Projecte d’una estació depuradora d’aigües residuals generades en un escorxador porcí amb una capacitat de sacrifici de 3.000 porcs diaris, al terme municipal d’Argentona, comarca del maresme (Barcelona)

Disseny i dimensionament de les obres i instal·lacions d’una depuradora per a un escorxador de porcí amb una capacitat de sacrifici de 3.000 porcs diaris. El present projecte es localitza al polígon Nord, al terme municipal d’Argentona, a la comarca del Maresme (Barcelona)

Aplicació en línia d'un sistema variable de control multivariable en un Reactor ..

L’objecte del present treball és la realització d’una aplicació que permeti portar a terme el control estadístic multivariable en línia d’una planta SBR. Aquesta eina ha de permetre realitzar un anàlisi estadístic multivariable complet del lot en procés, de l’últim lot finalitzat i de la resta de lots processats a la planta. L’aplicació s’ha de realitzar en l’entorn LabVIEW. L’elecció d’aquest programa ve condicionada per l’actualització del mòdul de monitorització de la planta que s’està desenvolupant en aquest mateix entorn

Adsorbents a partir de fangs biològics excedents de depuradora mitjançant l'aplicació de microones: estudi d'obtenció, caracterització i aplicació en fase líquida

El fang biològic es produeix en les plantes de tractament d'aigües residuals urbanes i industrials. El tractament i la gestió dels fangs és un dels problemes més importants en el camp del tractament de les aigües residuals. Aquesta situació es preveu que es veurà agreujada en el futur, per un increment del volum de fang produït associat a l'exigència de nivells més alts de depuració i per l'augment dels nombre d'estacions depuradores en funcionament. D'altre banda, les limitacions que presenten les opcions tradicionals de gestió dels fangs, fa necessari buscar solucions innovadores i efectives per a solucionar el problema que suposa la gestió d'aquests fangs biològics. Els fangs biològics són de naturalesa carbonosa i amb un alt contingut de matèria orgànica. Aquestes característiques, permeten la conversió del fang en un sòlid adsorbent de tipus carbonós. Aquesta conversió ofereix el doble benefici de reduir el volum de fang que ha de ser gestionat i alhora produir un adsorbent amb un cost inferior a la dels adsorbents convencionals (carbons actius comercials). Fins el moment, els tractaments alta temperatura han demostrat la seva efectivitat per du a terme el procés de transformació dels excedents de fang biològic en un sòlid adsorbent carbonós (carbó actiu). Com a alternativa a aquests processos a alta temperatura, es proposa un nou procés d'obtenció d'un sòlid adsorbent carbonós a partir dels excedents de fangs biològics, mitjançant un tractament a baixa temperatura, combinant el tractament per microones amb l'addició d'un reactiu químic (H2SO4). La present tesi analitza el tractament dels excedents de fangs biològics utilitzant un tractament mitjançant microones i l'addició d'àcid sulfúric (H2SO4), al mateix temps analitza la possibilitat d'utilitzar els sòlids adsorbents obtinguts per a millorar la qualitat de les aigües residuals. Paràmetres d'operació com poden ser la quantitat d'àcid sulfúric addicionada al fang, el nivell de potència del forn microones i el temps de tractament, es modificaran per tal de determinar la influència que poden tenir sobre la qualitat del sòlid adsorbent. Un cop determinada la qualitat dels diferent sòlids adsorbents s'avalua la seva capacitat per a l'eliminació de colorant i metalls en fase líquida. Els resultats obtinguts es comparen amb els obtinguts per un carbó actiu derivat de fangs i un carbó actiu comercial.

Procesos secuenciales de adsorción/oxidación con H2O2 para la eliminación de compuestos orgánicos volátiles

Volatile Organic Compounds (VOCs) are one of the main groups of odour causing compounds in Waste Water Treatment Plants (WWTP). Adsorption technology is already established, in recent years the interest for the optimization of the costs associated with this technique has grown significantly. In particular, there are different options, from the use of low cost adsorbents, to reducing costs associated with carbon regeneration process. In this thesis, the adsorption of the three VOCs on sewage sludge based adsorbents was studied. It was proved that adsorbents obtained by chemical activation of sewage sludge with alkaline hydroxides are comparable to commercial activated carbons (ACs). Likewise, the adsorption of multicomponent gaseous streams was also studied. Related to the ACs regeneration, it was proposed a regeneration treatment of VOC saturated ACs with H2O2 based on advanced oxidation processes (AOP). The influence of the surface chemistry of ACs in this regeneration process was also studied.

