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Adsorción de arsénico en aguas subterráneas mediante carbón activado derivado de cascaras de plátano Bellaco y Seda
(Universidad Peruana Unión, 2025-06-27) Mamani Morales, Jhon Amilkar; Mendoza Luque, Lyz Maribel; Vigo Rivera, Juan Eduardo
El arsénico es un contaminante con alto grado de toxicidad que se encuentran naturalmente en aguas subterránea, por lo que representa un alto riesgo en la salud humana, especialmente en lugares con acceso limitado a sistemas de tratamiento. Frente a esta problemática, la investigación tuvo como objetivo evaluar la eficiencia del carbón activado elaborado a partir de cascaras de plátano (Bellaco-Seda) para la remoción de arsénico en aguas subterráneas destinadas para consumo humano. Posteriormente, se elaboró carbón activado mediante un proceso de activación química y carbonización, aplicando a 5 diferentes concentraciones (3, 5, 7, 9, 11g/l) por triplicado, utilizando un diseño estadístico completamente aleatorio para el parámetro principal (Arsénico). La eficiencia de adsorción del arsénico se analizó mediante la aplicación de modelos matemáticos de Langmuir, Freundlich, y Temkin, con la finalidad de evaluar la naturaleza del proceso de adsorción. Los resultados obtenidos evidenciaron que el carbón activado de cascaras de plátano (Bellaco-Seda) alcanzo una eficiencia de remoción de arsénico superior al 90%, siendo Freundlich el que presento mejor ajuste R2=0.89 (Bellaco), y R2=0.58 (Seda) en el comportamiento isotérmico para las variedades de cascaras de plátano. Asimismo, se procedió con la caracterización del carbón de las dos variedades respectivamente. Finalmente, se concluyó en esta investigación, el carbón activado elaborado a partir de cascaras de plátano (Bellaco-Seda), es una alternativa sostenible y de bajo costo económico para la remoción de arsénico en aguas subterráneas ofreciendo una alternativa de solución para mejorar la calidad de aguas en zonas con escazas alternativas de tratamiento.
Aplicación de lecho filtrante de oxidación y aireación con dolomita para el tratamiento de drenaje ácidos de mina polimetálica
(Universidad Peruana Unión, 2025-02-10) Pinto Cahuapaza, Jonathan; Puma Machacca, Alicia; Vigo Rivera, Juan Eduardo
La contaminación del agua por Drenaje Ácido de Mina (DAM) ha recibido gran atención debido a su impacto ambiental. Sin embargo, los métodos de tratamiento activo previos presentan limitaciones como altos costos operativos y de mantenimiento. La presente investigación tiene como objetivo determinar la eficiencia de remoción de hierro, sulfato y la neutralización del pH mediante un proceso de filtración, oxidación y aireación en un lecho filtrante con dolomita orientado a tratar agua ácida proveniente del DAM en una mina polimetálica. Inicialmente, se caracterizó el agua ácida, detectando concentraciones de hierro total (105 mg/L), sulfato (445 mg/L) y un pH de 3.26. Luego, se diseñaron e implementaron tres lechos filtrantes con características uniformes para evaluar los efectos de factores operativos (tamaño de partícula de dolomita, caudal de agua y tiempo de contacto). Los resultados muestran que, en condiciones óptimas (tamaño de partícula de 0.5-1 cm, caudal de 100 ml/min y tiempo de contacto de 30 minutos), se lograron eficiencias de remoción de hierro de hasta 97%, de sulfato de 58%, y una neutralización del pH a un valor final de 6.71, cumpliendo con los límites establecidos por el ECA para agua de categoría 3. Este desempeño evidencia que el uso de dolomita actúa como un neutralizador del agua ácida. Además, se observó que el tamaño de las partículas y el caudal influyen significativamente en la eficiencia del proceso, siendo las partículas de 0.5-1 cm y un caudal de 100 ml/min las más efectivas. Estos resultados indican que el proceso de lecho filtrante con dolomita representa una alternativa viable y de menor costo a los métodos activos tradicionales, con buen rendimiento en la aplicación para el tratamiento de aguas ácidas.
