A Factor analysis of hidrochemical composition of Llobregat river basin

Hydrogeological research usually includes some statistical studies devised to elucidate mean background state, characterise relationships among different hydrochemical parameters, and show the influence of human activities. These goals are achieved either by means of a statistical approach or by mixing models between end-members. Compositional data analysis has proved to be effective with the first approach, but there is no commonly accepted solution to the end-member problem in a compositional framework. We present here a possible solution based on factor analysis of compositions illustrated with a case study. We find two factors on the compositional bi-plot fitting two non-centered orthogonal axes to the most representative variables. Each one of these axes defines a subcomposition, grouping those variables that lay nearest to it. With each subcomposition a log-contrast is computed and rewritten as an equilibrium equation. These two factors can be interpreted as the isometric log-ratio coordinates (ilr) of three hidden components, that can be plotted in a ternary diagram. These hidden components might be interpreted as end-members. We have analysed 14 molarities in 31 sampling stations all along the Llobregat River and its tributaries, with a monthly measure during two years. We have obtained a bi-plot with a 57% of explained total variance, from which we have extracted two factors: factor G, reflecting geological background enhanced by potash mining; and factor A, essentially controlled by urban and/or farming wastewater. Graphical representation of these two factors allows us to identify three extreme samples, corresponding to pristine waters, potash mining influence and urban sewage influence. To confirm this, we have available analysis of diffused and widespread point sources identified in the area: springs, potash mining lixiviates, sewage, and fertilisers. Each one of these sources shows a clear link with one of the extreme samples, except fertilisers due to the heterogeneity of their composition. This approach is a useful tool to distinguish end-members, and characterise them, an issue generally difficult to solve. It is worth note that the end-member composition cannot be fully estimated but only characterised through log-ratio relationships among components. Moreover, the influence of each endmember in a given sample must be evaluated in relative terms of the other samples. These limitations are intrinsic to the relative nature of compositional data

Gestió i tractament d’aigües residuals [versió html]

Sota el títol Gestió i tractament d’aigües residuals trobem un llibre que pretén ser una guia útil per a la comunitat que es mou a l’entorn de la gestió i tractament d’aigües residuals. El document es troba estructurat en 5 capítols, el primer dels quals és una presentació de la problemàtica associada a les aigües residuals, així com de les possibles actuacions a portar a terme per a solucionar aquesta qüestió. Ja entrant en la matèria trobem els capítols 2 i 3 on es descriu en detall el sistema de clavegueram i les diferents tecnologies de depuració disponibles. No més important que el disseny d’un sistema de sanejament, és la seva gestió, i per aquest motiu en el capítol 4 s’hi recullen les pautes bàsiques d’operació i manteniment. Finalment, el darrer dels capítols contempla el destí final de les aigües ja depurades: el medi receptor o bé la reutilització d’aquestes

Gestió i tractament d’aigües residuals [versió comprimida]

Sota el títol Gestió i tractament d’aigües residuals trobem un llibre que pretén ser una guia útil per a la comunitat que es mou a l’entorn de la gestió i tractament d’aigües residuals. El document es troba estructurat en 5 capítols, el primer dels quals és una presentació de la problemàtica associada a les aigües residuals, així com de les possibles actuacions a portar a terme per a solucionar aquesta qüestió. Ja entrant en la matèria trobem els capítols 2 i 3 on es descriu en detall el sistema de clavegueram i les diferents tecnologies de depuració disponibles. No més important que el disseny d’un sistema de sanejament, és la seva gestió, i per aquest motiu en el capítol 4 s’hi recullen les pautes bàsiques d’operació i manteniment. Finalment, el darrer dels capítols contempla el destí final de les aigües ja depurades: el medi receptor o bé la reutilització d’aquestes

Estudio y propuestas de tratamiento de PPCP’s en aguas residuales

La reutilización de las aguas residuales es una parte esencial del uso sostenible del agua. Sin embargo, las actuales plantas de tratamiento no están preparadas para tratar determinados compuestos como los llamados “contaminantes emergentes”. Los hábitos de consumo actuales estan generando una serie de residuos o microcontaminantes que hace tan solo unos años no existian. Entre esas nuevas sustancias aparecen los PPCP’s (Pharmaceuticals & Personal Care Products) que son un amplio grupo de compuestos químicos utilizados en veterinaria, prácticas agrícolas, salut humana y cosmetología. El mayor problema que presentan estas substancias en la actualidad es el parcial desconocimiento sobre sus efectos, la ausencia de reglamentaciones que determinen las concentraciones máximas admisibles en los cauces de vertido, la reducción en procesos de depuración convencionales, así como los tratamientos específicos aplicables a su eliminación. Los objetivos del presente proyecto són: estudiar las tipologías de PPCP’s y sus influencias para la salud humana y el medio ambiente, estudiar los diferentes sistemas de tratamiento de aguas existentes en plantas depuradoras y evaluar su eficiencia en la depuración de PPCP