Desenvolupament d'un sistema de suport a la decisió ambiental per a la gestió de les infraestructures hidràuliques, amb l'objectiu de garantir la qualitat de l'aigua a la Conca del Besòs

Aquesta tesi presenta un projecte de gestió integral d'infraestructures hidràuliques de sanejament a la Conca del riu Besòs. S'han considerat dos sistemes de sanejament (La Garriga i Granollers) amb les seves respectives xarxes de clavegueram i Estacions Depuradores d'Aigües Residuals (EDAR), i un tram del riu Congost, afluent del Besòs, com a medi receptor de les seves aigües residuals. Amb aquesta finalitat es construeix i s'utilitza un Sistema de Suport a la Decisió Ambiental (SSDA). Aquesta eina incorpora l'ús de models de simulació de qualitat de l'aigua pels sistemes de clavegueram, EDAR i riu, com a forma d'extracció de coneixement sobre la gestió integrada d'aquests elements. Aquest coneixement es conceptualitza, posteriorment, en forma d'arbres de decisió, que proporcionaran a l'usuari les actuacions a realitzar davant de les diferents situacions reals de gestió diària.

EDSS-maintenance prototype: an environmental decision support system to assess the definition of operation and maintenance protocols for horizontal subsurface constructed wetlands

Els Sistemes d'Aiguamolls Construïts (SAC) de Flux Subsuperficial Horitzontal (FSH) és una tecnologia apropiada pel sanejament d'aigües residuals procedents de nuclis de població petits. No obstant els SAC de FSH són considerats una tecnologia natural, l'operació i manteniment d'aquestes depuradores és crucial per a garantir el seu correcte funcionament. Aquestes necessitats d'operació i manteniment varien entre depuradores segons (1) les característiques de la comunitat, (2) la configuració de la depuradora i el disseny del SAC de FSH i (3) les característiques del medi receptor. En aquest sentit, en aquesta tesi es presenta el desenvolupament d'un Sistema d'Ajuda a la Decisió (SAD) per a la definició de protocols d'operació i manteniment per a SAC de FSH tenint en compte els factors que causen variabilitat entre aquest tipus de depuradores (1, 2 i 3).

Eliminación de compuestos causantes de olores mediante adsorbentes/catalizadores obtenidos a partir de lodos de depuradora