Aplicación de sensores de bajo costo para monitorear la contaminación del aire (CO2, CO, y PM10 y PM2.5) en cuatro Colegios del Distrito de San Miguel, Puno- Perú
(Universidad Peruana Unión, 2024-12-03) Yanque Ramos, Aracelly Venus; Supo Espinoza, Jhoangel Joel; Quenaya Calcina, Guido Raul; Vigo Rivera, Juan Eduardo
El monitoreo de la calidad del aire en las regiones en desarrollo sigue siendo un desafío debido al acceso limitado a las estaciones tradicionales de monitoreo del aire. Este estudio investiga la aplicación de sensores de bajo costo (PMS5003 para PM2.5 y PM10, MH-Z19B para CO₂ y MiCS-6814 para CO) para monitorear la contaminación del aire en cuatro colegios del distrito de San Miguel, Puno, Perú. El objetivo fue capturar variaciones espaciales y temporales en las concentraciones de partículas (PM2.5 y PM10), monóxido de carbono (CO) y dióxido de carbono (CO₂). Los datos se recopilaron de forma diaria durante el mes en mayo de 2024, utilizando redes de monitoreo basadas en IoT. Los hallazgos revelaron una variabilidad significativa en las concentraciones monitoreadas, siendo los niveles de PM2.5 , PM10 y CO₂ más altos en áreas urbanizadas con alto tráfico vehicular y actividades económicas locales, mientras que se observaron niveles más bajos en zonas de regiones suburbanas. A pesar de estar por debajo de los umbrales de seguridad internacionales, las concentraciones de CO y CO₂ mostraron patrones preocupantes que podrían tener implicaciones para la salud a largo plazo. El estudio demuestra la eficacia de los sensores de bajo coste a la hora de proporcionar datos de alta resolución sobre la calidad del aire, destacando el potencial de una aplicación más amplia en regiones con recursos limitados. Estos hallazgos resaltaron la necesidad de un monitoreo continuo y la implementación de estrategias de mitigación para proteger la salud pública, especialmente en poblaciones vulnerables como los escolares.
Aprovechamiento de la energía solar en la elaboración de compost de residuos sólidos orgánicos urbanos a través de un sistema con colectores solares en condiciones altoandinas
(Universidad Peruana Unión, 2023-11-03) Llave Ciprian, Yojan Jaime; Callasi Choquepuma, Sulema; Vigo Rivera, Juan Eduardo
El compostaje es una forma sostenible de gestionar los residuos sólidos orgánicos. El estudio aprovechó la energía solar en la elaboración de compost de residuos sólidos orgánicos urbanos empleando colectores solares en condiciones altoandinas. Se instaló ocho composteras de 0.098 m3 cada una, cuatro tuvieron calentamiento solar con sistemas de colectores planos de HDPE (Ø= ¾”), empleando agua como fluido caloportador. El periodo experimental fue de 45 y 61 días, para las composteras con calentamiento solar y sin calentamiento. Se empleó residuos sólidos orgánicos de frutas y vegetales (52.5 de residuos orgánicos + 2.5 de estiércol de ovino + 100 ml de microorganismos eficientes). Se monitoreo el pH, la humedad y la temperatura del compostaje. Se determinó la temperatura ambiental, temperatura de fluido caloportador y la temperatura del invernadero empleando sensores Arduino. Para el compostaje producido se determinó materia orgánica, nitrógeno, fosforo, potasio, relación C/N y la conductividad eléctrica del compost. Empleando calentamiento solar en condiciones altoandinas se obtuvo compost a los 45 días, con mejores características en nitrógeno, fosforo y potasio. La cubierta de agrofilm 180 micras mantuvo el compost a una temperatura media de 28.9 ºC durante los 45 días, en comparación con la temperatura media ambiental que fue de 5.2 ºC. Los colectores solares proporcionaron calor dentro del sistema alcanzando temperaturas de 39.83 °C y ganancias de calor de 86.5 cal. Es posible emplear energía solar para la producción del compost en condiciones altoandinas.
