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Capítulo 1

Díaz Gómez, Jaime; Cifuentes Osorio, Gabriel Ricardo; Sierra Cárdenas, Érika; Villalobos Enciso, José Édgar; Lara Mendoza, Carlos Rafael (editorial-uniboyacaEditorial Universidad de Boyacá, 2020-12-18)

Por primera vez en Colombia se publica un libro sobre “De la generación al aprovechamiento sostenible de lodos y biosólidos de tratamiento de aguas y aguas residuales” que recoge las investigaciones y experiencias que se ...
Elaboración de una metodología para el diseño y modelado hidrodinámico de desarenadores empleando herramientas CFD. (Computational Fluid Dynamics)

Jiménez Mozo, María Fernanda (Universidad de BoyacáFacultad de Ciencias e IngenieríaColombiaBoyacáTunja, 2022-06-17)

El estudio se enfocó en el predimensionamiento de un desarenador y una canaleta Parshall, por medio de la metodología expuesta por López Cualla y Azevedo & Acosta, correspondientemente. Conjunto a esta fase se diseñó una ...
Evaluación de alternativas de reutilización de biogás y biosólidos en la Estación de Tratamiento de agua residual del municipio de Tunja

Romero Ortíz, Anamaría (Universidad de BoyacáFacultad de Ciencias e IngenieríaColombiaBoyacáTunja, 2024-06-05)

Este documento detalla el análisis y el trabajo realizado para la elaboración de una propuesta destinada a aprovechar los subproductos en la estación de tratamiento de aguas residuales del municipio de Tunja. Esta estación ...
Evaluación de genes de resistencia a antibióticos y su remoción en la planta de tratamiento de agua residual de la Universidad de Boyacá en Tunja

Vargas Henao, Pablo Alberto Juan Camilo (Facultad de Ciencias e IngenieríaColombiaBoyacáTunja, 2024-05-31)

La creciente resistencia antimicrobiana (RAM) plantea importantes desafíos para la salud pública y la conservación del medio ambiente a nivel global. Los genes de resistencia a antibióticos (ARGs) se han identificado como ...
Evaluación de la eficiencia de un reactor UAPB para la biodegradación de aguas residuales de la industria láctea

Díaz Vargas, Ingrid Julieth (Universidad de BoyacáFacultad de Ciencias e IngenieríaColombiaBoyacáTunja, 2023-06-20)

Este proyecto presenta los resultados de la evaluación de la biodegradabilidad de residuos líquidos lácteos empleando un reactor anaerobio de lecho empacado y flujo ascendente en términos de la eficiencia para remoción de ...
Evaluación de los índices de calidad del agua a partir de modelos de simulación hídrica: caso de estudio: tramo intersección rio Jordán y la Vega hasta la PTAR Tunja

Torres Piraquive, Laura Catalina; Niño Herrera, Yeison Alexander (Universidad de BoyacáFacultad de Ciencias e IngenieríaColombiaBoyacáTunja, 2022-11-16)

En el presente trabajo de investigación, se describe la aplicación de los modelos hidrológico, hidráulico y de calidad de agua para el caso de estudio del tramo intersección rio Jordán y la Vega hasta la PTAR Tunja mediante ...
From generation to sustainable use: sludge and biosolids from water and wastewater treatment

Cifuentes Osorio, Gabriel Ricardo; Sierra Cárdenas, Érika; Villalobos Enciso, José Édgar; Lara Mendoza, Carlos Rafael; Silva Leal, Jorge Antonio; Bittencourt, Simone; Miguel Mansur Aisse; Fernandes, Fernando; Silveira, Cristiane; Kiyomi Kuroda, Emilia; Pinheiro Pompeo, Raquel; Pissinati Pelaquim, Flávia Gonçalves; Souza Teixeira, Raquel (editorial-uniboyacaEditorial Universidad de Boyacá, 2020-12-18)