El aumento de la cantidad de lodos y las dificultades inherentes a su aplicación agrícola y/o disposición en vertederos, hace necesario encontrar nuevas alternativas para su gestión. A nivel europeo, hoy en día se tiende hacia la aplicación de tratamientos térmicos (incineración, pirólisis y gasificación) que permiten una valoración energética de los lodos, si bien generan un residuo sólido que sigue siendo necesario gestionar. El problema medioambiental provocado por (malos) olores resulta difícil de abordar de una manera genérica, teniendo en consideración la propia naturaleza del olor y sus posibles causas. Los olores en las EDARs son provocados básicamente por la degradación de la materia orgánica en condiciones anaeróbicas y se detectan en todas las operaciones unitarias en diferentes niveles de concentración. Esta tesis incidiendo en ambos aspectos, tiene por objeto investigar la valorización de lodos como materiales precursores de adsorbentes/ catalizadores para la eliminación de olores en el entorno de las EDARs, maximizando la reutilización de los lodos. Para la realización de los experimentos se han seleccionado lodos procedentes de tres EDARs situadas en la región de Girona (SC, SB, SL) que difieren en cuanto al tratamiento de los lodos. Ambas muestras han sido caracterizadas con el fin de determinar las diferencias más importantes en los lodos de partida. Los parámetros de caracterización incluyen el análisis de composición química (análisis elemental e inmediato, determinación contenido en cenizas, medida pH, DRX, FT-IR, SEM / EDX) así como análisis de superficie (adsorción de N2 y CO2). En primer lugar los lodos caracterizados han sido sometidos a diferentes tratamientos térmicos de gasificación y pirólisis y los adsorbentes/ catalizadores obtenidos se han probado como adsorbentes para la eliminación de H2S. Como consecuencia de este estudio, se ha desechado el uso de uno de lodos (SC) puesto que se obtenían resultados muy similares a (SB), a continuación el estudio se centró en el lodo de SL. Con este objetivo se han preparado 12 muestras 6 de ellas pirolizadas y 6 gasificadas en el rango de temperaturas que comprende 600-1100 ºC. Posteriormente las muestras han sido caracterizadas y se ha determinado la capacidad de eliminación (x/M) del H2S. Los resultados muestran que hemos sido capaces de obtener unos materiales que si bien, presentan un bajo desarrollo de porosidad dan lugar a valores de capacidades de eliminación elevados y comparables a carbones y materiales adsorbentes comerciales (Centaur, Sorbalit). Las elevadas eficiencias de eliminación se atribuyen básicamente a la presencia de especies catalíticamente activas tales como los óxidos mixtos de calcio y hierro determinados por DRX en las muestras tratadas térmicamente. El segundo bloque de resultados se centra la mejora de las propiedades texturales de estos materiales adsorbentes. Con este objetivo se llevaron acabo procesos de activación física con CO2 y química con H3PO4 e hidróxidos alcalinos (NaOH y KOH), que hasta el momento no se había probado con este tipo de precursores. Los resultados indican que la activación física (CO2) y química (H3PO4) no son unos buenos métodos para la obtención de adsorbentes altamente porosos con este tipo de materia prima bajo las condiciones probadas, sin embargo la activación con hidróxidos alcalinos da lugar a materiales adsorbentes con superficies específicas de hasta 1600 m2g-1. En el caso de la activación con hidróxidos, tanto el incremento de la relación agente activante/ precursor como el incremento de la temperatura producen un descenso del rendimiento, al mismo tiempo que incrementan el valor de SBET. Los materiales resultantes de la activación con hidróxidos alcalinos se han probado como adsorbentes/ catalizadores para la eliminación de H2S. Los resultados indican que un incremento del área superficial no es indicativo de un aumento de la capacidad de eliminación dada la naturaleza ácida de estos materiales obtenidos. Con el fin de contrarrestar el efecto ácido de estos materiales se han realizado los mismos ensayos añadiendo NaOH al lecho de reacción llegando a valores de x/M de hasta 450 mgg-1. Posteriormente también se han realizado ensayos de eliminación de NH3 con algunas de estas muestras, y los resultados obtenidos de x/M son del orden de carbones activados comerciales. Los materiales adsorbentes obtenidos tras la activación con hidróxidos alcalinos se convierten en materiales muy atractivos para ser utilizados como adsorbentes/ catalizadores de múltiples contaminantes (COVs, Hg...).

A indústria de refinação de petróleo : características e tratamento das águas residuais

A poluição das águas por hidrocarbonetos pode originar grandes problemas associados a contaminantes orgânicos e inorgânicos uma vez que os combustíveis fósseis, como o petróleo e os seus derivados, são matérias-primas para a produção de energia na maioria dos processos industriais actuais. Os hidrocarbonetos reduzem a oxigenação e a penetração da luz natural nos cursos de água, devido à formação de um filme insolúvel na superfície, produzindo efeitos nocivos na fauna e flora aquática. Neste trabalho é apresentada uma síntese das diferentes tecnologias disponíveis e habitualmente usadas para o tratamento de efluentes de Refinarias de petróleo e disponibilizam-se resultados da eficiência de remoção de vários poluentes ao longo do processo de tratamento dos efluentes gerados, resumindo-se as principais dificuldades com que o tratamento deste tipo de efluentes se depara.

