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Determinación de caudales en cuencas no instrumentadas a partir de una metodología teórica caso de estudio Tunja, Sotaquirá y Paipa (Boyacá)

Sandoval García, Leidy Natalia (Universidad de BoyacáFacultad de Ciencias e IngenieríaColombiaBoyacáTunja, 2024-06-05)

Inicialmente, se llevó a cabo la identificación de metodologías teóricas para delimitar caudales en cuencas no instrumentadas, que fueran aplicables al área de estudio de tal forma que esta revisión permitiera definir ...
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 la operación y optimización de la planta de tratamiento de aguas residuales de Paipa mediante un simulador de procesos biológicos

Figueredo Tolosa, Erika Dayana; Díaz Vargas, Ingrid Julieth (Universidad De BoyacáFacultad de Ciencias e IngenieríaColombiaBoyacáTunja, 2022-10-24)

El estudio presenta la optimización de la planta de tratamiento de aguas residuales del municipio de Paipa, se evalúa las condiciones actuales de la operación, y se plantean escenarios de optimización del sistema. El ...
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 ...
Evaluación y propuesta de optimización del sistema de tratamiento de agua potable en la zona urbana del municipio de Toca

Moreno Díaz, Lisbeth Camila; Rodríguez Izariza, Deyler Johan (Universidad de BoyacáFacultad de Ciencias e IngenieríaColombiaBoyacáTunja, 2023-11-14)

El presente estudio surge del análisis de los resultados del índice de riesgo para la calidad de agua potable en los últimos años obtenidos del Sistema de Información de la Vigilancia de la Calidad del Agua para Consumo ...
Modelación hidráulica del río Chicamocha y del drenaje subfluvial de Puente la Balsa del municipio de Duitama con la inclusión de culverts

Monroy Sanabria, John Jairo; Sarmiento Cifuentes, Cristhian Andrés (Universidad de BoyacáFacultad de Ciencias e IngenieríaColombiaBoyacáTunja, 2023-10-28)

Este estudio presenta los resultados obtenidos de una modelación hidrodinámica de la intersección del río Chicamocha y sistema de drenaje-sub-fluvial en el sector de Puente la Balsa del municipio de Duitama-Boyacá, esta ...
Propuesta de optimización de la planta de tratamiento de agua potable del acueducto Peña Negra del municipio de Paipa, Boyacá

Ortiz González, Wilder Andrey; Muñoz Robayo, Jonathan Leandro (Universidad de BoyacáFacultad de Ciencias e IngenieríaColombiaBoyacáTunja, 2024-06-05)

El presente proyecto de investigación tuvo como finalidad proponer alternativas de optimización de la planta de tratamiento de agua potable del acueducto Peña Negra en el municipio de Paipa, Boyacá, llevando a cabo visitas ...

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Determinación de caudales en cuencas no instrumentadas a partir de una metodología teórica caso de estudio Tunja, Sotaquirá y Paipa (Boyacá)
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Sandoval García, Leidy Natalia | 2024-06-05

Inicialmente, se llevó a cabo la identificación de metodologías teóricas para delimitar caudales en cuencas no instrumentadas, que fueran aplicables al área de estudio de tal forma que esta revisión permitiera definir parámetros específicos que sirvieran como criterios de selección para la metodología. Luego, se procedió a evaluar las metodologías seleccionadas mediante su aplicación en cuencas instrumentadas, con el fin de determinar su grado de ajuste a la zona de estudio y finalmente, se validaron las metodologías teóricas para la determinación de caudales en las cuencas no instrumentadas. El presente proyecto de investigación explica el proceso llevado a cabo para determinar caudales de cuencas no instrumentadas a partir de una metodología teórica caso de estudio Tunja, Sotaquirá y Paipa (Boyacá) además explica la metodología aplicable para la determinación de caudales en el departamento de Boyacá. La metodología seleccionada es una combinación de las ecuaciones de Voscresiensky [1], Zhelezniakov, G. Negovskaya, T. y Ovcharov, E.y Zhivotovsky propuesta por Sandoval que considera un equilibrio de masas y evalúa los principales parámetros hidrológicos con el propósito de diseñar y aprovechar los recursos hídricos de manera efectiva y por su flexibilidad permite adaptarla a la zona de estudio, lo que facilita el cálculo de los caudales medios y mínimos de una cuenca incluso en ausencia de información previa. Finalmente se puede concluir que se a pesar de encontrar diversas metodologías para cuencas no instrumentadas y que consideran parámetros como: uso del suelo, coberturas de vegetación y parámetros climáticos, es decir, que son dependientes de variables propias del sistema que se quiere evaluar y que a su vez consideran parámetros como la precipitación generan mayor grado de ajuste al área de estudio como en el caso de la metodología aplicada “combinación de ecuaciones”. (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 la operación y optimización de la planta de tratamiento de aguas residuales de Paipa mediante un simulador de procesos biológicos
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Figueredo Tolosa, Erika Dayana | 2022-10-24