Por primera vez en Colombia se publica un libro sobre “De la generación al aprovechamiento sostenible de lodos y biosólidos de tratamiento de aguas y aguas residuales” que recoge las investigaciones y experiencias que se ...
Material Flow Analysis - An Environmental Management Tool

Díaz Gómez, Jaime (editorial-uniboyacaEditorial Universidad de Boyacá, 2014-09-22)

Este texto presenta la experiencia de la Universidad de Boyacá y su grupo de investigación de gestión ambiental en el proyecto Análisis de Flujo de Materiales (AFM) en la ciudad de Tunja. Este proyecto se adelantó con base ...
Modelación hidrodinámica bidimensional para la identificación de zonas de inundación en la confluencia entre el Río Chicamocha y el Surba

Jonathan Stiven, Antonio Lemus; Cuervo Camacho, Juan Andrés (Universidad de BoyacáFacultad de Ciencias e IngenieríaColombiaBoyacáTunja, 2022-06-23)

El proyecto presenta la elaboración de una interfaz gráfica con el fin de determinar los caudales máximos en diferentes periodos de retorno (5, 10, 25, 50 y 100 años) para posteriormente incluirlos dentro de la elaboración ...
Reduced risks to human health and the environment from the use of pesticides

Díaz Gómez, Jaime; Binder, Claudia; Giuseppe Feola; García Santos, Glenda; Schöll, Regina; Yang, Jing (editorial-uniboyacaEditorial Universidad de Boyacá, 2010-08-20)

Este libro presenta el proyecto Reducción de los riesgos para la salud humana y el medio ambiente derivados del uso de pesticidas, cuya implementación se dio en la Vereda La Hoya, zona rural del municipio de Tunja, capital ...

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Capítulo 1
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Díaz Gómez, Jaime | 2020-12-18

Por primera vez en Colombia se publica un libro sobre “De la generación al aprovechamiento sostenible de lodos y biosólidos de tratamiento de aguas y aguas residuales” que recoge las investigaciones y experiencias que se han realizado tanto en Brasil como en Colombia. La Universidad de Boyacá ha sido pionera en estos temas desde 1982 cuando iniciamos el programa de Ingeniería Sanitaria y empezamos a hacer contactos con la Universidad del Valle y con la Pontificia Universidad Católica del Paraná, con quien firmamos el primer Convenio de Cooperación Interinstitucional en 1984 (noviembre). En desarrollo de este convenio tuvimos la visita de los profesores Nicolau Leopoldo Obladen y Miguel Mansur Aisse quienes con su experiencia nos mostraron que la investigación en aguas residuales era un campo nuevo para la investigación y entrenamiento de nuestros estudiantes.

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Elaboración de una metodología para el diseño y modelado hidrodinámico de desarenadores empleando herramientas CFD. (Computational Fluid Dynamics)
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Jiménez Mozo, María Fernanda | 2022-06-17

El estudio se enfocó en el predimensionamiento de un desarenador y una canaleta Parshall, por medio de la metodología expuesta por López Cualla y Azevedo & Acosta, correspondientemente. Conjunto a esta fase se diseñó una hoja de cálculo en Excel, la cual, por medio de datos ingresados calcula los valores de las variables y dimensiones de las estructuras mencionadas, facilitando en alto porcentaje esta fase. Seguido de la fase de predimensionamiento se diseñan las estructuras hidráulicas en AutoCAD, obteniendo los cortes y vista de estas, además de un archivo en formato IGES, implementado posteriormente en la fase de simulación. Por último, se realiza una simulación CFD de las estructuras, con ayuda del software ANSYS FLUENT y el archivo de diseño en formato IGES aludido anteriormente. Adicionalmente, se realizó una guía metodológica, mostrando la secuencia de pasos a seguir en cada una de las fases del proyecto, facilitando la comprensión del procedimiento por parte del lector.

