Ingeniería Sanitaria y Ambiental

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Evaluación del potencial aprovechamiento de agua sub superficial del edificio de la Facultad de Artes Integradas de la Universidad del Valle para uso en mantenimiento, limpieza, riego de jardines e incendios en nuevas edificaciones del área de proyección y desarrollo cultural-Universidad del Valle-Sede Meléndez

Sánchez Torrez, Luis Darío | 2023

El objetivo de este estudio es evaluar el potencial aprovechamiento del agua subsuperficial presente en el subsuelo de los edificios de la Facultad de Artes Integradas de la Universidad del Valle como uso de agua segua en los futuros edificios del Área de Proyección y Desarrollo Cultural del campus universitario. La metodología fue cuantitativa a través de mediciones de caudal y calidad del agua del nivel freático y estimación del consumo del agua para usos que no requieren calidad de agua potable en los futuros edificios; los datos de volumen diario ofertado por el sistema fueron determinados a través de aforos volumétricos y mediciones digitales con equipo electrónico; la calidad del agua se determinó calculando el ICA del cuerpo de agua; para estimar el consumo de agua no potable de los futuros edificios se asignaron consumos unitarios para la descarga de orinales, sanitarios, riego de jardines, lavado de pisos, extinción de incendios. Los resultados permitieron determinar que, el acuífero oferta un volumen diario promedio de 221 m3 por día; el índice de calidad de agua es de 42,4 correspondiente aun agua contaminada y que el volumen diario de agua no potable requerido por los edificios APDC es 44 m3. Se concluye que, el acuífero satisface la necesidad de agua diaria de los futuros edificios, el agua requiere tratamiento para mejorar su calidad y se proyecta infiltración al suelo del agua excedente.

Fortalecimiento de la gestión técnica de los acueductos rurales mediante el uso de las tecnologías de la información y la comunicación

Garcia Vargas, Mariela | 2022

La investigación del trabajo de grado se desarrolló en los departamentos del Cauca y Valle del Cauca en compañía de la Asociación de Organizaciones comunitarias Prestadoras de Servicios Públicos de Agua y Saneamiento en Colombia (Aquacol), la cual agrupa aproximadamente 56 organizaciones comunitarias que prestan el servicio de agua y saneamiento a más de 80 mil habitantes en el área rural de los dos departamentos. Dado que muchos gobiernos municipales centran principalmente sus acciones en las cabeceras municipales y generalmente no han creado mecanismos de apoyo a las organizaciones rurales encargadas del suministro de agua, en el sector rural los recursos que se consiguen o los proyectos que se desarrollan se logran fundamentalmente por el trabajo de las comunidades de la mano de las organizaciones comunitarias de segundo nivel como Aquacol. Para la selección de los acueductos en los que se realizó el proyecto de grado se tuvo en cuenta los siguientes criterios: primero se revisó la base de datos Geosalud- GeoCOVID-19 para el periodo de marzo a septiembre de 2020, en esta aplicación se presentan estadísticas del COVID-19 con los datos de casos acumulados de COVID-19 por municipio y el número de muertes de hombres y mujeres, posteriormente teniendo en cuenta los municipios con mayor cantidad de casos se identificaron los acueductos rurales, segundo que fueran acueductos rurales asociados a Aquacol, tercero que fueran acueductos con diferentes niveles de complejidad y usaran tecnologías diferentes para el tratamiento del agua, planta convencional, planta con Filtración en Múltiples Etapas (FiME) y la tecnología de oxidación y retención en filtros de gravas ascendentes en serie (OXFI), cuarto que fueran los acueductos con mayor número de usuarios. Se seleccionaron tres acueductos rurales, en donde mediante el uso de las Tecnologías de la Información y la comunicación (TICS) y teniendo como referente el enfoque de ciencia ciudadana se construyó junto con las comunidades la estructura del modelo lógico de datos necesaria para la creación de un módulo de un sistema de información asociado con indicadores de cantidad, continuidad y calidad. Se espera que dicho sistema sea una herramienta de apoyo a las comunidades en la gestión técnica de sus sistemas de abastecimiento de agua potable en zonas rurales.

Diagnóstico de la gestión de los residuos sólidos generados en la Unidad Residencial Alhambra AB en Cali

Mamolejo Rebellón, Luis Fernando | 2022

Este trabajo de investigación, se desarrolló con el fin de elaborar un diagnóstico de la gestión de los residuos sólidos domiciliarios, generados por los habitantes de la Unidad Residencial Alhambra AB, ubicada en la calle 12 con carrera 39, en el barrio Departamental perteneciente a la Comuna 10, en el municipio de Santiago de Cali - Valle del Cauca. El diagnóstico incluyó análisis de la infraestructura asociada al manejo de los residuos sólidos, cuantificación y clasificación de muestras e identificación de las prácticas de manejo aplicando encuestas a los 3 actores participantes en la unidad (administración, residentes y personal de aseo). Se encontró que la unidad en estudio no tiene formulado ni implementado un PGIRS como lo establece el Decreto 0059 de 2009 (Alcaldía de Cali, 2009) y no se realiza la separación adecuada de los residuos de acuerdo a la Resolución 2184 de 2019 (Ministerio de Ambiente y Desarrollo Sostenible, 2019); sin embargo, algunos residentes tienen la práctica de separar materiales con potencial de aprovechamiento. Por su parte la Unidad de Almacenamiento de Residuos (UAR), presenta falencias en las condiciones técnicas exigidas por el Decreto 1077 de 2015 (Ministerio de Vivienda Ciudad y Territorio, 2015); en aspectos como prevención y control de incendios, distribución espacial, señalización y ubicación de la estructura, ventilaciones con anjeo y suministro de agua y mejorar características de puertas y ventanas que eviten el acceso y proliferación de insectos y vectores. La Producción Per Cápita (PPC) promedio diario encontrada en el presente estudio es 0,41 kg/hab-día y la Producción Por Vivienda (PPV) promedio global es 1,15 kg/vivienda*día. Los residuos generados en mayor proporción son los residuos de cocina con un 69%, seguidos de la categoría higiénicos con 7,0%; por su parte, los residuos con potencial de aprovechamiento generados son el cartón (5,9%), plástico (5,8%), y papel y archivo (5,1%). La unidad presenta un desvío del 62,10% de los residuos sólidos aprovechables generados. Con base en el diagnóstico y la identificación de los puntos más críticos, se realizó un análisis DOFA; que permitió, como valor agregado proponer estrategias de mejora para la gestión de los residuos sólidos en la unidad residencial.