El estudio presenta la optimización de la planta de tratamiento de aguas residuales del municipio de Paipa, se evalúa las condiciones actuales de la operación, y se plantean escenarios de optimización del sistema. El objetivo del estudio es evaluar y proponer la optimización del sistema de tratamiento de aguas residuales del municipio de Paipa empleando el simulador de procesos biológicos GPS- X y otras herramientas de pre dimensionamiento de plantas de tratamiento de aguas residuales. En proyecto empleó un tipo de investigación aplicada y enfocada a un estudio de caso, porque pretende contrastar la teoría con la realidad, es decir, emplea información teórica que se procesa a través de una serie de herramientas de simulación para evaluar el sistema actual y generar escenarios de optimización. Todo ello se llevó a cabo con la recolección de los datos brindados por la empresa Red Vital de Paipa mediante la creación de una base de datos a la cual se le realizó su respectivo análisis estadístico, para luego proceder a modelar el sistema actual de la PTAR (planta de tratamiento de agua residual) y evaluar el estado de la misma para detectar sus falencias y finalmente proponer los escenarios de optimización. Finalmente, se concluyó que la PTAR de Paipa debe ser actualizada pues el sistema de aireación constituido por sopladores y difusores que ha cumplido con su vida útil. Adicionalmente el crecimiento del municipio requiere la expansión del sistema para tratar el caudal de lodo de exceso que no se está tratando en la actualidad. Por tanto, se proponen tres escenarios de optimización los cuales consisten en, el cambio de los sopladores y difusores de los reactores biológicos. Por otro lado, adicionar la recirculación del agua que sale del espesador hacia los tanques de aireación, y, por último, la construcción de dos tanques adicionales con un volumen de 1310 m3 cada uno, con sus respectivos sedimentadores secundarios para el tratamiento del caudal de exceso que se vierte al río Chicamocha sin tratamiento, todo esto con el fin de optimizar los procesos que se llevan a cabo en la PTAR. (tomado del texo)

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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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Evaluación y propuesta de optimización del sistema de tratamiento de agua potable en la zona urbana del municipio de Toca
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Moreno Díaz, Lisbeth Camila | 2023-11-14

El presente estudio surge del análisis de los resultados del índice de riesgo para la calidad de agua potable en los últimos años obtenidos del Sistema de Información de la Vigilancia de la Calidad del Agua para Consumo Humano, en el cual se evidencia una distribución de agua no apta para consumo humano por los niveles de riesgo obtenidos en la mayoría de las muestras, esta problemática de calidad implico a realizar diagnóstico de la calidad de agua de la fuente abastecedora y el sistema de tratamiento actual del municipio de Toca, mediante tomas de muestras en afluente y efluente para realizar análisis fisicoquímicos y microbiológicos con el fin de identificar los factores de riesgo asociados a la PTAP y generar alternativas de optimización y selección de sistema de tratamiento. El sistema de tratamiento de agua potable de la zona urbana del municipio de Toca se evaluó mediante la información histórica recopilada, resultados de análisis de calidad del agua bajo la resolución 2115 del 2007, proyecciones de caudal y la evaluación de las dimensiones establecidas en la resolución 0330 del 2017, de lo que se obtuvo que el caudal actual con el que opera la planta es menor al que se requiere para el otro año mediante proyección aritmética y a su vez se evidencio que el sedimentador de la planta convencional no cumple con el tiempo de retención hidráulica establecidos en normativa según sus medidas, por lo cual se define que hay que implementar una alternativa que aumente la capacidad de la planta. El enfoque metodológico es de carácter mixto, considerando que se realizó una recolección de datos o variables que explican la calidad del agua en la planta de agua potable del municipio de Toca, de igual forma, se considera investigación aplicada ya que pretende dar solución a una problemática social actual que aqueja a la comunidad que se beneficia del servicio de acueducto. Para la recolección de información primaria se realizaron visitas de campo y trabajo de laboratorio para recopilar información diagnostica y documentación existente de la Unidad de Servicios Públicos. De igual forma, para la recolección de información secundaria se realizó una revisión literaria a través de libros, EOT municipal, planos, manuales, mapas, entre otros. De forma general, se recomienda al Municipio de Toca, implementar a corto plazo en el Sistema Convencional Tipo Compacto una filtración convencional independiente del sistema FIME: con la intención de aumentar la capacidad del caudal en todo el sistema y suplir con la demanda de la población, logrando abastecer hasta el año 2042. También se establece que a largo plazo se debe aumentar el tratamiento del sistema incluyendo procesos que remuevan los parámetros problemas en el efluente que son: nitritos, hierro, manganeso, color aparente y turbiedad con el fin de cumplir con la resolución 2115 del 2007. (tomado del texto)

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Modelación hidráulica del río Chicamocha y del drenaje subfluvial de Puente la Balsa del municipio de Duitama con la inclusión de culverts
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Monroy Sanabria, John Jairo | 2023-10-28