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Evaluación de alternativas de reutilización de biogás y biosólidos en la Estación de Tratamiento de agua residual del municipio de Tunja
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Romero Ortíz, Anamaría | 2024-06-05

Este documento detalla el análisis y el trabajo realizado para la elaboración de una propuesta destinada a aprovechar los subproductos en la estación de tratamiento de aguas residuales del municipio de Tunja. Esta estación cuenta con un sistema de tratamiento altamente completo, lo que representa una excelente oportunidad para la utilización de los subproductos generados en el tratamiento anaerobio. Este último ofrece una serie de ventajas que pueden compensar ciertos costos de operación. Inicialmente, se llevó a cabo una estimación teórica de la producción de biogás en el reactor UASB de la estación de tratamiento, teniendo en cuenta su potencial de aprovechamiento. Asimismo, se realizó una cuantificación de la producción de lodo en sistemas anaeróbicos para su posterior tratamiento. Finalmente, se presenta una propuesta para el aprovechamiento de los subproductos del reactor anaerobio de la estación de tratamiento. Lo anterior permite alcanzar al principal objetivo de este proyecto el cual fue evaluar alternativas de reutilización de biogás y biosólidos en la Estación de Tratamiento de agua residual del municipio de Tunja. Para la cual se desarrolló una metodología de tipo descriptiva con enfoque cuantitativo, pues se tuvo una etapa de evaluación en la cual se hizo un reconocimiento del sistema de tratamiento y todos los procesos que se desarrollan dentro de este, posteriormente se inició con la toma de muestras y las caracterizaciones del agua residual, que son los datos base para estimar la producción de lodo y biogás del sistema de digestión anaerobia (reactor UASB). Dicha estimación se realizó mediante la metodología planteada en el software Probio el cual fue desarrollado por Possetti y sus colaboradores, así mismo se incluye el diseño de un reactor UASB con el software Etsus. El aprovechamiento de subproductos representa una gran ventaja para cualquier sistema de tratamiento de aguas residuales ya que a largo plazo estos procesos se convierten en sostenibles. El análisis concluyó en que es posible suplir parte de la energía requerida convirtiendo el biogás en energía eléctrica y térmica, así mismo, al generar energía se generan gases de escape que se pueden utilizar para secar térmicamente los lodos del reactor UASB. (tomado del texto)

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Evaluación de genes de resistencia a antibióticos y su remoción en la planta de tratamiento de agua residual de la Universidad de Boyacá en Tunja
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Vargas Henao, Pablo Alberto Juan Camilo | 2024-05-31

La creciente resistencia antimicrobiana (RAM) plantea importantes desafíos para la salud pública y la conservación del medio ambiente a nivel global. Los genes de resistencia a antibióticos (ARGs) se han identificado como contaminantes emergentes, encontrándose en concentraciones más elevadas en entornos acuáticos, especialmente en aguas residuales. Estos genes representan un riesgo potencial tanto para la salud humana como para la salud de los ecosistemas, ya que los sistemas de tratamiento de aguas residuales no logran eliminarlos de manera efectiva. El objetivo de este estudio fue identificar 11 genes de resistencia a antibióticos en la Planta de Tratamiento de Aguas Residuales (PTAR) de la Universidad de Boyacá. Para esto se tomaron muestras de agua residual del afluente de la planta, el afluente del reactor UASB y del efluente de la PTAR. Así mismo se logró estandarizar los protocolos de extracción de ADN y la reacción en cadena de la polimerasa cuantitativa (qPCR), esta última para los genes blaTEM, tet(w), blaCTX y blaSHV, cuatro de los 11 genes de resistencia planteados inicialmente. Los resultados evidenciaron la presencia de los genes blaTEM, tet(w), blaCTX y blaSHV en todas las muestras recolectadas. Para los siete genes restantes no se logró estandarizar el protocolo de amplificación debido a que los controles positivos de estos otros genes no amplificaron correctamente. Estos resultados sugieren que, durante el tratamiento del agua residual, que incluye el paso por el reactor UASB, los genes de resistencia a antibióticos estudiados no fueron removidos. Así mismo, al comparar los resultados obtenidos con lo encontrado en otras plantas de tratamiento similares, como la PTAR de Cataluña-España, Beijín-China y en Antioquia-Colombia, coinciden en reportar una mayor abundancia de los genes blaTEM y blaCTX, sugiriendo que los procesos de tratamiento de agua residual, que para estas plantas incluyen el reactor UASB y el humedal, presentan una capacidad de remoción de genes de resistencia muy limitada. Esto refuerza la asociación de las PTARs como fuentes de proliferación de genes de resistencia. (tomado del texto)