Efectos en el bienestar humano debido a la privación de acceso a los servicios ecosistémicos de árboles y zonas verdes del campus universitario Meléndez de la Universidad del Valle

ROJAS PADILLA, JOHNNY HAROLD | 2022

Los servicios ecosistémicos (SE) han sido definidos como todos los beneficios que los seres humanos obtienen de los ecosistemas directa o indirectamente para su bienestar. En el caso del desarrollo de las ciudades colombianas, se identifican deficiencias en la calidad y conectividad de las coberturas arbóreas y áreas verdes urbanas, lo que limita el cumplimiento adecuado de las funciones de la vegetación en términos ecológicos, socioeconómicos y culturales, aspecto que puede derivar en la reducción del bienestar humano de quienes disfrutan de los SE proporcionados por árboles y zonas verdes. En el caso de muchos campus universitarios el panorama es diferente, pues al interior de ellos generalmente existen amplias zonas verdes y cobertura arbórea, lo que es de gran importancia para la vida y el bienestar de la comunidad universitaria. Sin embargo, la identificación y valoración de los SE proporcionados por árboles y zonas verdes de estos campus universitarios no ha sido ampliamente estudiado en América Latina ni en Colombia. El escenario reciente de la pandemia por COVID-19 del año 2020, en la que se limitó fuertemente el acceso a los campus universitarios, ofrece una oportunidad única para estudiar los efectos que la imposibilidad de disfrutar de los SE ofrecidos por árboles y zonas verdes dentro de estos espacios académicos tiene para el bienestar humano de la comunidad universitaria, en este caso de la Universidad del Valle. La presente investigación tiene como objetivo analizar los efectos que tuvo sobre el bienestar humano la falta de acceso por la pandemia del COVID-19 a los SE derivados de zonas verdes y árboles del campus universitario Meléndez de la Universidad del Valle, en Cali, Colombia. Para este fin se realizó una encuesta a 192 personas de la comunidad universitaria entre estudiantes, profesores y funcionarios dirigida principalmente a la identificación de los SE ofrecidos por las zonas verdes y árboles del campus Meléndez y a analizar el efecto que se produjo sobre el bienestar de la comunidad universitaria debido al limitado acceso a dichos SE. Un aspecto relevante de la encuesta propuesta es que permitió la identificación de los SE pidiéndole a los encuestado que identificaran espacialmente la oferta de SE de árboles y zonas verdes sobre un modelo segmentado del mapa de la universidad, lo que luego se procesó usando herramientas geoestadísticas. Los resultados revelaron que existe un claro sentido de pertenencia de la comunidad universitaria por el campus y elementos emblemáticos como los árboles y también que se perciben ampliamente los SE de tipo cultural asociados con ellos, pues fueron los que obtuvieron un mayor nivel de identificación y valoración. Sumado a lo anterior, se logró evidenciar que la falta de acceso al campus y a los SE identificados, generó efectos negativos en el bienestar de las personas especialmente en áreas como la salud, las buenas relaciones sociales y libertad de opción y acción. El análisis geoespacial dio como resultado la existencia de autocorrelación espacial positiva para los SE más destacados, es decir la presencia de conglomerados de SE en el campus. Este estudio puede contribuir a orientar la toma de decisiones frente a los planes de desarrollo y la gestión ambiental dentro de la Universidad, para que sean capaces de proteger la riqueza natural del campus y potenciar los SE que elementos como árboles y zonas verdes le ofrecen a la comunidad universitaria, pero también a la ciudadanía caleña.

Barreras y oportunidades de las estudiantes de la facultad de ingeniería en la universidad del valle, desde la perspectiva de género

Restrepo Tarquino, Inés | 2021

Las mujeres han ganado espacio y representación en muchas áreas profesionales visiblemente reconocidas en la sociedad; sin embargo, en Colombia, como en otros países de América Latina, hay muy poca participación en la selección de programas de ciencias, tecnología, ingeniería y matemáticas o STEM (acrónimo en inglés de Science, Technology, Engineering y Mathematics). En el caso de Colombia, de acuerdo con estudios realizados por el Ministerio de Educación Nacional sobre la brecha de género en el sector TI (Tecnologías de la Información), el número de mujeres inscritas en educación superior para carreras STEM disminuyó considerablemente en los últimos años. En América Latina y el Caribe las mujeres representan 35% de quienes estudian carreras de ciencias, tecnología, ingeniería y matemáticas (STEM), destacadas como “empleos del futuro” y motor del desarrollo sostenible (Mazzeo, 2020). La presente investigación indaga en torno a cuál es la participación académica que tienen las mujeres estudiantes de la Facultad de Ingeniería en la Universidad del Valle, que ingresaron en los años 2017, 2018 y 2019 desde una perspectiva de género. La metodología a través de la cual se desarrolló el trabajo de grado se basó en la revisión de artículos o documentos con el fin de conocer cómo es la participación de las estudiantes mujeres en el entorno universitario; por otra parte, se describe la estructura dada a los resultados hallados en el proceso de investigación, fundamentada en el proceso de análisis realizado a partir de un ingreso, permanencia y avance de las estudiantes, el cual está dirigido a las estudiantes de la Facultad de Ingeniería pertenecientes a la comunidad universitaria. Esta investigación se desarrolló en el marco del proyecto “Removiendo las barreras para el ingreso, permanencia y avance de las mujeres en carreras STEM, para su mayor participación en el campo de las industrias verdes en Colombia” financiado por el Centro Internacional de Investigaciones para el Desarrollo (IDRC, siglas en ingles) de Canadá, desarrollado en conjunto por la Universidad Autónoma de Occidente, el SENA CBI de Palmira y la Universidad del Valle