Biochar de estiércol bovino como aditivo esencial en la mejora de producción de metano del lactosuero en zonas rurales del altiplano peruano
(Universidad Peruana Unión, 2024-12-05) Pariguana Ramos, Luisa Franchesca; Holguin Alata, Mariaelena Carmen; Vigo Rivera, Juan Eduardo
En este estudio se aborda la problemática del manejo del lactosuero, que tiene alto contenido de materia orgánica y es un potencial contaminante. Se destaca la creciente producción de queso y el aumento consecuente de residuos, así como la oportunidad de aprovechar el suero para la producción de biogás mediante digestión anaeróbica (DA). Sin embargo, la digestión anaerobia se inhibe por el manejo directo del lactosuero. Una forma de evitar fallas en el proceso de DA es agregando biocarbón. Por lo tanto, esta investigación tiene como objetivo investigar los efectos de la adición de biocarbón de estiércol bovino en distintas proporciones en la DA del lactosuero. Para la experimentación se utilizó como sustrato al lactosuero y como inóculo lodos de depuradora, las proporciones de biocarbón de estiércol bovino fueron de 0 g/gSV, 0.5 g/gSV, 1 g/gSV, 1.5 g/gSV , 2 g/gSV , 2.5 g/gSV y 3 g/gSV, para cuantificar la producción de biogás se utilizó el método de densidad de gases. Los resultados demuestran la viabilidad del uso del biocarbón en la proporción de 1.5 g/gSV por que evitó problemas de inhibición por acidificación del sistema. Además, a los experimentos que se les adicionó el biochar, mostraron un aumento notable de aproximadamente 600 mL/gSV a 718 mL/gSV en la producción de biogás, a diferencia del que no contenía adición de biochar 140.21 mL/gSV. En este sentido, la adición del biocarbón en la digestión anaerobia ofrece una excelente oportunidad para la gestión de residuos con tendencia de acidificación.
Caracterización del carbón activado de huesos de Alpaca (Vicugna pacos) por activación química con hidróxido de sodio, ácido fosfórico y tiempo de pirólisis
(Universidad Peruana Unión, 2020-12-28) Callo Choquepuma, Aldair Jose; Flores Quispe, Nury Dania; Vigo Rivera, Juan Eduardo
El objetivo de la investigación fué caracterizar el carbón activado de huesos de alpaca. Para el estudio se utilizó el diseño completamente al azar con 2 factores, factor A: Sustancia activante (NaOH, H3PO4, Testigo); factor B: tiempo de pirolización (60 y 75 min) con 3 repeticiones por tratamiento. La muestra se obtuvo del mercado “Las Mercedes” de la ciudad de Juliaca – Puno, estos fueron calcinados a una temperatura de 500°C por 1 h y activados químicamente con NaOH (97%) y H3PO4 (86%). Asimismo, se sometió al proceso de pirólisis a una temperatura de 750°C a tiempos de 60 y 75 min. Posterior a ello, se realizó la caracterización fisicoquímica del carbón activo y la evaluación de la capacidad de adsorción en una solución cianurada con concentración de 21.33 mg/l de oro. Como resultado se obtuvo que el carbón activado con H3PO4 a un tiempo de pirólisis de 75 min, presentó mejor capacidad de adsorción (89.41%) y características fisicoquímicas de humedad (1.15%), cenizas (25.23%), material volátil (30.85%), carbono fijo (43.92%), pH 6.8 y densidad aparente de 0.73 g/cm3. Por lo tanto se concluye que el carbón activado de huesos de Alpaca fue caracterizado fisicoquímicamente.
Colector solar semiesférico de plástico para la obtención de agua caliente en condiciones altoandinas
(Universidad Peruana Unión, 2021-05-04) Cancapa Turpo, Erick Alex; Coyla Bustinza, Haydee Concepción; Vigo Rivera, Juan Eduardo
Obtener agua caliente doméstica en zonas altoandinas es una necesidad que se limitada, por las bajas temperaturas, es por ello que en los últimos años se ha buscado nuevas alternativas de bajo costo que sean amigables con el medio ambiente, por ello esta investigación tuvo como objetivo evaluar la eficiencia de un colector solar semiesférico de plástico para obtención de agua caliente de uso doméstico en condiciones altoandinas. Para esto se construyó un colector solar de plástico compuesto por una cúpula acrílica (40 y 43 cm de radio y altura), una manguera de plástico negra corrugada (25 m de longitud y 2.5” de diámetro) que fue enrollada en una base semiesférica de alambre y un tanque de almacenamiento de plástico con una capacidad de (126 L). Se monitoreo los parámetros de radiación solar, temperaturas de entrada, salida y ambiental. En un periodo de 40 días en los meses de (septiembre –octubre) en intervalos de 30 minutos empleando 2 sensores Arduino de temperatura Ml35. La radiación solar promedio fue de 551 W/m2, la temperatura media fue 45 °C y la temperatura promedio máxima alcanzada del colector fue 58.45 °C a las 12:00 horas, luego del estudio se concluyó que la eficiencia obtenida del colector fue del 65 % y que la cantidad de energía térmica que se encuentra dentro del domo no posee pérdidas de energía ni de rendimiento por los efectos de enfriamiento del viento.