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Evaluación de la eficiencia de un reactor UAPB para la biodegradación de aguas residuales de la industria láctea
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Díaz Vargas, Ingrid Julieth | 2023-06-20

Este proyecto presenta los resultados de la evaluación de la biodegradabilidad de residuos líquidos lácteos empleando un reactor anaerobio de lecho empacado y flujo ascendente en términos de la eficiencia para remoción de materia orgánica y producción de biogás. El objetivo del estudio fue evaluar la eficiencia de un reactor anaerobio de lecho empacado de flujo ascendente para la biodegradación a escala laboratorio de un agua residual sintética representativa de una industria láctea. Inicialmente se puso en funcionamiento el reactor alimentándolo con el residuo lácteo sintético, y realizando la determinación de pH, AGV, DQO y alcalinidad tanto para afluente como los dos efluentes del reactor para el control de la operación del sistema. Adicionalmente se hicieron ensayos de biodegradabilidad anaerobia para el residuo lácteo sintético y la evaluación de la actividad metanogénica del lodo anaerobio granular utilizado como inóculo de los reactores anaerobios. También se llevaron a cabo mediciones de la producción de gas en el reactor. Los resultados obtenidos de los ensayos lo cuales se consiguieron por la evaluación diaria del sistema se consignaron en una base de datos. En conclusión, con el ensayo de biodegradabilidad anaerobia se determinó que el residuo lácteo sintético es 89% biodegradable mediante la Digestión Anaerobia (DA), además, se obtuvieron altas eficiencias de remoción (en parámetros como DQO y grasas y aceites) al implementar el reactor UAPB con la temperatura de 35°C (96.96% y 97.71%, respectivamente) y el TRH de 4.4 días (83.14% y 88.21% respectivamente), lo que llevo a que el sistema tuviera una producción de gas de 0.1491 m3 durante todo el tiempo del ensayo. Sin embargo, esto no es suficiente para cumplir con la legislación ambiental (Resolución 631 de 2015) ya que no alcanza a remover materia orgánica en términos de DQO y grasas y aceites. Por lo anterior se propone que este tipo de reactor se emplee como un pretratamiento de un sistema posterior como lodos activados. La ventaja de hacer esto está en la reducción de los requerimientos de energía en el proceso aerobio.

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Evaluación de los índices de calidad del agua a partir de modelos de simulación hídrica: caso de estudio: tramo intersección rio Jordán y la Vega hasta la PTAR Tunja
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Torres Piraquive, Laura Catalina | 2022-11-16