Apropiación en el uso de sanitarios ecológicos secos y aprovechamiento de la orina como fertilizante por la comunidad Nasa, resguardo Munchique los Tigres - Santander de Quilichao, Cauca, Colombia

Restrepo Tarquino, Inés | 2012

El ecosaneamiento propone aprovechar los nutrientes contenidos en la orina y las heces reintegrándolos al ambiente y a los sistemas productivos, permitiendo cerrar el ciclo y fortaleciendo la seguridad alimentaria. Esta tesis busca facilitar el aprovechamiento de la orina desviada en el origen por medio de sanitarios ecológicos en el Resguardo Munchique Los Tigres, Cauca, Colombia. Para esto se evaluó el funcionamiento de baños secos ecológicos- seis familiares y uno colectivo-, a través de encuestas y observaciones. La implementación de la tecnología fue facilitada por la Corporación Alternativas Ecológicas (AlterEco). En el Resguardo se dan una serie de situaciones que pueden favorecer la perspectiva de ecosaneamiento: escasez de agua o discontinuidad en abasto de agua, no hay una buena disposición de excretas, la actividad principal es la agricultura, áreas disponibles para cultivar, normalmente toda la familia se dedica a la agricultura y la disponibilidad de aceptación de la tecnología es positiva. Estas condiciones se presentan en las familias que cuentan con los sistemas prototipos y se convierten en indicadores positivos para el ecosaneamiento en Munchique. La evaluación de los sistemas colectivos- orinales y sanihuerto, se realizó durante un evento de carácter cultural y deportivo los cuales tuvieron gran uso por parte de la población asistente y en general fueron calificados como sistemas apropiados, aunque en una pequeña porción se manifestaron inconformidades en cuanto a detalles estéticos y constructivos de los sistemas. Para evaluar la aceptación de los sistemas individuales se usaron variables como la comodidad que a través del tiempo fue bien calificada por todas las familias, los olores que se fueron incrementando por la falta de tierra seca, la aplicación de la orina que en algunos casos no se está haciendo convenientemente junto con otros problemas de mantenimiento, las plantas fertilizadas con orina tenían características mejoradas de crecimiento comparadas con las que normalmente cultivaban por lo que valoraban más la tecnología. Para contribuir a la solución de los problemas hallados se propone una cartilla informativa anexa a ésta tesis

Evaluación de un reactor anaerobio de medio adherido para el tratamiento del efluente de un reactor hidrogenogénico

Rodriguez Victoria, Jenny Alexandra | 2018

El presente estudio consistió en evaluar a escala de laboratorio el funcionamiento de un reactor metanogénico (RM) de medio adherido en tratamiento del efluente de un reactor hidrogenogénico (RH), el cual trataba agua residual del proceso de almidón de yuca. Para su evaluación se tuvieron en cuenta tanto la composición del agua residual afluente como el comportamiento del reactor en la etapa de arranque, para así obtener una condición ideal de TRH que garantizara un buen funcionamiento del RM. La estrategia de arranque consistió en la disminución gradual del TRH a medida que el reactor respondía favorablemente en términos de remoción de carga de DQO y el comportamiento de los índices de alcalinidad. Se encontró que de acuerdo con el comportamiento del pH, la capacidad buffer, la carga removida de DQO y sólidos y la producción de biogás, el TRH adecuado estuvo alrededor de 17h. Durante dicho TRH, se garantizaron condiciones ambientales y operacionales apropiadas y se evidenciaron remociones de carga de hasta 116 g DQO/d y una producción de biogás de 1,47 L biogás/L*d. con una producción de metano entre 77% y 89%

Evaluación de la influencia de métodos volumétricos y manométricos sobre la cuantificación de biogás/metano en la biodegradabilidad anaerobia de la celulosa