Mallard Use of Hen HousesTM in Eastern Ontario

Nesting structures for ground-nesting waterfowl may be an effective technique for increasing nesting success in regions in which nest success is below the 15% threshold needed to maintain a stable population. We studied the occupancy rate of artificial nesting structures called hen housesTM by Mallards (Anas platyrhynchos) nesting in two different wetland habitats, beaver ponds and sewage lagoons, in eastern Ontario during 1999–2001. We hypothesized that, because natural cover was sparse on sewage lagoons, Mallards would occupy hen houses at a higher rate on sewage lagoons than on beaver ponds. However, of the 248 hen houses distributed between beaver ponds and sewage lagoons, none was occupied by waterfowl. Common Grackles (Quiscalus quiscula) were the only avian species that nested in hen houses. However, Mallards successfully nested directly under several structures (n = 6) when water levels were low enough to expose the ground beneath them. Mayfield daily nest survival estimates for Mallards nesting in natural cover were similar on sewage lagoons and beaver ponds for all years (mean = 0.99) and were higher than most published estimates. Factors such as nesting cover, predation pressures, and structure design and material may influence the use of artificial hen houses and should be considered when planning a hen house program outside of the Prairie Pothole Region.

Evidence of heavy metal movement down the profile of a heavily-sludged soil

Two sites in central England where sewage sludge has been deposited for decades were studied to measure the heavy metal distribution in the soil profiles. The first site (S 1) was a field receiving heavy loads sludge from a nearby wastewater treatment plant, and the second (S2) was a farm applying 'normal' sludge rates of 8 t ha(-1) y(-1) of the same sludge. Soil samples were also taken by a near-by untreated control site. In S I the movement of heavy metals was significant even down to 80 cm depth compared to the control. In S2, the concentrations of lead (Pb) and zinc (Zn) and the organic matter content were higher than the control down to 20 cm, while nickel (Ni) moved significantly down to 80 cm. This underlies. the possibility that the metals bound onto organic surfaces moved along with organic matter down to that depth. The movement of metals in S2 points out the potential risks of applying sewage sludge for a long time.

Distribution of selected heavy metals in sediments of the Agueda river (Central Portugal)

The state of river water deterioration in the Agueda hydrographic basin, mostly in the western part, partly reflects the high rate of housing and industrial development in this area in recent years. The streams have acted as a sink for organic and inorganic loads from several origins: domestic and industrial sewage and agricultural waste. The contents of the heavy metals Cr, Cd, Ni, Cu, Pb, and Zn were studied by sequential chemical extraction of the principal geochemical phases of streambed sediments, in the <63 mum fraction, in order to assess their potential availability to the environment, investigating, the metal concentrations, assemblages, and trends. The granulometric and mineralogical characteristics of this sediment fraction were also studied. This study revealed clear pollution by Cr, Cd, Ni, Cu, Zn, and Pb, as a result from both natural and anthropogenic origins. The chemical transport of metals appears to be essentially by the following geochemical phases, in decreasing order of significance: (exchangeable + carbonates) much greater than (organics) much greater than (Mn and Fe oxides and hydroxides). The (exchangeable + carbonate) phase plays an important part in the fixation of Cu, Ni, Zn, and Cd. The organic phase is important in the fixation of Cr, Pb, and also Cu and Ni. Analyzing the metal contents in the residual fraction, we conclude that Zn and Cd are the most mobile, and Cr and Pb are less mobile than Cu and Ni. The proximity of the pollutant sources and the timing of the influx of contaminated material control the distribution of the contaminant-related sediments locally and on the network scale.

The importance of precision in sampling sludges, biowastes and treated soils in a regulatory framework

As part of the European Commission (EC)'s revision of the Sewage Sludge Directive and the development of a Biowaste Directive, there was recognition of the difficulty of comparing data from Member States (MSs) because of differences in sampling and analytical procedures. The 'HORIZONTAL' initiative, funded by the EC and MSs, seeks to address these differences in approach and to produce standardised procedures in the form of CEN standards. This article is a preliminary investigation into aspects of the sampling of biosolids, composts and soils to which there is a history of biosolid application. The article provides information on the measurement uncertainty associated with sampling from heaps, large bags and pipes and soils in the landscape under a limited set of conditions, using sampling approaches in space and time and sample numbers based on procedures widely used in the relevant industries and when sampling similar materials. These preliminary results suggest that considerably more information is required before the appropriate sample design, optimum number of samples, number of samples comprising a composite, and temporal and spatial frequency of sampling might be recommended to achieve consistent results of a high level of precision and confidence. (C) 2004 Elsevier Ltd. All rights reserved.