Depuración de aguas residuales con colectores solares en un sistema de lombrifiltro para la remoción de elevadas cargas orgánicas en condiciones altoandinas
(Universidad Peruana Unión, 2022-02-10) Mamani Mamani, Ronald; Alvarez Rivas, Daniel Josue; Vigo Rivera, Juan Eduardo
El sistema de alcantarillado en la ciudad de Juliaca no logra coberturar a toda la población, en consecuencia, muchos hogares optan por construir letrinas o fosas sépticas artesanales, eso conlleva encontrar nuevas alternativas para la depuración de las aguas residuales. El objetivo del estudio fue depurar aguas residuales en un sistema de lombrifiltro con colectores solares para la remoción de elevadas cargas orgánicas en condiciones altoandinas a 3825 msnm. Se instalaron dos lombrifiltros conformados por cinco estratos consecutivos de piedra pómez, dos estratos de lombrices de la especie Eisenia foetida, carbón y arena; a un lombrifiltro se instaló un sistema de calentamiento solar con colectores planos de bajo costo, mientras que el otro fue el lombrifiltro control. Se monitoreó la DBO5 y DQO cada 3 días en el periodo experimental de marzo a mayo (2021), conjuntamente con la temperatura de los estratos en cada lombrifiltro. El lombrifiltro con colectores solares tuvo una temperatura media de 17.44ºC obteniendo mayor remoción de carga orgánica con un 66 y 53% para la DBO5 y DQO; en comparación, al lombrifiltro control que tuvo una temperatura media de 11.88 ºC con una remoción de 43 y 33% para la DBO5 y DQO, respectivamente. El uso de colectores solares mejoró el acondicionamiento del estrato de las lombrices contribuyendo a una mejor depuración del agua residual en el lombrifiltro.
Depuración de aguas residuales domésticas en altas altitudes, con humedales artificiales de flujo subsuperficial horizontal con juncos en condiciones de invernadero
(Universidad Peruana Unión, 2024-03-18) Condori Ccollanqui, Cesar Gabriel; Huanaco Quincho, Luzmila Dionicia; Vigo Rivera, Juan Eduardo
La descarga no tratada de aguas residuales domésticas causa una contaminación significativa en cuerpos de agua superficial en el Perú. Este estudio evalúa la eficacia de humedales artificiales de flujo subsuperficial horizontal, plantados con Juncus brunneus, operando bajo condiciones de invernadero en el altiplano peruano, como alternativa de tratamiento sostenible. Se implementaron seis unidades experimentales, tres en invernadero y tres en condiciones externas, con un soporte de capas de grava gruesa, grava media y arena. Durante 90 días, se monitorearon parámetros clave (DBO5, DQO, N-total, P-total y SST) y las temperaturas del ambiente, el invernadero y el agua del humedal cada 15 días. Los resultados mostraron que el sistema en invernadero mantuvo temperaturas estables superiores a 22 °C, lo cual optimizó la actividad microbiana, alcanzando picos de calor de 93.8 MJ al mediodía. Esto contribuyó a altas tasas de remoción: 91.2% para DQO, 91.76% para DBO5, 88.04% para P-total, 96.57% para N-total y 97.31% para SST. El cumplimiento normativo también fue destacado, ya que los niveles finales en invernadero se mantuvieron dentro de los límites establecidos por normativas nacionales e internacionales, incluyendo la rigurosa Directiva Europea. Estos hallazgos demuestran que los humedales con invernadero en entornos de gran altitud no solo mejoran la eficiencia de depuración de aguas residuales, sino que también ofrecen una solución energéticamente eficiente y ambientalmente sostenible.
Desinfección foto catalítica con TiO2 para aguas de consumo humano en reactor de flujo continuo
(Universidad Peruana Unión, 2019-12-30) Alvarez Rivas, David Willy; Vigo Rivera, Juan Eduardo
El objetivo de esta investigación fue evaluar la desinfección fotocatalítica con TiO2 para Escherichia coli de aguas para consumo humano en un reactor de flujo continuo; construido por cuatro tubos de vidrio tipo Pyrex de diámetro de 2 pulgadas y longitud de 70 cm armados en circuito continuo, con caudal de 9.3 L/h y tiempo de retención hidráulica de 6.75 minutos. Se aplicó cuatro tratamientos, el Tratamiento 1 sin catalizador y los Tratamientos 2, 3 y 4 con TiO2 expuestos a la radiación solar, con tiempos de exposición de 60 minutos monitoreado a las 11:15, 11:45 y 12:15 horas, empleando agua subterránea con presencia de Escherichia coli. El porcentaje de inactivación de los tratamientos fueron de 9.1, 78.6, 45.8 y 53.5% para los Tratamientos 1, 2, 3 y 4, respectivamente. Se concluye que el uso de TiO2 como catalizador en la fotocatálisis incrementa la inactivación del E. coli en aguas subterránea para consumo humano.