Projecte d’instal·lacions sostenibles d’una masia rural aïllada

En aquest projecte es vol donar solució a la contaminació que es produeix a les llars ja sigui en forma de gasos d’efecte hivernacle o la contaminació d’aqüífers i rius per les aigües residuals d’aquestes. Els objectius a aconseguir són la disminució del consum d’energia de la llar, reduint així el consum de combustibles fòssils, amb la conseqüent disminució de gasos d’efecte hivernacle i l’estalvi econòmic que això suposa. I per altra banda la depuració de les aigües residuals, tot i que actualment totes les grans poblacions de Catalunya de més de 10.000 habitants ja disposen de EDARS i en pocs anys en tindran totes les de més de 2000 habitants. Però en aquest cas es tracta d’una població molt petita que no disposa de xarxa de clavegueram. En primer lloc s’ha plantejat un sistema de calefacció d’energia geotèrmica que ens permet aprofitar l’energia tèrmica que es va emmagatzemant a la terra degut a l’escalfor del sol i que ens permet extreure d’aquesta fins a ¾ parts de l’energia tèrmica necessària per el sistema de calefacció. En segon lloc es planteja un sistema de producció d’energia elèctrica per panells fotovoltaics que produeixi el consum elèctric anual familiar, tot i que no de forma directe, sinó venent l’energia a la xarxa elèctrica i comprant-la després de la xarxa. Per últim es projecta un sistema de depuració d’aigües per mitjà d’un aiguamoll artificial que permetrà a la casa, que no disposa de xarxa de clavegueram, retornar les aigües residuals en bones mediambientals a l’entorn rural que envolta l’edificació, sense perjudicar la fauna i els rius que l’envolten

Anammox contra el nitrogen

Les elevades concentracions de nitrogen en forma d’amoni que contenen determinats efluents industrials generats per l’activitat humana són un problema que actualment porta associat un alt consum energètic, la qual cosa n’encareix el procés de depuració. Un equip de la Universitat de Girona, amb el suport de l’empresa CESPA, és a punt de provar a escala real una solució per resoldre aquest problema. Al darrere hi ha sis anys a linvestigació, que va començar des del no-res i que ha estat un èxit gràcies als coneixements i la intuïció dels investigadors gironins, que van creure que serien capaços de trobar i fer créixer el microorganisme anammox

Implementació d’un sistema de control avançat en una estació depuradora d’aigües residuals

Aquest projecte té com a objectiu la implementació d'un sistema de control avançat en una estació depuradora d'aigües residuals a la Vall del Ges, Torelló

Estudi de producció energètica amb microalgues : la reutilització de CO2 d’incineradora i d’aigües de depuradora

Disseny d’una planta de producció de microalgues com a complement de depuració d’aigües residuals actuant com a tractament terciari i basant-se en l’aprofitament dels nutrients sortints de la depuració d’aigües convencionals, donant un segon ús al CO2 per tal de fer créixer les microalgues i utilitzant la biomassa resultant com a combustible. La principal millora seria el reciclatge dels nutrients i la reutilització del CO2 en biomassa aprofitable

Implantació de la digestió anaeròbia a la EDAR de Castell-Platja d’Aro

Estudi de la viabilitat tècnica i econòmica de la implantació de la digestió anaeròbia a l’EDAR de Castell-Platja d’Aro per tal de portar a terme un sistema de cogeneració. S’ha estudiant el funcionament actual amb digestió aeròbia i s’ha valorat mitjançant balanços de matèria, energia i econòmics els avantatges i desavantatges de substituir la digestió aeròbia per anaeròbia

Recuperació de metalls en l’aigua residual de la indústria galvànica mitjançant l’electròlisi i l’energia solar

Proposta del procés d’electròlisi com a mètode de recuperació de metalls pesants presents en les aigües de rentat de la indústria galvànica i l’obtenció de l’energia necessària a través de l’energia solar fotovoltaica

Gobierno y gobernancia de los territorios, sectorialidad y territorialidad de las políticas públicas