En el presente trabajo de investigación, se describe la aplicación de los modelos hidrológico, hidráulico y de calidad de agua para el caso de estudio del tramo intersección rio Jordán y la Vega hasta la PTAR Tunja mediante la integración de diferentes softwars. Para estimar el índice ICA WQI-IDEAM en las diferentes secciones del tramo intersección rio Jordán y la Vega se empleó información determinada con los diferentes modelos, los cuales permiten visualizar los resultados espacialmente mediante el sistema de información geográfica. En este contexto, el presente trabajo evalúa la calidad del agua en el tramo del Río Jordán, comprendido desde su unión con el Río la Vega hasta la PTAR de Tunja, mediante la aplicación del índice ICA WQI-IDEAM y la Implementación de Modelos de Simulación Hídrica. Dentro de esta investigación se presenta el procedimiento y resultados del cálculo de los caudales de creciente en el río Chicamocha. Se parte de información base de estaciones operadas por el IDEAM y de ese punto se extrapolan componentes esenciales para el desarrollo de esta actividad, estos componentes fueron tratados de acuerdo a procedimientos definidos, obteniendo los resultados necesarios para llevar a cabo la modelación hidrológica de la zona en estudio y de esta forma determinar los valores de caudales de crecientes los cuales permitieron realizar el análisis hidráulico correspondiente. La estimación y determinación de las condiciones hidrodinámicas del cauce, se realizó a partir de modelos matemáticos de flujo de agua en ríos, cuyo principal objetivo es estimar los valores de las variables más importantes que actúan en un cauce. La modelación del cuerpo de agua superficial permitió conocer la calidad del mismo, esto basado en monitoreos in-situ y análisis de laboratorio realizados a lo largo del cuerpo hídrico, generando así un modelo el cual fue la aproximación a la realidad y con éste se realizaron simulaciones las cuales representan experimentos virtuales de escenarios que varían las condiciones en puntos específicos del cuerpo de agua De acuerdo a lo anterior, los resultados reflejan las malas condiciones de la fuente superficial objeto de estudio a consecuencia de los diferentes vertimientos hasta el efluente tratado por la PTAR donde las cargas disminuyen su concentración sin embargo el cálculo del índice de calidad de agua arrojó un porcentaje por debajo de la media reflejando las malas condiciones del cauce bajo todos los escenarios de caudal.

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From generation to sustainable use: sludge and biosolids from water and wastewater treatment
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Cifuentes Osorio, Gabriel Ricardo | 2020-12-18

Por primera vez en Colombia se publica un libro sobre “De la generación al aprovechamiento sostenible de lodos y biosólidos de tratamiento de aguas y aguas residuales” que recoge las investigaciones y experiencias que se han realizado tanto en Brasil como en Colombia. La Universidad de Boyacá ha sido pionera en estos temas desde 1982 cuando iniciamos el programa de Ingeniería Sanitaria y empezamos a hacer contactos con la Universidad del Valle y con la Pontificia Universidad Católica del Paraná, con quien firmamos el primer Convenio de Cooperación Interinstitucional en 1984 (noviembre). En desarrollo de este convenio tuvimos la visita de los profesores Nicolau Leopoldo Obladen y Miguel Mansur Aisse quienes con su experiencia nos mostraron que la investigación en aguas residuales era un campo nuevo para la investigación y entrenamiento de nuestros estudiantes.

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Material Flow Analysis - An Environmental Management Tool
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Díaz Gómez, Jaime | 2014-09-22

Este texto presenta la experiencia de la Universidad de Boyacá y su grupo de investigación de gestión ambiental en el proyecto Análisis de Flujo de Materiales (AFM) en la ciudad de Tunja. Este proyecto se adelantó con base en una cooperación que se inició en el año 1996 entre la Universidad de Boyacá con su Centro de Investigaciones para el Desarrollo (CIPADE) y el EAWAG (Instituto Federal Suizo de Ciencias del Medio Ambiente y Tecnología) del Instituto Federal Suizo de Tecnologia ETH- Zurich, con marco en la tesis doctoral de la hoy profesora Claudia Binder. Dicho proyecto fue financiado por la Swiss National Foundation (SNF).