Determinación de la eficacia en humedades artificiales de flujo sub superficial con totora (Schoenoplectus californicus) en el tratamiento de aguas residuales domésticas en la comunidad de San Antonio de Chujura - Región Puno, 2018
(Universidad Peruana Unión, 2018-12-31) Coaquira Hancco, Adelis Lisbeth; Vigo Rivera, Juan Eduardo
La presente investigación tuvo como objetivo evaluar la eficiencia de remoción de la especie, Schoenoplectus californicus (Totora) implementadas en los Humedales Artificiales de flujo subsuperficial Horizontal en el tratamiento de aguas residuales domésticas. La investigación realizada comprende en tres etapas: el diseño del humedal, construcción del humedal y análisis de datos mediante el comportamiento cinético, utilizando el programa Statistica. Las dimensiones del humedal fueron realizadas a criterio propio. El análisis de los resultados demostró que existen diferencias significativas (p<0.05) de todos los parámetros físicos (pH, SST y T°), químicos (DBO5 y DQO) antes y después. Los cuales obtuvieron eficiencias del 80 % de DBO, 64.6 % de DQO, 60.2% de SST. Se concluye, que la totora tiene una capacidad de remoción de los parámetros físico-químicos, el agua residual antes de pasar por el sistema de tratamiento mediante humedales artificiales de flujo subsuperficial horizontal, con los parámetros físico-químicos después de pasar por el sistema de tratamiento, demostrando que dicha agua se encuentran dentro de lo establecido por el Decreto Supremo Nº 003-2010-MINAM, indicando que el agua residual doméstica es apta para ser vertida a un cuero de agua.
Determinación de la remoción de la turbidez de agua del río Ayaviri en la zona de captación para consumo humano empleando polímero de goma de Tara - Puno, 2018
(Universidad Peruana Unión, 2018-11-20) Vilavila Morales, Samira Blanca; Vigo Rivera, Juan Eduardo
Los procesos de coagulación y floculación son parte del tratamiento de agua potable, donde emplean como coagulantes primarios el sulfato de aluminio o sales de hierro que tienen la función de eliminar las partículas en suspensión causantes de la turbiedad del agua. El objetivo de la investigación fue determinar la remoción de la turbidez de agua del río Ayaviri en la zona de captación para consumo humano empleando polímero goma de tara, como ayudante de coagulación. La metodología aplicada fue la del CEPIS, con la prueba de jarras se determinó la dosis óptima del Al2(SO4)3 y de la goma de tara, a variables constantes de temperatura (15°C), turbiedad (175 UNT) y pH natural del agua (7.73 promedio). La dosis óptima de la mezcla de sulfato de aluminio y goma de tara fue de 45 mg/L y 15 mg/L respectivamente a pH de 1.58 promedio, resultando como dosis final de optimización de 35 mg/L del coagulante químico con un pH promedio de 1.51 logrando reducir la turbiedad del agua a 1.14 UNT promedio. Se concluye que la goma de tara resulta eficaz como ayudante del Al2(SO4)3 para disminuir la turbidez de agua.
Efecto de la temperatura en un digestor anaerobio tubular, acondicionado en un invernadero de bajo costo en el altiplano peruano
(Universidad Peruana Unión, 2023-10-06) Mamani Calsin, Ada Leidi; Machaca Herrera, Cristian Max; Almiron Quispe, Luis Encarno; Vigo Rivera, Juan Eduardo
Introducción: En el Perú la población de bovinos produce desechos contaminantes que pueden ser procesados mediante digestión anaeróbica para generar biogás. Los digestores de polietileno tubular son una tecnología prometedora, pero la temperatura es un factor importante para su operatividad. Objetivo: El objetivo de esta investigación es evaluar el efecto de la temperatura en un digestor anaerobio tubular acondicionado en un invernadero de bajo costo en el altiplano peruano. Metodología: Se instaló un digestor tubular de 8 m3 a 3830 msnm, alimentado con estiércol de bovino-agua en una proporción de 1.3. Para el incremento y conservación de la temperatura se instaló un invernadero de adobe (tierra-ichu) con paredes internas revestidas de yeso y una cubierta de policarbonato. El material del digestor fue geomembrana de 0.05 cm de espesor, instalado a un metro de profundidad, con geotextil, poliestireno y plástico como pared de aislamiento. El tiempo de retención hidráulica fue de 30 días, y se monitoreó la radiación solar, la humedad del invernadero y las temperaturas ambientales del invernadero y del lodo del digestor. Resultados: Bajo estas condiciones medias del digestor (radiación solar 79.2 W/m2/día, temperatura ambiental 10.8 °C, humedad media 37.1%) se alcanzó una temperatura de 22.3ºC en el lodo del digestor. Además, el calor ganado en promedio del sistema fue de 856 182 kJ/día, mientras que la perdida en promedio fue de -332 998 kJ/día. Conclusión: El digestor anaerobio tubular acondicionado en un invernadero de bajo costo es viable, dado que es posible mantener una temperatura media del lodo de 22,3 °C en promedio, lo que garantiza el funcionamiento del proceso de digestión a 3830 msnm en el altiplano peruano.