Torres Lozada, Patricia | 2022

La Digestión Anaerobia (DA) es considerada una de las alternativas biotecnológicas más viables para el tratamiento y aprovechamiento de sustratos orgánicos, ya que permite recuperar energía en forma de biogás y obtener un subproducto rico en nutrientes conocido como digestato con alto potencial agrícola. En torno a lo anterior, se han desarrollado métodos a nivel de laboratorio que permiten evaluar y determinar el potencial energético de un sustrato, siendo los ensayos de Potencial Bioquímico de Metano (PBM) los más aceptados y utilizados por la comunidad científica, debido a sus bajos requerimientos técnicos y económicos. El método de cuantificación es uno de los aspectos que más varía en los ensayos PBM para la cuantificación de biogás, los cuales presentan variaciones que dificultan la comparación de los resultados de cuantificación del biogás. Por lo anterior, en el presente trabajo se realizó una vigilancia tecnológica sobre los métodos más empleados, así como sus características, metodologías, ventajas, limitaciones y aplicaciones, empleando bases de datos internacionales y nacionales (ventana de observación de 17 años: 2005-2021), con lo cual se logró identificar que los métodos experimentales más usados para cuantificar biogás o CH4 son los métodos volumétricos (VM) y manométricos (MN), y que las configuraciones VM más usadas son el volumétrico alcalino (VB) con un porcentaje de 26,8%, seguida por el automatizado AMPTS II con un 20,3% y el método volumétrico acido (VA) con un 8,94%; en cuanto a las configuraciones del método MN, las más empleadas son el MN manual con perlas de NaOH en un 13,7%, seguido por el automatizado Oxitop® con el 11,01%, siendo las configuraciones automatizadas las más empleadas en países con mayor economía y desarrollado, mientras que en los países en desarrollo (PeD) prima el uso de configuraciones manuales que son menos costosas y no requieren de equipos especializados aunque pueden llegar a ser menos precisas. Por otro lado, se realizó un montaje experimental de los métodos VM y MN con lo cual, se logró obtener resultados de PBM para los métodos VM (VB y VA) el PBM de 337,69±12,46 CH4/g SV, acercándose un 81,57±4,57% al valor teórico de PBM de la celulosa, mientras que con el MN sin perlas y con perlas de NaOH, se obtuvieron valores de PBM menores (321,51±17,89 y 225,24±14,24 mL CH4/g SV, respectivamente), para un 74,8±7,89% y un 54,4±3,78% del valor teórico, respectivamente. El bajo valor del MN con perlas se atribuye principalmente a un posible efecto negativo de las perlas sobre el proceso de la DA, que quedó evidenciado en mayores valores de pH y menor relación AB/AT, así como de parámetros cinéticos importantes como la tasa de producción de CH4 (Rmáx) y constante de hidrólisis (k) que fueron 1,63 y 2,31 veces menor que en el método VB.

Evaluación a escala de laboratorio del proceso foto-fenton a ph circumneutral para la eliminación de compuestos farmacéuticos en agua residual doméstica

Madera-Parra, Carlos Arturo | 2022

Se ha demostrado que la presencia de contaminantes emergentes de origen farmacéutico en el agua genera impactos negativos en la salud humana y animal. Una de las principales razones que asegura la presencia de estos contaminantes es que las barreras de tratamiento en una planta de aguas residuales no son suficientes para su eliminación. Es por esto que se ve en la necesidad de buscar un tratamiento adicional que permita su eliminación. En el presente trabajo se evaluó el proceso de Foto-Fenton a pH circumneutral usando ácido húmico como agente quelante. Se aplicó la metodología de superficie respuesta (MSR) para definir las mejores condiciones de operación en términos de la relación molar Fe+3: ácido húmico (1:2 a 1:10) y concentración de peróxido (50 a 150 mg/L), usando la eficiencia de remoción de COT como variable de respuesta; sin embargo debido a que no se encontró un resultado concluyente desde el punto de vista estadístico se seleccionó la condición de operación a partir de las eficiencias de eliminación de COT más altas (relación molar 1:6.8 para Fe+3: ácido húmico y 100 mg/L para H2O2). Esto teniendo en cuenta que el 50% de los datos de eliminación de COT fueron negativos, asociado a la adición de ácido húmico, a la fluctuación en el contenido de materia orgánica debido a que se trabajó con agua residual real sin acondicionamiento previo y la influencia del método de detección analítica para determinar COT. Como unidad experimental se usaron erlenmeyers de 250 ml, operando bajo condiciones batch, sometidos a agitación constante y bajo una lámpara de luz fluorescente (SYLVANIA F325 - 32W T8 Luz Día) funcionando durante un periodo de 3 horas. Los ensayos a escala de laboratorio se realizaron con muestras de efluente de la PTAR Cañaveralejo. Se aplicó el tratamiento con la condición de operación seleccionada tomando como variable respuesta la eficiencia de eliminación de compuestos farmacéuticos. Los resultados arrojaron eficiencias de eliminación máximas para diclofenaco de 92%, ibuprofeno de 51%, naproxeno 38%, y paracetamol de 50% pero también, unos resultados no tan favorables para gabapentina de 19% y gemfibrozil de 18%. Los resultados de eficiencias de eliminación de compuestos farmacéuticos fueron variables y bajos en comparación con otros estudios similares, lo cual se pudo asociar con la complejidad del agua residual, la presencia de interferentes y la baja concentración de hierro en el efluente de la PTAR-C.

Planificación de un sistema de gestión ambiental basado en NTC ISO 14001-2015 para una clínica oftalmológica de la ciudad de Cali

Restrepo-Tarquino, Ines | 2022

Este documento desarrolla el trabajo cuyo objetivo es planificar un SGA (Sistema de Gestión Ambiental) bajo los requisitos de la NTC 14001-2015 para una clínica oftalmológica de la ciudad de Cali. El trabajo se desarrolló en tres fases: la primera fase es la de diagnóstico, en la que se hizo una revisión ambiental inicial para conocer la situación en la que se encontraba la clínica para identificar así los aspectos e impactos más significativos; posteriormente, se elaboró la propuesta de un sistema de gestión ambiental bajo la NTC ISO 14001-2015, en esta fase se propone la política ambiental y las acciones para abordar riesgos y oportunidades, se determinaron los objetivos ambientales y finalmente se propusieron programas que complementen a los ya existentes en la organización enfocados en mejorar su desempeño ambiental y mitigar sus impactos.