El hecho de que, desde la Constitución de 1991, normas y sentencias tiendan en considerar que los ejecutivos locales (alcaldes, gobernadores) deben ser unos agentes regidores que practican el gobierno del territorio y la “descentralización controlada” más que unos actores gobernantes, defensores de la gobernancia de sus territorios, plantea la cuestión de saber por qué y cómo aquéllos pueden combinar este doble rol. La mayor parte de la respuesta se encuentra en el examen simultáneo de la lógica de regulación de las políticas pública (Muller, 1997 y 2002) y de las condiciones de su implementación en el territorio o “despliegue territorial” (Medellín, 2003).La territorialidad de una política pública se refiere, según Muller, a una situación en la cual la lógica dominante de una política pública es una lógica territorial u horizontal (regulación de un territorio geográfico en una dialéctica centro-periferia), mientras la sectorialidad se refiere a una situación en la cual la lógica dominante de una política pública es una lógica sectorial o vertical (regulación de la reproducción de un sector determinado verticalmente en una dialéctica global-sectorial). A cada lógica de regulación de las políticas públicas le corresponde una manera de gobernar un territorio: el gobierno del territorio para la sectorialidad y la gobernancia de los territorios para la territorialidad.Al contrario del caso francés en el cual la construcción del Estado marca el fin de una lógica de territorialidad (la “territorialidad tradicional”), el Estado colombiano es un Estado endémico, un Estado fragmentado confrontado a la lucha por el control territorial y el temor a la fractura de la unidad territorial (Navas, 2003). Su capacidad parcial por cubrir todo el territorio y actuar sobre él (su “territorialidad parcial” según Medellín) afecta su gobernabilidad y el despliegue territorial de las políticas públicas, sometido a negociaciones inciertas, cercanas a la temática de la gobernancia.Por ello, la gobernabilidad en Colombia sólo es posible mediante políticas públicas híbridas, hijas del “matrimonio indisoluble de la sectorialidad y de la territorialidad”, de la “secterritorialidad”, que combina en proporción variable lógica sectorial (o sectorialidad, que implica centralización) y lógica territorial (o territorialidad, que implica descentralización), gracias a un modo de gobierno híbrido, la “gobiernancia” del territorio, ésta es una “dosificación” compleja entre gobier-no y gobernancia. Es, entonces, posible determinar el grado de territorialidad y de sectorialidad de una política pública en un momento dado y clasificar las políticas públicas según su grado de territorialidad y de sectorialidad, es decir, según la importancia relativa de sus lógicas de regulación.Si el periodo que empieza al iniciar los años setenta, y que termina al iniciar los años ochenta es un periodo en el cual domina primordialmente la sectorialidad y se asegura la gobernabilidad recurriendo casi exclusivamente al gobierno del territorio a través del despliegue territorial separado de cada sector, el periodo que va de 1984 a la época actual, caracterizado por la “descentralización controlada”, señala un cambio parcial de lógica de regulación de las políticas públicas a través del recurrir parcial a la lógica de territorialidad como respuesta a alguna crisis de sectorialidad.Como bien lo muestra el análisis y la evaluación de las políticas públicas de vivienda de interés social, ordenamiento y desarrollo del territorio municipal, educación y acueducto y alcantarillado, la gobernabilidad en este secundo periodo está asegurada, entonces, sólo gracias a la gobiernancia en los territorios o combinación entre el gobierno del territorio y la gobernancia de los territorios, es decir, gracias a un modo de gobierno híbrido que les permite a los ejecutivos locales conciliar su inclinación por la gobernancia de sus territorios y sus obligaciones en cuanto al gobierno del territorio y ser, al mismo tiempo, actores gobernantes y agentes regidores.-----Since the 1991 Constitution, most rulings and sentences tend to consider that individuals in charge of the local executive power (mayors, governors) should be some sort of tuling aldermen responsible for their particular territories and their “controlled decentralization” instead of actual governing actors, advocates and defenders of the governance of their territories. This fact raises the questions of why and how they can possibly play this double role. The bulk of the answer to this question can be found by examining both the logic behind public policies (Muller) and the conditions in whixh these are implemented in each territory, or “territorial deployment” (Medellìn).According to Muller, the territoriality of a particular public policy refers to a situation whereby the prevailing logic is territorial or horizontal (regulation of a geographical territory follows a center-periphery scheme), whereas its sectoriality refers to a situation whereby the prevailing logic is sectorial or vertical (regulation of a sector’s reproduction is vertically determined by a global-sectorial scheme). For each regulation logic behind public policies there is a corresponding way of governing a particular territory: governing the territory for the sake of sectoriality, and governing it for the sake of territoriality.As opposed to the French case, whereby the construction of the State signals the purposes of a territorial logic (“traditional territoriality”), the Colombian State is na endemic one, a fragmented State struggling for territorial control and in fear of the fragmentation of territorial unity (Navas). Its limited capacity to cover the whole territory and to act on it (its “limited or partial territoriality”, according to Medellín) affects governability as well as the deployment of public policies, which is frequently subject to uncertain negotiations related to the problem of governance.That es why governability in Colombia is only possible through hybrid public policies, which are in turn the result of the “indissoluble marriage between sectoriality and territoriality”, the result of a sort of “secterritoriality” which combines in various proportions a sectorial logic (or sectoriallity, which implies centralization) and a territorial logic (or territoriallity, which implies decentralization), all due to a hybrid form of governmen, or “governance” of the territory, a complex and variable dosage of both government and governance. Keeping this in mind, it is possible to establish the degree of territoriality and sectoriality of a public policy at a particular time, and to classify public policies according to their degree of territoriality and/or sectoriality, that is, according to the relative importance of the logics behind their regulation.From the early 70s to the early 80s, sectoriality prevailed and governability was guaranteed almost exclusively through the separate territorial deployment of each sector, then, from 1984 to the present, “controlled decentralization” has shown partial changes in the regulation logic behind public policies by resorting, at least in part, to a logic of territoriality in response to some sort of sectorriality crisis.As can be clearly seen after analyzing and evaluatin public policies in matters such as statesubsidized housing, municipal land development and legislation, education, water and sewage services, governability during this second period can only be guaranteed by governance in the territories or by a combination of both, government in the territory and governance in the territories. In other words, governability is possible thanks to a type of hybrid government that allows those in charge of exercising local executive power to reconcile their bias towards the governance of their teritories and their duties vis-àvis the government of the territory, but capable of being, at the same time, governing actors and ruling agents, active modern-day aldermen.

