Tratamientos avanzados de agua potable para eliminación de materia orgánica disuelta : aplicación del BAC

Los procesos de biofiltración por carbón activo biológico se han utilizado desde hace décadas, primeramente en Europa y después en Norte América, sin embargo no hay parámetros de diseño y operación específicos que se puedan utilizar de guía para la biofiltración. Además, el factor coste a la hora de elegir el carbón activo como medio de filtración impacta en el presupuesto, debido al elevado coste de inversión y de regeneración. A la hora de diseñar y operar filtros de carbón activo los requisitos que comúnmente se buscan son eliminar materia orgánica, olor, y sabor de agua. Dentro de la eliminación de materia orgánica se precisa la eliminación necesaria para evitar subproductos en la desinfección no deseados, y reducir los niveles de carbono orgánico disuelto biodegradable y asimilable a valores que consigan la bioestabilidad del agua producto, a fin de evitar recrecimiento de biofilm en las redes de distribución. El ozono se ha utilizado durante años como un oxidante previo a la biofiltración para reducir el olor, sabor, y color del agua, oxidando la materia orgánica convirtiendo los compuestos no biodegradables y lentamente biodegradables en biodegradables, consiguiendo que puedan ser posteriormente eliminados biológicamente en los filtros de carbón activo. Sin embargo la inestabilidad del ozono en el agua hace que se produzcan ácidos carboxilos, alcoholes y aldehídos, conocidos como subproductos de la desinfección. Con esta tesis se pretende dar respuesta principalmente a los siguientes objetivos: análisis de parámetros requeridos para el diseño de los filtros de carbón activo biológicos, necesidades de ozonización previa a la filtración, y comportamiento de la biofiltración en un sistema compuesto de coagulación sobre un filtro de carbón activo biológico. Los resultados obtenidos muestran que la biofiltración es un proceso que encaja perfectamente con los parámetros de diseño de plantas con filtración convencional. Aunque la capacidad de eliminación de materia orgánica se reduce a medida que el filtro se satura y entra en la fase biológica, la biodegradación en esta fase se mantienen estable y perdura a lo lago de los meses sin preocupaciones por la regeneración del carbón. Los valores de carbono orgánico disuelto biodegradable se mantienen por debajo de los marcados en la literatura existente para agua bioestable, lo que hace innecesaria la dosificación de ozono previa a la biofiltración. La adición de la coagulación con la corrección de pH sobre el carbón activo consigue una mejora en la reducción de la materia orgánica, sin afectar a la biodegradación del carbón activo, cumpliendo también con los requerimientos de turbidez a la salida de filtración. Lo que plantea importantes ventajas para el proceso. Granular activated carbon filters have been used for many years to treat and produce drinking water using the adsorption capacity of carbon, replacing it once the carbon lost its adsorption capacity and became saturated. On the other hand, biological activated carbon filters have been studied for decades, firstly in Europe and subsequently in North America, nevertheless are no generally accepted design and operational parameters documented to be used as design guidance for biofiltration. Perhaps this is because of the cost factor; to choose activated carbon as a filtration media requires a significant investment due to the high capital and regeneration costs. When activated carbon filters are typically required it is for the reduction of an organic load, removal of colour, taste and / or odour. In terms of organic matter reduction, the primary aim is to achieve as much removal as possible to reduce or avoid the introduction of disinfection by products, the required removal in biodegradable dissolved organic carbon and assimilable organic carbon to produce a biologically stable potable water which prohibits the regrowth of biofilm in the distribution systems. The ozone has historically been used as an oxidant to reduce colour, taste and odour by oxidizing the organic matter and increasing the biodegradability of the organic matter, enhancing the effectiveness of organic removal in downstream biological activated carbon filters. Unfortunately, ozone is unstable in water and reacts with organic matter producing carboxylic acids, alcohols, and aldehydes, known as disinfection by products. This thesis has the following objectives: determination of the required parameters for the design of the biological activated filters, the requirement of ozonization as a pre-treatment for the biological activated filters, and a performance assessment of biofiltration when coagulation is applied as a pretreatment for biological activated carbon filters. The results show that the process design parameters of biofiltration are compatible with those of conventional filtration. The organic matter removal reduces its effectiveness as soon as the filter is saturated and the biological stage starts, but the biodegradation continues steadily and lasts for a long period of time without the need of carbon regeneration. The removal of the biodegradable dissolved organic carbon is enough to produce a biostable water according to the values shown on the existing literature; therefore ozone is not required prior to the filtration. Furthermore, the addition of coagulant and pH control before the biological activated carbon filter achieves a additional removal of organic matter, without affecting the biodegradation that occurs in the activated carbon whilst also complying with the required turbidity removal.