Valoración de cambios en la actividad pesquera asociados a la calidad del agua en dos sectores del alto río cauca desde el conocimiento tradicional de comunidades de pescadores

Peña Varón, Miguel Ricardo | 2022

El conocimiento tradicional posee un papel fundamental en el estudio, cuidado y conservación de los ecosistemas. La CVC es la autoridad ambiental encargada de monitorear la calidad del agua del río Cauca mediante parámetros fisicoquímicos y microbiológicos en meses y días puntuales, proceso riguroso en extensión, pero cuestionable frente a la frecuencia y sesgo que pueden tener estos datos con las múltiples variaciones de la calidad del agua y las afectaciones en los usos. El presente documento se postula como un estudio exploratorio para realizar la valoración de los cambios en la actividad pesquera en dos sectores del río Cauca; Paso de la Bolsa y Mediacanoa. La metodología de investigación es de tipo descriptiva con enfoque ecológico que integra métodos cualitativos desarrollados desde el estudio etnográfico donde se resalta el saber local de los cambios de la pesca y el reconocimiento de fenómenos naturales y antrópicos en una línea de tiempo de 30 años, y cuantitativos desde el histórico de parámetros fisicoquímicos entre 1990 a 2019 brindado por la autoridad ambiental. Esta información fue relacionada con el análisis multivariado mediante el empleo de la herramienta Rstudio. También, se aplicó el método Delphi para triangular la información y generar recomendaciones desde el concepto de expertos. Los resultados de esta investigación revelan que la calidad del agua del río Cauca está en un proceso de deterioro paulatino, que impacta a los ecosistemas relacionados a diferentes escalas afectando la oferta de servicios ecosistémicos de abastecimiento como la pesca. De este modo, la pesca es poco rentable y comienza a ser olvidada por los jóvenes, lo cual pone en riesgo los saberes tradicionales y el patrimonio biocultural de las comunidades ribereñas. Se hace hincapié a la necesidad de revaluar la medición de parámetros clásicos de contaminación, así como también en la inclusión de aspectos sociales de forma orgánica, al incorporar la opinión y participación de las comunidades.

Identificación de señales de variabilidad y Cambio Climático en series de precipitación y temperatura en la región Andina del Suroccidente Colombiano

Carvajal Escobar, Yesid | 2022

El fenómeno El Niño-Oscilación del Sur (ENOS), es el principal modulador del clima sobre el territorio nacional, donde sus fases extremas, El Niño y La Niña, exponen los déficits y excesos de precipitación, y los valores máximos y mínimos de temperatura. No obstante, el amplio crecimiento demográfico presentado desde la segunda mitad del siglo XX ha traído consigo una serie de actividades antropogénicas como el cambio de uso del suelo, la urbanización, la construcción de obras hidráulicas, la expansión de la frontera agrícola, entre otras, la cuales, han modificado la dinámica natural de cambio de las variables climáticas, incluyendo como se manifiestan las acciones moduladoras de los fenómenos de macroescala. Con base en lo anterior, la siguiente investigación desarrolla diferentes metodologías estadísticas como las pruebas de Pettit, Levene, Mann Kendall y RClimdex y análisis de correlación para la identificación de señales de Variabilidad y Cambio Climático en series de precipitación y temperatura provenientes de 28 estaciones climatológicas pertenecientes a la red del IDEAM y la CVC, ubicadas en la región Andina del suroccidente colombiano. Como resultados principales, en la prueba de Mann Kendall se obtuvieron tendencias positivas para 19 de las 28 estaciones, lo que significaría un incremento de la precipitación en regiones puntuales de la zona de estudio, por otra parte, el principio de homocedasticidad fue alcanzado en 11 de las estaciones, por lo que no se pueden descartar cambios significativos en la varianza en las estaciones restantes, y con la prueba de Pettitt se lograron identificar diversos puntos de ruptura de las series, hechos que permiten rechazar el principio de estacionariedad para la mayoría de las series temporales. Respecto al software RClimdex, se logró evidenciar el comportamiento no homogéneo de la manifestación de señales de Cambio Climático, alcanzando disminución de la variable de precipitación a razón de -183,8 mm/década en la estación Puracé, simultaneo a un crecimiento de 108,9 mm/década en la estación La Balsa, además, se presentaron tendencias positivas para el 89% de las estaciones en el índice RX1día, lo que sugiere el incremento en la frecuencia de los eventos intensos de precipitación. Se presentó un incremento generalizado en la temperatura mínima diaria, alcanzando incrementos en la variable en el 91% de las estaciones seleccionadas, siendo el escenario más crítico el alcanzado en la estación de Cenicaña, ubicada en mediaciones del monocultivo de caña de azúcar en el Valle del Cauca, presentando un incremento de 1,71° C/década. Finalmente, del análisis de correlación se destaca que las variables macro climáticas que presentan mayor grado de correlación con la primer componente principal del índice de precipitación estandarizado (SPI) a diferentes escalas temporales, son las que se encuentran directamente relacionadas con las condiciones océano- atmosféricas del océano Pacífico Tropical, siendo el grupo de indicadores del índice ENOS, el ONI y el MEI los que mayor grado de correlación presentan, alcanzando valores de correlación sincrónica de –0,53 y rezagada a 6 meses de -0,65, diferente a lo relacionado con el océano Atlántico Norte, donde solo el índice CAR alcanzó una correlación máxima de –0,35, para la componente principal a escala temporal de 12 meses.

Formulación de estrategias de fortalecimiento en la gestión de residuos sólidos ordinarios en el área de casino de oficiales de la Escuela Militar De Aviación “Emavi” Marco Fidel Suárez

Mamolejo Rebellón, Luis Fernando | 2022

La generación de Residuos Sólidos Ordinarios (RSO) y la pérdida de su potencial de aprovechamiento hacen parte de la problemática ambiental que se enfrenta a nivel mundial, acortando la vida útil de los rellenos sanitarios y generando contaminación a las fuentes hídricas, suelo, malos olores y gases efecto invernadero. Esto ha llevado a que se tomen diferentes medidas como la implementación de estrategias que permitan prevenir la generación de residuos, reutilizando y aprovechando para ser reincorporados a la cadena productiva y finalmente los residuos que no fueron recuperados sean tratados antes de ir a disposición final. Las instituciones militares, como la Fuerza Aérea Colombiana (FAC), han sumado esfuerzos para aportar al mejoramiento de la gestión de RS mediante los Planes de Gestión Integral de Residuos Sólidos PGIRS. A través de un diagnóstico e identificación de prácticas de manejo de RSO en el área de casino de Oficiales de la Escuela Militar de Aviación Marco Fidel Suárez “EMAVI” y mediante el estudio de caracterizaciones de años pasados, visitas al área de estudio, información suministrada por la Cuadrilla de Medio Ambiente (CMA) y aplicación de encuesta al personal del área de estudio, se realizó un análisis comparativo de la gestión actual de RSO frente a la gestión integral de residuos sólidos descrita en normativa vigente, además, mediante una matriz DOFA se identificaron debilidades, fortalezas, amenazas y oportunidades. Con el propósito de contribuir a superar las debilidades y amenazas y con el fin de trascender de una gestión lineal a una gestión integral de RSO, se formularon estrategias que contribuyan al fortalecimiento de la gestión de RSO teniendo en cuenta la jerarquía de la GRS aplicadas a cada zona que compone el área de estudio (administrativa, residencial, común y/o de servicios).

