acuíferos del Valle del Patía y de la zona norte del departamento del Cauca-Colombia(Universidad del Valle, 2015) Uribe Guerrero, Yeyson Ferney; Lepineux Ramírez, Jean Paul; Urrutia Cobo, NorbertoEl agua es el recurso esencial para la mayoría de las formas de vida. Sin embargo, estudios de la FAO estiman que uno de cada cinco países en vías de desarrollo tendrá problemas de escasez de agua antes de 2030; en esos países es vital un menor gasto de agua. Es así como las aguas subterráneas se convierten en un recurso muy importante, debido a que es la única fuente de abastecimiento de agua aprovechable en lugares donde hay un gran déficit de agua superficial. Este trabajo presenta la aplicación de un modelo basado en un balance hídrico con el objetivo del estimar la recarga hídrica de los acuíferos que se encuentran ubicados en dos zonas del departamento del Cauca, en Colombia: el valle del Patía y la zona norte. Para dicho balance se tuvieron en cuenta los datos climatológicos de 71 estaciones, de las cuales 46 son pertenecientes a la zona norte del Departamento del Cauca, mientras que las 25 restantes son de la zona del Patía. Cada variable se analizó a nivel mensual para luego proceder a realizar el análisis espacial de cada una de las variables que suministraron las estaciones tenidas en cuenta para el estudio y de esta manera sacar los datos más relevantes a la hora de realizar el balance final. Se utilizó un sistemas de información geográfica (SIG); en el cual se generaron isolineas mediante el método de interpolación de Kriging, pudiendo definir así el valor de la recarga a los acuíferos de las dos zonas de estudio. De acuerdo con la modelación realizada para las áreas de estudio, se encontró que en la zona del Valle del Patía, la infiltración es la variable que más aporta a la recarga del acuífero, con un 87% de la recarga teniendo una excedencia en la precipitación del 50%. Mientras que para una excedencia del 75%, se encontró que la recarga del acuífero era un 52%. En el área correspondiente a la zona norte del Departamento del Cauca, la recarga es del 90%, teniendo una excedencia en la precipitación del 50% y un 55% si se considera una precipitación de excedencia del 75%.Publicación Acceso abierto Estudio Geofísico para el Aprovechamiento de aguas subterráneas en la Zona rural de Tumaco.(2013-06-28) Zúñiga E., OrlandoA solicitud de Plan Padrinos Internacional, sede Tumaco, se realizó una investigación geofísica con miras a definir la viabilidad de captar aguas subterráneas para suplir las necesidades de agua potable en las localidades de Robles, Chilvi, Terán, Chontal, Santo Domingo Bajo y Santo Domingo Alto. La comisión de exploración designada por la Universidad del Valle viajó a la región el día 18 de Febrero de 1990 y regresó el día 26 del mismo mes, Se utilizó el método geoeléctrico tipo Schlumberger. El procesamiento de datos geoeléctricos se realizó utilizando un filtro digital lineal. Los resultados obtenidos de La exploración, fueron muy satisfactorios, ya que permitieron planificar la construcción de pequeños pozos, con los cuales se podrá suplir las necesidades de agua potable a las comunidades escogidas.Publicación Acceso abierto Evaluación de la calidad del agua de las PTAPS comunitarias corregimiento El Hormiguero.(Universidad del Valle, 2016) López Chilito, Bryan Alexander; Manrique Valencia, Leiver Stiven; Barba Ho, Luz Edith; Cruz Vélez, Camilo HernánSe realizó un estudio exploratorio con el fin de evaluar la calidad del agua en 4 plantas de tratamiento de agua potable del corregimiento El Hormiguero, en sus fuentes de agua subterránea y agua tratada, las plantas evaluadas corresponden a: Cabecera, Cascajal, Morgan y Pailita. Para ello, en primer lugar se hizo un reconocimiento de campo en donde se evidenció la extensa presencia de cultivos de caña de azúcar y se identificaron puntos de muestreo, seguido de una recolección de datos históricos del monitoreo de la calidad que realiza la Secretaría de Salud al agua tratada en las PTAPs, por último se realizaron muestreos y el análisis de parámetros fisicoquímicos, microbiológicos y plaguicidas de uso común en la caña de azúcar, tanto para el agua cruda como tratada en las PTAPs. Se determinó que la calidad de las fuentes de abastecimiento subterráneas; según el RAS para los muestreos realizados, estuvo: entre regular a deficiente para