Prediction of the bulking phenomenon in wastewater treatment plants

The control and prediction of wastewater treatment plants poses an important goal: to avoid breaking the environmental balance by always keeping the system in stable operating conditions. It is known that qualitative information — coming from microscopic examinations and subjective remarks — has a deep influence on the activated sludge process. In particular, on the total amount of effluent suspended solids, one of the measures of overall plant performance. The search for an input–output model of this variable and the prediction of sudden increases (bulking episodes) is thus a central concern to ensure the fulfillment of current discharge limitations. Unfortunately, the strong interrelation between variables, their heterogeneity and the very high amount of missing information makes the use of traditional techniques difficult, or even impossible. Through the combined use of several methods — rough set theory and artificial neural networks, mainly — reasonable prediction models are found, which also serve to show the different importance of variables and provide insight into the process dynamics

Application of a support system to the design of wastewater treatment plants

This paper presents a case study that explores the advantages that can be derived from the use of a design support system during the design of wastewater treatment plants (WWTP). With this objective in mind a simplified but plausible WWTP design case study has been generated with KBDS, a computer-based support system that maintains a historical record of the design process. The study shows how, by employing such a historical record, it is possible to: (1) rank different design proposals responding to a design problem; (2) study the influence of changing the weight of the arguments used in the selection of the most adequate proposal; (3) take advantage of keywords to assist the designer in the search of specific items within the historical records; (4) evaluate automatically the compliance of alternative design proposals with respect to the design objectives; (5) verify the validity of previous decisions after the modification of the current constraints or specifications; (6) re-use the design records when upgrading an existing WWTP or when designing similar facilities; (7) generate documentation of the decision making process; and (8) associate a variety of documents as annotations to any component in the design history. The paper also shows one possible future role of design support systems as they outgrow their current reactive role as repositories of historical information and start to proactively support the generation of new knowledge during the design process

DAI-DEPUR: an integrated and distributed architecture for wastewater treatment plants supervision

The activated sludge process - the main biological technology usually applied to wastewater treatment plants (WWTP) - directly depends on live beings (microorganisms), and therefore on unforeseen changes produced by them. It could be possible to get a good plant operation if the supervisory control system is able to react to the changes and deviations in the system and can take the necessary actions to restore the system’s performance. These decisions are often based both on physical, chemical, microbiological principles (suitable to be modelled by conventional control algorithms) and on some knowledge (suitable to be modelled by knowledge-based systems). But one of the key problems in knowledge-based control systems design is the development of an architecture able to manage efficiently the different elements of the process (integrated architecture), to learn from previous cases (spec@c experimental knowledge) and to acquire the domain knowledge (general expert knowledge). These problems increase when the process belongs to an ill-structured domain and is composed of several complex operational units. Therefore, an integrated and distributed AI architecture seems to be a good choice. This paper proposes an integrated and distributed supervisory multi-level architecture for the supervision of WWTP, that overcomes some of the main troubles of classical control techniques and those of knowledge-based systems applied to real world systems

Ambientalitació del camp de golf PGA Catalunya

Estudi del camp de golf PGA Catalunya de Caldes de Malavella, l’aigua de reg, ús de models nòrdics poc adequats al clima mediterrani, tipus de gespa i integració del camp al medi. Es proposen una sèrie de mesures per tal de millorar l’eficiència dels diferents processos i obtenir així un benefici ambiental i econòmic