Análisis comparativo de la gestión de residuos de construcción y demolición (rcd) en cuatro países latinoamericanos

Mamolejo Rebellón, Luis Fernando | 2022

América Latina cuenta con una de las proporciones poblacionales concentradas en centros urbanos más elevadas del mundo; un 80% de su población se encuentra asentada en urbes, y la tendencia a la urbanización sigue en alza. Como consecuencia de la urbanización se presenta una serie de problemáticas como lo es la generación de RCD, los cuales en muchas ocasiones no cuentan con una planificación para su gestión, tratamiento y disposición final adecuada, generando contaminación de suelos y acuíferos y contaminación visual. Esta es una investigación retrospectiva de tipo longitudinal, donde se analizó la gestión de RCD en Argentina, Brasil, Colombia y México, los cuales fueron seleccionados teniendo en cuenta la cantidad de grandes ciudades que concentran, dado que esto está asociado a un incremento en la generación de RCD por el constante proceso de renovación urbana. Esta investigación comprendió tres fases, las cuales se desarrollaron de la siguiente manera, 1. Recopilación de información; donde se obtuvo información relacionada con la normativa entorno a la gestión de RCD y se obtuvieron artículos, tesis y trabajos de grado que permitieran tener una perspectiva general de la situación en torno a los RCD en los países objeto de estudio; 2. Esquema de revisión; se hizo una revisión de la información recopilada con el fin de depurar y tener finalmente solo aquella que tratara de los países de interés y los RCD; y 3. Análisis de la información; se analizó la información recopilada con el fin de analizar las tendencias en la gestión de Residuos de Construcción y Demolición (RCD) en cuatro países latinoamericanos. Dentro de los principales resultados se encontró que tanto Brasil como Colombia cuentan con normativa específica dirigida a la gestión de RCD, la cual está marcada en la economía circular donde se tiene como última alternativa la disposición final adecuada, México cuenta solo con normativa específica para RCD solo en su capital y Argentina no tiene un marco normativo para estos residuos. Los principales temas de investigación en torno a los RCD en los países objeto de estudio son las alternativas diferentes a la disposición final (analizando temas como la transformación en argamasas, morteros, agregados gruesos, entre otros) y los estudios sobre la gestión de estos residuos. Adicionalmente, se pudo identificar que Brasil es el país cuya normativa en relación con los RCD es más amplia y lleva mayor tiempo implementándose, en contraste Argentina es de los cuatro países analizados el que presenta el mayor rezago en la promulgación de normativa específicamente dirigida a la gestión integral de los RCD. La investigación en torno a la gestión integral de los RCD es necesaria dado que se ha evidenciado que estos residuos presentan un alto potencial de ser procesados y reincorporados al ciclo productivo como materia prima en obras de construcción, y la investigación permite fortalecer el sustento del uso de estos en reemplazo de materias primas extraídas de la naturaleza evitando y/o disminuyendo así impactos ambientales negativos asociados a la extracción de materias primas para la industria de la construcción.

Simulación de la estabilidad química del agua en las plantas de potabilización abastecidas por el Río Cauca en el Municipio de Cali - Colombia, mediante el modelo hidrogeoquímico PHREEQC.

Barba Ho, Luz Edith | 2021

Los indicadores de agresividad del agua permiten conocer su carácter agresivo, y además el uso de índices, como el de Langelier, permiten llevar a cabo un control correcto del proceso de certeza en la potabilización del agua, así como la realización de los cálculos necesarios para la preparación de las sustancias quimicas estabilizantes. La afectación en la calidad del agua hace necesario un proceso de certeza al final del proceso de tratamiento, en el cual se asegura un agua con características ácidas o incrustantes que podrían generar afecciones en las tuberías. En cuanto al contexto local, las plantas de tratamiento de agua potable del río Cauca en Cali-Colombia, presenta aguas tratadas clasificadas como insaturadas con tendencia a la corrosión en el sistema de distribución, utilizando como alcalinizante cal hidratada, esto aun tratando los rangos de pH y alcalinidad total disponible por la Resolución Colombiana 2115 de 2007. Para la realización del presente trabajo, fue indispensable el análisis y organización de los datos experimentales del agua clorada lista para estabilizar en las plantas de potabilización de Puerto Mallarino y Río Cauca, donde se agregó un volumen creciente de solución estabilizante a lo largo de seis jarras y una vez realizada la mezcla de esta, se midieron los parámetros de temperatura, pH, alcalinidad, dureza total, dureza cálcica, conductividad y sólidos totales disueltos; y se realizó el cálculo del calcio total, la dureza magnésica y el índice de saturación de Langelier. Por medio del análisis de estos parámetros mediante el modelo hidro hidrogeoquímico PHREEQC se limita la precisión de los datos arrojados por el modelo, que además de arrojar datos confiables, demostró la calidad de los datos medidos de manera experimental encontrando algunas incongruencias, como que la concentración del calcio en el agua no aumentaba a medida que se aumentaba la dosis de estabilizante.