Este estudio presenta los resultados obtenidos de una modelación hidrodinámica de la intersección del río Chicamocha y sistema de drenaje-sub-fluvial en el sector de Puente la Balsa del municipio de Duitama-Boyacá, esta evaluación se hizo adicionando las obras civiles que podemos encontrar dentro del cauce del drenaje y se tuvo en cuenta la estimación de caudales críticos. El objetivo de la investigación es evaluar hidráulicamente el río Chicamocha incluyendo el drenaje subfluvial de Puente la Balsa con la adición de los culverts los cuales encontramos en la intersección entre el drenaje y el río Chicamocha con el fin de conocer que influencia tiene los culverts en los posibles escenarios de inundación en la intersección del drenaje subfluvial y el río Chicamocha El desarrollo de esta investigación se hizo 1) Determinando los caudales en el río Chicamocha en condiciones críticas o extremas de precipitaciones (Estación de invierno) 2) Modelo matemático ejecutado con software Hec-Ras en el río Chicamocha 3) Ingresando dentro de la geometría del cauce del drenaje los culverts que se encuentran en la intersección entre el río Chicamocha y el canal del drenaje) Analizando el comportamiento del flujo en la interacción Clima-Río-infraestructura Los resultados de la investigación muestran una importante actuación por parte de los culverts para los escenarios de inundación, también en riesgo de colapso de la estructura, además que el drenaje subfluvial y su estructura repercute y afecta las condiciones hidrodinámicas del río incrementando posibles escenarios críticos. (tomad del texto)

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Propuesta de optimización de la planta de tratamiento de agua potable del acueducto Peña Negra del municipio de Paipa, Boyacá
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Ortiz González, Wilder Andrey | 2024-06-05

El presente proyecto de investigación tuvo como finalidad proponer alternativas de optimización de la planta de tratamiento de agua potable del acueducto Peña Negra en el municipio de Paipa, Boyacá, llevando a cabo visitas técnicas para recolectar información indispensable en el diagnóstico operacional y estructural, además de tomar muestras de agua para conocer la calidad de la misma. Obteniendo como resultados en las evaluaciones de la calidad del agua un IRCA de 0%, sin riesgo en épocas de bajas precipitaciones y 19.44 % riesgo medio en altas precipitaciones siendo un factor influyente en la calidad de la prestación del servicio a la comunidad. También, se encontraron falencias operacionales por la dosificación de forma empírica del coagulante realizada por los operarios que llevan a cabo la vigilancia y control del sistema de potabilización. El sistema de tratamiento de agua potable del acueducto Peña Negra del municipio de Paipa se evaluó mediante información recopilada, resultados de la calidad del agua bajo la resolución 2115 de 2007, proyección de caudales y la evaluación estructural y operacional de cada uno de los sistemas que conforman el tren de tratamiento establecidas por la resolución 0330 de 2017, existiendo un incumplimiento en los criterios de diseño propuestos por la resolución 0330 de 2017 en las estructuras de potabilización, tales como: mezcla rápida, floculación convencional y sedimentación. El enfoque de esta investigación es de carácter mixta, en la cual el desarrollo de esta investigación, se llevará a cabo mediante la ejecución de diferentes fases que tienen relación en los componentes investigativos y experimentales, abordando una serie de actividades en el funcionamiento del tren de tratamiento que comprende la planta de tratamiento de agua potable, identificando las falencias técnicas y operativas que se pueden presentar en cada unidad del sistema con el fin de proponer una alternativa de optimización viable. Para llevar a cabo lo anterior es necesario realizar un diagnóstico de la planta, toma de muestras, caracterizaciones fisicoquímicas, y microbiológicas, comprobaciones teóricas hidráulicas, que permitan evaluar el estado actual de la PTAP del acueducto Peña Negra. Considerando lo anterior, se realizaron propuestas de mejoramiento del sistema de la planta de tratamiento de agua potable del municipio de Paipa, Boyacá mediante una matriz multicriterio TOPSIS que facilita la elección de las alternativas las cuales son: Establecer dosis de coagulante, reubicación de la tubería que suministra el coagulante, contratación de personal, cambio en la estructura de mezcla rápida, automatización de los sistemas de dosificación, diseño de planta de tratamiento y calibración de equipos y adquisición de materiales, que tienen como objetivo favorecer a la población que accede al recurso que es de vital importancia para mejorar su calidad de vida y es fundamental en las actividades que se realizan para el desarrollo de una comunidad. (tomado del texto)

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Evaluación de la operación y optimización de la planta de tratamiento de aguas residuales de Paipa mediante un simulador de procesos biológicos

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

Evaluación y propuesta de optimización del sistema de tratamiento de agua potable en la zona urbana del municipio de Toca

Modelación hidráulica del río Chicamocha y del drenaje subfluvial de Puente la Balsa del municipio de Duitama con la inclusión de culverts

Propuesta de optimización de la planta de tratamiento de agua potable del acueducto Peña Negra del municipio de Paipa, Boyacá