Cabecera y Morgan; regular para Cascajal; y de deficiente a muy deficiente para Pailita. Dentro de las principales causas que deterioran la calidad de las fuentes se encuentra la presencia de Coliformes y altos niveles de color y turbiedad. Por otra parte, la calidad del agua tratada de estas PTAPs se determinó mediante el IRCA para los muestreos realizados, obteniéndose que el IRCA para Cabecera estuvo entre 1,1 a 3,8% describiendo un nivel de riesgo bajo; Cascajal estuvo entre 2,7 a 16,3% describiendo un nivel de riesgo bajo a medio; Morgan estuvo entre 60,9 a 76,1% describiendo un nivel de riesgo alto y Pailita estuvo entre 52,2 a 67,4% describiendo un nivel de riesgo alto. Dentro de las principales causas que deterioran la calidad del agua tratada en Morgan y Pailita se encuentra la presencia de Coliformes totales, E.coli y la ausencia de cloro residual, mientras que en Cabecera y Cascajal es el hierro y el manganeso. Se halló presencia de los plaguicidas Ampa (en el agua cruda de Cascajal y Pailita; y en el agua tratada de Cabecera y Cascajal), Glifosato y 2,4D (en el agua cruda de Cascajal). Esto junto con las concentraciones moderadas de nutrientes (Nitratos y Fosfatos) halladas puede indicar que es posible que las prácticas agrícolas estén influyendo en la calidad del agua que abastece estas comunidades; sin embargo, según lo establecido por la normatividad colombiana, las concentraciones de plaguicidas encontradas NO sobrepasaron los límites permisibles y de acuerdo a esto no representan un riesgo para la saludPublicación Acceso abierto Evaluación de sistemas de aireación para transferencia de oxígeno en aguas subterráneas(Universidad del Valle, 2019) Hernández Ospina, Juan David; Sánchez Torrez, Luis DaríoEl presente trabajo de grado se realizó para estudiar el comportamiento de dos tipos de aireadores para aguas subterráneas a escala piloto en relación con la transferencia de oxígeno. El estudio piloto se hizo para un aireador de aspiración hidráulica tipo Venturi y un aireador a gravedad tipo Cascadas tomando agua de un pozo profundo localizado en la PTAR Cañaveralejo de Cali. Las mediciones de cada ensayo se realizaron para el caudal de diseño (0,8 L/s) y para los caudales de 0,6 y 1,0 L/s en diferentes intervalos de tiempo, evaluando la influencia de la temperatura, el pH del agua y dos tipos de aireadores frente a la concentración de oxígeno disuelto. Los resultados permitieron evidenciar una mayor transferencia de oxígeno para el aireador de Cascadas que para el aireador tipo Venturi. Con una concentración de OD del agua cruda promedio de 0,66 mg/L y un caudal de diseño de 0,8 L/s el aireador de Cascadas alcanzó una concentración de OD de 5,5 mg/L logrando superar el valor de referencia recomendado de 4 mg/L, mientras que el aireador Venturi obtuvo una concentración de 2,75 mg/L. El coeficiente de eficiencia obtenido para el aireador de cascadas fue de 0,728 (72,8%), valor superior al coeficiente de eficiencia teórico (0,472) y para el aireador Venturi fue de 0,314 (31,4%), valor inferior al teórico (0,475). Lo que demostró que el aireador de cascadas superó las expectativas en términos de transferencia de oxígeno al agua subterránea. En el aireador de Cascada el parámetro altura entre escalones tuvo influencia en la transferencia de oxígeno, ya que aumentó la velocidad de caída entre bandejas e influyó en la absorción de oxígeno al tener el agua contacto con el aire y cuando el aire pasaba a través de la superficie del agua en la bandeja, esto debido a la inmersión del flujo de caída en la masa de agua de la bandeja receptora, causando la entrada de mayor cantidad de aire. Por lo tanto, la velocidad de caída determinó la transferencia del oxígeno en este mecanismo de transferencia. Este trabajo de grado contribuyó a entender la transferencia de oxígeno en agua subterránea empleando sistemas de aireación.Publicación Acceso abierto Modelación de acuíferos para el aprovechamiento sostenible del agua subterránea.