Efecto de Microorganismos Eficaces (ME) en el proceso de depuración de aguas residuales domésticas en condiciones altoandinas
(Universidad Peruana Unión, 2020-12-04) Vigo Rivera, Juan Eduardo; Matos Chamorro, Rodrigo Alfredo
La investigación tuvo el objetivo evaluar el efecto de microorganismos eficaces (ME) en el proceso de depuración de aguas residuales domesticas en condiciones altoandinas. El diseño de la investigación es pre-experimental de tipo descriptivo. Se instaló 4 tratamientos de 110 L de capacidad de agua, los dos primeros contienen ME (220 mL) aplicado en sistemas aerobio y anaerobio y los dos últimos fueron el testigo, asimismo, se incorporó colectores solares de plástico para incrementar la temperatura de los tratamientos con un tiempo de operación de 10 horas por 22 días. Los parámetros monitoreados fueron T°, pH, CE, OD, DBO5, DQO, SST, N-NH4 +, N-NO2 -, N-NO3 -, P-Total y turbiedad. Esta agua presenta un ratio DBO5/DQO poco degradable y la relación DBO, N y P no es óptima para el desarrollo de procesos biológicos. El primer tratamiento presenta mejores resultados de remoción de DBO5 (80.7%), DQO(79.9%), SST(88.9%) y P-total(81.8%) y el segundo tratamiento presenta mejores resultados para la remoción de nitrógeno N-NH4(100%), N-NO2(100%) y N-NO3(98.1%). Los colectores solares aportaron 502.65 KWh, obteniendo eficiencias medias de 45.2, 40.7, 41.3 y 40.0% de radiación solar captada para los colectores 1, 2,3 y 4, respectivamente. Las constantes cinéticas de primer orden para DBO5 (-0.0980,-0.0745,-0.0812,-0.0924 días-1) y DQO (-0.1026,-0.0526,-0.0605,-0.0758 días -1)corresponden a efluentes secundarios y el tratamiento 1 presenta mejor modelo de remoción para un reactor de mezcla completa de 68.3 y 69.3% de DBO5 y DQO. Por lo tanto, ambos tratamientos con ME obtuvieron mejores resultados para reducción de materia orgánica y nitrógeno respectivamente.
Efecto del tamaño del biodigestor alimentado con estiércol bovino a temperaturas psicrófilas sobre la producción de biogás
(Universidad Peruana Unión, 2024-11-04) Sucasara Adco, Mónica Silvia; Vigo Rivera, Juan Eduardo
Cuando se realiza la exploración de un nuevo sustrato para la producción de biogás (metan) por digestión anaerobia, es prescindible un a implementación inicial de un biodigestor a escala piloto, y una posterior implementación a es-cala real para bridar una solución más aproximada a la realidad. Con base en esto, el objetivo del presente estudió fue determinar el efecto del tamaño del biodigestor alimentado con estiércol bovino a temperaturas psicrófilas sobre la producción de biogás. La investigación se realizó en el altiplano peruano, a 3,824 msnm, ciudad de Juliaca (Puno). Se instalaron dos biodigestores tubulares de 8 y 16 m3, con diseño bioclimático, lo cual brindó una solución efectiva para la gestión del estiércol bovino en regiones con temperaturas ambientales bajas (~10 °C). El biodigestor de 8 m3 fue alimentad o diariamente con una mezcla de estiércol bovino y agua en una relación 1:3, para un tiempo de retención hidráulico (HRT) de 60 días. Gracias al diseño bioclimático, se incrementó la temperatura del lodo en el biodigestor hasta 23.24 °C (12.02ºC superior a la temperatura media ambiental), condición que permitió una adecuada remoción de sólidos volátiles (SV) y demanda química de oxígeno (COD) del 86.43 % y 72.68 %, y una producción de 1.27 Nm3 biogás/día con un contenido de metano del 64 %. Mientras tanto, el biodigestor de 16 m3 fue alimentado bajo las mismas condiciones del sustrato. La temperatura del lodo en este biodigestor fue 11.23ºC superior a la temperatura media ambiental. En cuanto a la producción, se obtuvo 2.43 Nm3 biogás/día con un contenido de metano del 64. 6%, y se logró una remoción SV y COD del 88.33 y 80.57%. Esta investigación provee un soporte técnico para la utilización de biodigestores de bajo costo en regiones de clima frio.