Selección de tecnologías bajo criterios técnicos para el tratamiento del agua residual doméstica con propósito de reusó en el riego de caña azúcar en dos municipios del Valle del Cauca.

Restrepo Tarquino, Inés | 2021

Las aguas residuales domésticas son una fuente alternativa para el riego de caña de azúcar en el departamento del Valle del Cauca, ya que según datos oficiales este cultivo en el departamento requiere, en un ciclo de 13 meses, aproximadamente 10.300 m3 /ha de agua. Sin embargo, los municipios del departamento no cuentan en su totalidad con la infraestructura de tratamiento de agua residual necesaria para depurar los organismos y sustancias contaminantes que permitan promover su uso en estos cultivos; para así mitigar los impactos que se pueden generar al ambiente y en la salud de las personas por el uso directo del agua residual. Para cada municipio de estudio, se seleccionó una tecnología de tratamiento de agua residual, según criterios técnicos vigentes en la normatividad colombiana. La elección se apoyó sobre un modelo de selección que evalúa o pondera los criterios permitiendo establecer la tecnología más conveniente.

Evaluación de la sequia en el departamento de Nariño mediante el índice estandarizado de precipitación evapotranspiración(SPEI) utilizando inteligencia artificial.

Carvajal Escobar, Yesid | 2021

La sequía es un evento climático extremo de la naturaleza, que ha aumentado gradualmente en su duración, frecuencia e intensidad debido al cambio climático. Debido a esto, los estudios de la sequía han incrementado en los últimos años con el fin de caracterizar, comprender, mitigar y reducir los impactos negativos. En este estudio se estimaron diferentes métodos de evapotranspiración potencial: FAO-PM56 (FAO PENMAN MONTEITH), Hargreaves, Turc, Thornthwaite y Cenicafé, los cuales fueron evaluados mediante métricas de desempeño de validación: coeficiente correlación de Pearson, BIAS, NSE (ecuación Nash-Sutcliffe), RMSE (error cuadrático medio) y estadístico t, para determinar el método más ajustado al sugerido por la FAO (FAO-PM56) el cual fue Hargreaves. Posteriormente, para la estimación del método de Hargreaves y de FAO-PM56, se compararon dos modelos, regresión lineal múltiple y redes neuronales artificiales, donde también se aplicaron métricas de desempeño de validación (R2 , BIAS, NSE, RMSE y coeficiente de correlación de Pearson). Finalmente se realizo la estimación del índice de sequía SPEI y SPI, y se correlacionaron ambos índices interpolaron los resultados utilizando kriging para determinar las zonas más secas del departamento de Nariño.

Influencia de la temperatura sobre la generación de gas metano a partir de la digestión anaerobia de residuos de alimentos.

Torres Losada, Patricia | 2021

La generación de residuos sólidos municipales (RSM) es una problemática a nivel mundial que han ido incrementando a lo largo de los años, estimándose un aumento del 70% de producción para el año 2050. De éstos, el 44% son biorresiduos de origen municipal (BOM),los cuales incluyen principalmente residuos de alimentos (RA). Su disposición en los rellenos sanitarios (RSa) es una fuente importante de contaminación de las fuentes hídricas y el suelo, además de la generación de olores y de gases de efecto invernadero -GEI (i.e CH4, CO2) que aportan al calentamiento global. Dado lo anterior, se han implementado estrategias para el aprovechamiento de éstos;en los últimos años la Digestión Anaerobia (DA) se ha convertido en una importante alternativa tecnológica para la gestión de los RSM tanto para el control de la contaminación como para la obtención de energía renovablealternativa a los combustibles fósiles (biogás compuesto principalmente por CH4) y acondicionador de suelos (biosólidos o digestatos). Los procesos de la DA se ven influenciados por varios factores ambientales y operacionales, siendo la temperatura uno de los parámetros más significativos. Por lo anterior, en este se llevó a través de ensayos de Potencial Bioquímico de Metano (PBM), la incidencia de la temperatura psicrofílica (20±5°C), mesofílica (35±5 oC) y termofílica (55±5 oC), sobre la producción de CH4 y mediante el ajuste de los datos experimentales se aplicaron tres modelos cinéticos (Primer Orden, Gompertz Modificado y de Función Logística) que permitieron determinar el PBM especifico acumulado, la constante de hidrólisis, tasa máxima de producción de CH4 y el tiempo de letargo (fase de latencia). De acuerdo con los resultados experimentales, se obtuvo una producción máxima de 107 (± 21,04) mL CH4 /g.SV para temperatura termofílica, seguida de 82 (± 11,10) mL CH4 /g.SV para mesofílica y 48 (± 18,91) mL CH4 /g.SV para psicrofílica, lo cual concuerda con lo reportado por algunos autores donde indican que a mayores temperaturas se favorece la velocidad de crecimiento de microorganismos, la actividad microbiana y el rendimiento. A través del ajuste del modelo de primer orden se estimó que el valor de la constante de hidrólisis (kh) fue de 0,010, 0,017 y 0,025 d-1 para los digestores operados a 20, 35 y 55 °C, respectivamente, lo que indicó un ligero incremento de la tasa de hidrólisis en los tratamientos conforme se aumentó la temperatura. El análisis estadístico de los resultados experimentales obtenidos indica que los tres modelos cinéticos evaluados presentan un buen ajuste (R2 > 0,98) con los datos experimentales. El modelo de Primer Orden arrojó los mayores R2 para los digestores a 35 y 55 °C y logró describir correctamente la tasa de hidrólisis para todas las temperaturas de estudio. Por otro lado, aunque el modelo Gompertz Modificado presentó un mayor R2 comparado con el de Función Logística, este último describió mejor el comportamiento de producción teórica de CH4 con relación a los datos de Pmáx y λ.