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Modelación hidrodinámica bidimensional para la identificación de zonas de inundación en la confluencia entre el Río Chicamocha y el Surba
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Jonathan Stiven, Antonio Lemus | 2022-06-23

El proyecto presenta la elaboración de una interfaz gráfica con el fin de determinar los caudales máximos en diferentes periodos de retorno (5, 10, 25, 50 y 100 años) para posteriormente incluirlos dentro de la elaboración de un modelo hidrodinámico bidimensional que permita determinar las zonas susceptibles a inundación en el área de estudio la confluencia entre el río Chicamocha y el río Surba. Se plantea simular por medio del modelo hidrodinámico los caudales de los diferentes eventos extremos para determinar las zonas susceptibles a inundación en la zona de estudio la confluencia entre el río Chicamocha y el río Surba. Se empleo un tipo de investigación experimental que permitió dar a conocer las diferentes zonas susceptibles de inundación en el área de estudio bajo diferentes eventos extremos de caudal empleando un modelo hidrodinámico bidimensional, cuyas fuentes de información primarias para determinar las zonas fue el modelo y la interfaz gráfica diseñada; fuentes secundarias como manuales de los respectivos programas utilizados, páginas web relacionadas con el tema, libros y estudios de la zona. Se obtuvo de la interfaz gráfica diseñada en python los caudales máximos a modelar, así mismo, se tomó la topología del área de estudio que fue elaborada en la consultoría realizada por CORPOBOYACÁ y el CONSORCIO RÍO CHICAMOCHA IEH GRUCON – H&E, información que posteriormente se utilizaría para diseñar el modelo hidrodinámico y llevar a cabo la determinación de las zonas susceptibles de inundación. Si bien el modelo hidrodinámico bidimensional arrojo resultados confiables en las simulaciones; cabe resaltar que se trabajó con coeficientes de rugosidad de Manning teóricos, por tanto, para a inclusión de estos resultados dentro de los planes de ordenamiento territorial del municipio Paipa y los planes de gestión del riesgo se recomienda que el modelo hidrodinámico bidimensional sea calibrado y validado por medio de la determinación en campo de los coeficientes de rugosidad de Manning respectivos del terreno siguiendo la metodología que mejor se ajuste.

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Reduced risks to human health and the environment from the use of pesticides
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Díaz Gómez, Jaime | 2010-08-20

Este libro presenta el proyecto Reducción de los riesgos para la salud humana y el medio ambiente derivados del uso de pesticidas, cuya implementación se dio en la Vereda La Hoya, zona rural del municipio de Tunja, capital del departamento de Boyacá. Esta investigación se adelantó con el propósito de formular estrategias para optimizar el uso de pesticidas en la región de la vereda La Hoya. Asimismo, instrumentar herramientas que combinan el análisis dinámico del destino y la evaluación del riesgo potencial de pesticidas sobre ecosistemas y personas. La problemática abordada por el proyecto no solo es de carácter regional, ya que en muchas regiones de Colombia se pueden observar problemas similares. Los resultados del proyecto están siendo discutidos con las entidades regionales encargadas de manejo ambiental de la región y con los agricultores; adicionalmente, se han derivado recomendaciones encaminadas a la reducción de los impactos sobre los ecosistemas y las personas.

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Capítulo 1

Elaboración de una metodología para el diseño y modelado hidrodinámico de desarenadores empleando herramientas CFD. (Computational Fluid Dynamics)

Evaluación de alternativas de reutilización de biogás y biosólidos en la Estación de Tratamiento de agua residual del municipio de Tunja

Evaluación de genes de resistencia a antibióticos y su remoción en la planta de tratamiento de agua residual de la Universidad de Boyacá en Tunja

Evaluación de la eficiencia de un reactor UAPB para la biodegradación de aguas residuales de la industria láctea

Evaluación de los índices de calidad del agua a partir de modelos de simulación hídrica: caso de estudio: tramo intersección rio Jordán y la Vega hasta la PTAR Tunja

From generation to sustainable use: sludge and biosolids from water and wastewater treatment

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Modelación hidrodinámica bidimensional para la identificación de zonas de inundación en la confluencia entre el Río Chicamocha y el Surba

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