Eficacia de un programa de educación ambiental para la mejora de los conocimientos, prácticas y actitudes en el manejo de residuos sólidos en el mercado Cancollani - Juliaca, 2018
(Universidad Peruana Unión, 2018-10-22) Condori Turpo, Loayda Abigail; Vigo Rivera, Juan Eduardo
El objetivo del presente estudio fue evaluar la eficacia de un programa de educación ambiental en el manejo de residuos sólidos de los comerciantes del mercado Cancollani de la ciudad de Juliaca, basado en un diagnóstico de los conocimientos, actitudes y prácticas. Para realizar el diagnóstico se empleó un instrumento de recolección de datos (encuesta), con un valor de alpha de Cronbach de 0.803. El Programa de educación ambiental se desarrolló de acuerdo a la metodología de Wood – Walton, que consiste en un diagnóstico inicial de la problemática ambiental, identificación del público destinatario o de estudio, selección de la estrategia educativa de acuerdo al diagnóstico y finalmente la evaluación del programa de educación ambiental. La investigación fue un diseño pre-experimental con pre-test y post-test de un solo grupo, la población de estudio estuvo conformada por 100 asociados del mercado Cancollani. Los resultados obtenidos a través del pre-test, estuvieron en un nivel bajo (15.30) respecto a los conocimientos y nivel medio respecto a las actitudes (23.36) y prácticas (24.21), tras la aplicación del programa de educación ambiental propuesto se alcanzó un nivel alto en los conocimientos (40.10), actitudes (42.13) y prácticas (39.01). A nivel global en el pre-test se obtuvo una media de 62.87 (nivel medio), y en el post test se alcanzó la media de 121.24 (nivel alto). Por lo tanto, tal como lo muestra la prueba de T para muestras relacionadas (Sig = 0.00 < α = 0.05), el programa de educación ambiental influyó significativamente en los conocimientos, actitudes y prácticas en el manejo de residuos sólidos en el mercado Cancollani de la ciudad de Juliaca
Eficiencia de la electrocoagulación en la reducción de materia orgánica presente en las aguas residuales domésticas bajo condiciones alto andinas (Juliaca – Puno)
(Universidad Peruana Unión, 2019-12-02) Cancapa Turpo, Erick Alex; Vigo Rivera, Juan Eduardo
La presente investigación tiene como objetivo evaluar la eficiencia de la electrocoagulación en la reducción de materia orgánica (DBO5 y DQO). Para el cual se construyó un reactor de electrocoagulación tipo Bach a escala de laboratorio, con capacidad de tratar 12 litros de agua, con dimensiones internas de 50, 15, 20 cm de largo, ancho y alto, para la eliminación de los contaminantes se usaron placas de acero inoxidable unidas a una fuente de corriente eléctrica con regulador de voltaje. El tratamiento fue sometido en un tiempo de 30 minutos en 5 diferentes voltajes 6,7,8,9 y 10, con la finalidad de determinar cuál de estos tuvo mayor remoción en cuanto a turbiedad y así poder realizar una única prueba para la determinación de materia orgánica. Para evaluar las diferencias entre las medias de los voltajes utilizados en el tratamiento, se utilizó el método de análisis de regresión lineal cuyos datos se procesaron con el software minitab, obteniendo como resultado que existe diferencias de remoción en cuanto al rango de voltaje utilizado, así mismo los resultados experimentales iniciales en cuanto a (DBO5 y DQO) fueron 74.6 ± 185.5 mg/l, valores que superan la normatividad para agua (ECA). Este estudio permitió remover el 52% de materia orgánica, en términos generales la electrocoagulación es un proceso efectivo para la remoción de contaminantes.