Evaluación de la reducción de nitrógeno, fosforo y DQO del agua residual del proceso de extracción de almidón de yuca por medio de un sistema algal.

Rodríguez Victoria, Jenny Alexandra | 2021

El agua residual del proceso de extracción de almidón de yuca se caracteriza por presentar un alto potencial de aprovechamiento biológico, ya que dispone de fuentes de carbono fácilmente asimilables (carbohidratos solubles, lípidos) y nutrientes, moléculas que son necesarias en el desarrollo de cultivos de microalgas. Sin embargo, deben presentarse condiciones favorables en el cultivo para que las microalgas puedan adaptarse al sustrato y maximizar el crecimiento con la respectiva depuración del efluente. Factores como la limitación de nutrientes, concentración inicial del inóculo, pH, carga orgánica del efluente, temperatura, luz, entre otros, pueden promover o inhibir el crecimiento de las microalgas dependiendo de los rangos óptimos para cada especie. En el presente trabajo se evaluó la influencia de los factores relación sustrato/biomasa (S/X) y el pH, en la reducción de nitrógeno, fósforo y DQO del agua residual del proceso de extracción de almidón de yuca, utilizando la microalga Chlorella sp. Así mismo, se evaluó el efecto de los factores en el crecimiento de biomasa microalga. La relación S/X se evaluó mediante 3 niveles (100, 50, 30 g DQO por g inóculo) y el pH mediante 2 niveles (7,5 y 6,5). La relación S/X se obtuvo al mantener la concentración inicial de inóculo constante (0,5 gL1 ), mientras que la concentración de sustrato se varió por medio de diluciones. La concentración del inóculo se obtuvo después de un periodo de aclimatación que duró 20 días. El ensayo experimental se realizó después del periodo de aclimatación, con una duración de 13 días, durante ese tiempo se monitoreo el pH, concentración de Ortofosfatos, concentración de Nitrógeno amoniacal total (NAT) y crecimiento de biomasa. Con los datos obtenidos se determinó el porcentaje de reducción, consumo y tasa de consumo de nutrientes y DQO, así como la productividad y Biomasa máxima (Bmax). Los resultados permitieron concluir que al incrementar la relación S/X, se optimizaba la reducción de DQO y nutrientes, lo cual se corroboró en el análisis estadístico (p<0,05). El tratamiento que presento el mejor comportamiento durante la fase experimental fue T1B (S/X=100; pH=7,5), con porcentajes de reducción, consumo y tasa de consumo de DQO iguales a: 94,27 ± 1,27 %, 3.697,56 ± 71,24 mg, 284,43 ± 5,48 mgL-1d -1 respectivamente. Para la reducción de nitrógeno se obtuvieron los siguientes resultados: 98,24 ± 0,66 %, 6,11 ± 2,12 mg, 0,47 ± 0,16 mgL-1d -1 respectivamente. Para la reducción de Ortofosfatos se obtuvieron los siguientes resultados: 85,46 ± 2,55 %, 17,70 ± 1,44 mg, 1,36 ± 0,11mgL-1d -1 respectivamente. Se pudo observar que el pH no presento un efecto significativo en las variables respuesta, lo cual se corroboro en el análisis estadístico (p>0,05). Los factores evaluados (S/X y pH) no presentaron un efecto significativo en el crecimiento de biomasa (p>0,05), sin embargo, el mejor tratamiento se seleccionó de acuerdo con el comportamiento que presentó en el resto de las variables evaluadas durante el periodo de cultivo. El tratamiento que presentó los valores más altos de producción de biomasa y Biomasa máxima (Bmax) fue T1B, con valores de 0,076 ± 0,048 gL-1d -1 y 1,29 ± 0,69 gL-1 respectivamente.

Formulación de alternativas de gestión integral de residuos sólidos en la vereda Varejonal, Municipio de Jamundí, Valle del Cauca

Marmolejo Rebellón, Luis Fernando | 2020

El presente documento expone el proceso y resultados de la investigación participativa realizada con la comunidad de la vereda Varejonal, del Municipio de Jamundí, Valle del Cauca. Tuvo como objetivo general formular alternativas de gestión integral de los residuos sólidos (GIRS) que se generan a nivel local por medio de un diálogo de saberes que acogió los conocimientos, visiones y propuestas de los diferentes participantes, generando reflexiones de reapropiación social de su entorno desde una perspectiva cultural y científica. Como resultado se obtuvo una estrategia de innovación local que afronta la problemática de la inadecuada gestión de los residuos sólidos. La metodología implementada fue desarrollada principalmente con integrantes del Consejo Comunitario de Varejonal, como organización representativa de la comunidad. En la etapa de diagnóstico, se obtuvo información cualitativa y cuantitativa sobre las percepciones y prácticas habituales en la gestión de los residuos sólidos en el ámbito domiciliario y comunitario, por medio de encuestas, visitas domiciliarias, diálogos formales e informales, y observaciones realizadas en la vereda. Además, la caracterización física de residuos sólidos permitió establecer la composición y estimar producción per cápita (PPC) de residuos en una semana típica. Posteriormente, se identificó y concertó con la comunidad las alternativas viables en la gestión integral de residuos sólidos implementando técnicas como la lluvia de ideas, la identificación de actores y de recursos disponibles. En ese marco, fue posible identificar que la representación social de residuo sólido entre los habitantes de la vereda difiere con el significado generalmente asociado por habitantes de zonas urbanas, y se reconoció la multiplicidad de saberes individuales y colectivos que posee la comunidad. Se estimó que la PPC promedio de residuos sólidos para los residentes permanentes en vereda correspondió a 0.33 kg/habitante-día, equivalente al 63% que la PPC reportada a nivel municipal y que la fracción de residuos aprovechables, orgánicos y reciclables, representó el 79% del total generado.