Chlorophyll-a in the rivers of eastern England

Chlorophyll-a concentration variations are described for two major river basins in England, the Humber and the Thames and related to catchment characteristics and nutrient concentrations across a range of rural, agricultural and urban/industrial settings. For all the rivers there are strong seasonal variations, with concentrations peaking in the spring and summer time when biological activity is at its highest. However, there are large variations in the magnitude of the seasonal effects across the rivers. For the spring-summer low-flow periods, average concentrations of chlorophyll-a correlate with soluble reactive phosphor-us (SRP). Chlorophyll-a is also correlated with particulate nitrogen (PN), organic carbon (POC) and suspended sediments. However, the strongest relationships are with catchment area and flow, where two straight line relationships are observed. The results indicate the importance of residence times for determining planktonic growth within the rivers. This is also indicated by the lack of chlorophyll-a response to lowering of SRP concentrations in several of the rivers in the area due to phosphorus stripping of effluents at major sewage treatment works. A key control on chlorophyll-a concentration may be the input of canal and reservoir waters during the growing period: this too relates to issues of residence times. However, there may well be a complex series of factors influencing residence time across the catchments due to features such as inhomogeneous flow within the catchments, a fractal distribution of stream channels that leads to a distribution of residence times and differences in planktonic inoculation sources. Industrial pollution on the Aire and Calder seems to have affected the relationship of chlorophyll-a with PN and POC. The results are discussed in relation to the Water Framework Directive. (c) 2006 Elsevier B.V. All rights reserved.

The water quality of the LOCAR Pang and Lambourn catchments

The water quality of the Pang and Lambourn, tributaries of the River Thames, in south-eastern England, is described in relation to spatial and temporal dimensions. The river waters are supplied mainly from Chalk-fed aquifer sources and are, therefore, of a calcium-bicarbonate type. The major, minor and trace element chemistry of the rivers is controlled by a combination of atmospheric and pollutant inputs from agriculture and sewage sources superimposed on a background water quality signal linked to geological sources. Water quality does not vary greatly over time or space. However. in detail, there are differences in water quality between the Pang and Lambourn and between sites along the Pang and the Lambourn. These differences reflect hydrological processes, water flow pathways and water quality input fluxes. The Pangs pattern of water quality change is more variable than that of the Lambourn. The flow hydrograph also shows both a cyclical and 'uniform pattern' characteristic of aquifer drainage with, superimposed, a series of 'flashier' spiked responses characteristic of karstic systems. The Lambourn, in contrast, shows simpler features without the 'flashier' responses, The results are discussed in relation to the newly developed UK community programme LOCAR dealing with Lowland Catchment Research. A descriptive and box model structure is provided to describe the key features of water quality variations in relation to soil, unsaturated and groundwater flows and storage both away from and close to the river.

Rainfall and runoff water quality of the Pang and Lambourn, tributaries of the River Thames, south-eastern England

The water quality of rainfall and runoff is described for two catchments of two tributaries of the River Thames, the Pang and Lambourn. Rainfall chemistry is variable and concentrations of most determinands decrease with increasing volume of catch probably due to 'wash out' processes. Two rainfall sites have been monitored, one for each catchment. The rainfall site on the Lambourn shows higher chemical concentrations than the one for the Pang which probably reflects higher amounts of local inputs from agricultural activity, Rainfall quality data at a long-term rainfall site on the Pang (UK National Air Quality Archive) shows chemistries similar to that for the Lambourn site. but with some clear differences. Rainfall chemistries show considerable variation on an event-to-event basis. Average water quality concentrations and flow-weighted concentrations as well as fluxes vary across the sites, typically by about 30%. Stream chemistry is much less variable due to the main Source of water coming from aquifer sources of high storage. The relationship between rainfall and runoff chemistry at the catchment outlet is described in terms of the relative proportions of atmospheric and within-catchment sources. Remarkably, in view of the quantity of agricultural and sewage inputs to the streams, the catchments appear to be retaining both P and N.