Electrofiltración de Agua Subterráneas para Remoción de Metales Pesados a Escala de Laboratorio
(Universidad Peruana Unión, 2020-12-22) Alanocca Quispe, Ronald Ricardo; Vigo Rivera, Juan Eduardo
El objetivo de la investigación fue evaluar la remoción de metales pesados mediante la electrofiltracion en aguas subterráneas a escala de laboratorio, la obtención de las muestras de trabajo fue de la Urb. Villa magisterial de la ciudad de Juliaca - Puno. Se aplicó un diseño estadístico factorial 2A2B DCA completamente al azar, las variables operacionales con las que se trabajó fue A: (Intensidad de corriente continua, 25 V, 30 V); B: (Tiempo de tratamiento, 50 min, 60 min). El diseño del electrofiltro es cilíndrico con 28 cm de diámetro, 30 cm de altura, 20 L de capacidad, se emplearan 8 electrodos de acero inoxidable, 4 ánodos, 4 cátodos y dos filtros de sedimentos de 1 micra, la evacuación del agua tratada será por medio de los filtros que estarán conectados a un tubo pvc 1/2’’ en la base del reactor. Los porcentajes más significantes de remoción fue de 96.1, 76.2, 75.0, 88.9% para el Arsénico, Cerio, Selenio y Titanio que trabajo con las siguientes combinaciones de las variables independientes As (25 V, 60 min), Ce (25 V, 30 V; 60 min), Se (25 V, 60 min), Ti (30 V, 60min). El análisis de varianza ANOVA nos indica que por lo menos uno de los tratamientos para cada metal reporta un porcentaje promedio de remoción significativamente diferente que los otros tratamientos (P=0.000<0,05; prueba ANOVA). Se concluye que el sistema de electrofiltracion de tipo batch demostró una eficiencia de remoción significante.
¿Es posible generar más biogás en un digestor tubular a escala de granja de lo que predice la prueba BMP?
(Universidad Peruana Unión, 2024-02-19) Quispe Pizarro, Liz Yaneth; Mango Mamani, Diyane Blanca; Vigo Rivera, Juan Eduardo
Este estudio investiga la producción específica de metano de un digestor tubular psicrófilo a escala real en comparación con las pruebas de Potencial Bioquímico de Metano (BMP) realizadas en el afluente del digestor, utilizando el efluente como inóculo, tanto a 35 °C como a 23 °C. El digestor de 8 m³, situado en una zona de clima frío, se adaptó con un diseño de calefacción solar pasiva (temperatura del estiércol era de 21,5 °C mientras que la temperatura ambiente era de 10,6 °C). La producción de metano del digestor a escala real (0,36 m³CH4/kgSV), superó los resultados de las pruebas BMP por lotes (0,19 m³CH4/kgSV a 35 °C y 0,18 m³CH4/kgSV a 23 °C). Esto demuestra que la producción específica de metano de las pruebas BMP en afluente no coincide con la del digestor a escala real. Las pruebas BMP a temperaturas mesófilas y psicrófilas arrojan resultados similares en cuanto al potencial de metano, pero con una cinética más lenta en condiciones psicrófilas. El estudio subraya la importancia de la aclimatación del inóculo y la adaptación del sustrato en la digestión anaerobia psicrófila.
Evaluación de la concentración de Arsénico en aguas subterráneas para consumo humano en la Asociación Nueva Jerusalén, Juliaca - Puno
(Universidad Peruana Unión, 2019-12-02) Huillca Lima, Martha; Apaza Mamani, Lourdes; Vigo Rivera, Juan Eduardo
El objetivo de la investigación fue la evaluación de la concentración de arsénico en las aguas de consumo humano de origen subterráneo en la asociación de viviendas Nueva Jerusalén, donde se monitorearon 10 muestras representativas en base a las curvas de nivel de la ubicación geográfica de la zona más habitada. El arsénico se analizó por el método de espectrométrico de absorción atómica desarrollado en el laboratorio acreditado, de las 10 muestras se obtuvo como resultado 8 muestras de los pozos subterráneas estudiados presentan una concentración de arsénico menor de <0.005 mg/L y la M8, M10 tiene concentraciones de 0.108 y 0.106 mg/L respectivamente. Los que indican agua contaminada ya que sobrepasa los límites máximos permisibles de acuerdo al D. S. N° 031-2010 S.A establecido para aguas de consumo humano.

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