(Report)(2011-10-18) Gutiérrez Enríquez, María Mercedes; Márquez Molina, Jhon Jairo; Materón Muñoz, Hernán; Rojas Palacios, HernánSe presenta un modelo de simulación hidrogeológica para el acuífero comprendido en la zona plana de los municipios de Tuluá, San Pedro y Buga (Valle del Cauca--Colombia). Inicialmente se partió de un modelo conceptual ajustado a las características y condiciones del acuífero, construido con base en información real tomada de campo. La modelación se realizó mediante la utilización del programa Visual Modflow, el cual utiliza el método de diferencia finita, consiguiendo un buen ajuste en la diferencia entre los niveles piezométricos medidos y calculados, y a su vez un bajo error de calibración. Los mapas de isopiezas obtenidos como uno de los resultados de los escenarios propuestos, permitieron observar una marcada dirección este--oeste y la incidencia de los niveles de bombeo sobre las direcciones y descensos del nivel piezométrico. De esta manera, los mapas generados como resultado de la modelación se convierten en una herramienta valiosa para la planificación del aprovechamiento sostenible de las aguas subterráneas y el inicio para el estudio de la contaminación de este recurso, principalmente.Publicación Acceso abierto Remoción de hierro y manganeso por oxidación con cloro y filtración en grava.(2015-02-04) Marín Burbano, Lina MariaEste trabajo de investigación se desarrolló a escala piloto para estudiar la remoción del hierro y el manganeso utilizando como oxidante el cloro, seguido de un sistema de filtración en gravas de flujo ascendente FGA en tres etapas, operando con velocidades de filtración de 2 m/h, 3.5 m/h y 5.0 m/h para concentraciones afluentes de hierro total de 9.7 mg/L, 5.9 mg/L y 4.2 mg/L, respectivamente. Se identificaron los requerimientos operativos y económicos para la implementación del sistema de tratamiento y se propuso una matriz de selección de tecnología para la remoción de hierro y manganeso con diferentes etapas de FGA con oxidación con cloro. Los resultados mostraron que con Vf de 5m/h, y tres etapas de FGA, operando con una concentración afluente de hierro total entre 3.9- 4.9 mg/L y entre 0.9-1.2 mg/L de manganeso permitió tener efluentes hierro y manganeso por debajo de los valores guía establecidos por la norma Colombiana de calidad de agua. Las concentraciones de Fe total de 5.9 y 9.7 mg/l empleando Vf de 3.5 y 2.0 m/h respectivamente, en tres etapas de FGA, lograron eficiencias de remoción de Fe de 87% y 83%, y Mn 90% y 86%, respectivamente; pero se requiere de barreras adicionales para garantizar la remoción de estos parámetros por debajo de los valores guía (0.3 para Fe total y 0.1 para Mn). Para valores del pH del agua cruda entre 6.9 -7.9 unidades, se logró una adecuada oxidación del hierro y el manganeso por procesos fisicoquímicos. El tiempo de retención mayor a 30 minutos fue un factor clave para facilitar la precipitación y posterior remoción del hierro y manganeso. La mayor reducción del hierro y el manganeso del sistema piloto evaluado se alcanzaron en la primera etapa FGA, que mostró la mayor cantidad de depósitos específicos δ acumulados, con valores entre 400- 450 g/m3. El mecanismo de adherencia predomina sobre los mecanismos de transporte, en los FGA, debido la desestabilización de las partículas por la oxidación química. El mecanismo de transporte más influyente durante la filtración fue el de la sedimentación. Las velocidades de filtración empleadas con la tecnología de tratamiento por oxidación con FGA (entre 2 y 5m/h) hacen que la tecnología sea una alternativa promisoria para el tratamiento de aguas subterráneas con alto contenido de hierro. Los costos de inversión inicial de cada etapa de FGA se encuentran entre $1.0 y $2.2 millones L/s para tasas de filtración entre 5 y 2 m/h y los costos de A, O&M, por m3 producido varían entre $204 y $703, dependiendo de la velocidad de filtración empleada y el caudal de diseño. Sobre la base de los resultados obtenidos se realizó una síntesis de la evaluación para cada una de las concentraciones evaluadas, considerando las etapas FGA en función de la calidad del agua cruda para hierro total, manganeso, color aparente y pH, en función de las velocidades de filtración en el rango de 2-5 m/h, definiendo el tamaño y espesor del medio filtrante y la dosificación de hipoclorito de sodio. La tecnología, estudiada puede ser útil para cerca del 85% de sistemas con pozo de la región, que tiene concentraciones de hierro total de hasta 5 mg/L y 1 mg/L de manganeso. La oxidación con cloro se debe aplicar para aguas subterráneas, para aguas superficiales o con alto contenido de materia orgánica no es recomendable por los riesgos de formación de subproductos de la oxidación con el cloro.