Investigación sobre tratamientos de aguas seguros en emergencias

Esta Tesis Doctoral tiene como principal objetivo el obtener una cadena de tratamientos seguros de aguas seriados que nos permita asegurar la calidad de las aguas para consumo humano en caso de emergencias, de tal forma que se minimicen los efectos de acciones hostiles, como sabotajes o actos terroristas, desastres naturales, etc y buscar soluciones adecuadas para garantizar en este caso la salud. Las plantas de tratamientos de aguas existentes comercialmente no aseguran dicha calidad y la documentación sobre el tema presenta vacíos de conocimiento, contradicciones entre resultados de investigaciones o insostenibilidad de conclusiones de las mismas. Estas carencias nos permiten determinar los aspectos a tratar durante la investigación. Por ello, este objetivo se concretó en tres acciones: Investigar sobre rendimientos de plantas convencionales en eliminación de microorganismos y productos tóxicos y peligrosos. Introducir mejoras que garanticen el rendimiento de las plantas convencionales. Investigar sobre la conveniencia de complementar las instalaciones existentes buscando seguridad y garantía sanitaria. Y se desarrollaron tres líneas de investigación: LI 1 “Inorgánicos”: Investigación sobre la eliminación de los metales boro, cobre y molibdeno mediante procesos de intercambio iónico y de coagulaciónfloculación- decantación. LI 2 “Compuestos Orgánicos Volátiles”: Investigación sobre la eliminación de los compuestos orgánicos 1,1 dicloroetano, 1,2 dicloroetano, clorobenceno, 1,3 dicloropropeno y hexacloro 1,3 butadieno mediante procesos de carbón activo granular y de oxidación avanzada. LI 3 “Plantas portátiles”: Investigación sobre plantas existentes portátiles para verificar su rendimiento teórico y proponer mejoras. Estas líneas de investigación se desarrollaron tanto en el nivel teórico como en el empírico, bien sea en laboratorio como en campo. A lo largo del documento se demuestra que las principales fuentes de contaminación, salvo la degradación de yacimientos naturales, proceden de la actividad humana (efluentes industriales y agrícolas, aguas residuales y actividades beligerantes) que provocan un amplio espectro de enfermedades por lo que dificultan tanto la definición de la fuente como la anticipada detección de la enfermedad. Las principales conclusiones que se obtuvieron están relacionadas con el rendimiento de eliminación de los parámetros tras la aplicación de los procesos y plantas de tratamiento de aguas anteriormente reseñadas. Sin embargo, el verdadero elemento designador de originalidad de esta Tesis Doctoral, tal como se ha reseñado arriba, radica en la definición de un sistema seriado de procesos de tratamiento de aguas que asegura la calidad en caso de emergencia. Éste se define en el siguiente orden: pretratamiento, oxidación, coagulación-floculación-decantación, filtración por arena, intercambio iónico, carbón activo granular, microfiltración, radiación UV, ósmosis inversa, radiación UV y cloración final. The main objective of this Thesis is to obtain a chain of stepwise safe water treatments that allow us to ensure the quality of water for human consumption in case of emergencies, so that the effects of hostile actions, such as sabotage or terrorism, natural disasters, etc. and seek appropriate solutions in this case to ensure health. The existing commercial water treatment plants do not ensure quality, and the documentation on the subject presents knowledge gaps or contradictions. These gaps allow us to determine the issues to be discussed during the investigation. Therefore, this objective was manifested in three actions: Researching yields in commercial plants and microorganisms, or toxic and dangerous products removal. Improvements to ensure the performance of conventional plants. Inquire about the advisability of implementing existing facilities for safety and health guarantee. And three lines of research are developed: LI 1 “Inorganic elements”: Research removing metals iron, copper and molybdenum by ion exchange processes and coagulation-flocculation-decantation. LI 2 “Volatile Organic Compounds”: Research removing organic compounds 1,1 dichloroethane, 1,2 dichloroethane, chlorobenzene, 1,3-dichloropropene and 1,3-butadiene hexachloro through processes of granular activated carbon and advanced oxidation. LI 3 “Compact Water Treatment Plants”: Research on existing packaged plants to verify theoretical performance and suggest improvements. These lines of research are developed both theoretically and empirically, both in the laboratory and in the field. Throughout the document, it is evident that the main sources of pollution, other than the degradation of natural deposits, come from human activity (industrial and agricultural effluents, sewage and belligerent activities) which cause a broad spectrum of diseases which hamper both the definition of the source and the early detection of the disease. The main conclusions drawn are related to both the removal efficiency parameters after application of processes and treatment plants outlined above water. However, the real designator of originality of this thesis, such as outlined above, lies in the definition of a serial system water treatment processes assuring quality in case of emergency. This is defined in the following order: pretreatment, oxidation, coagulation-flocculation-sedimentation, sand filtration, ion exchange, granular activated carbon, microfiltration, UV radiation, reverse osmosis, UV radiation and final chlorination.

Eliminación de nutrientes mediante tratamientos biopelícula : corrientes actuales y necesidades de investigación

Los tratamientos biopelícula fueron unos de los primeros tratamientos biológicos que se aplicaron en las aguas residuales. Los tratamientos biopelícula presentan importantes ventajas frente a los cultivos en suspensión, sin embargo, el control de los tratamientos biopelícula es complicado y su modelización también. Las bases teóricas del comportamiento de las biopelículas empezaron a desarrollarse fundamentalmente a partir de los años 80. Dado que el proceso es complejo con ecuaciones de difícil resolución, estas conceptualizaciones han sido consideradas durante años como ejercicios matemáticos más que como herramientas de diseño y simulación. Los diseños de los reactores estaban basados en experiencias de plantas piloto o en comportamientos empíricos de determinadas plantas. Las ecuaciones de diseño eran regresiones de los datos empíricos. La aplicabilidad de las ecuaciones se reducía a las condiciones particulares de la planta de la que provenían los datos empíricos. De tal forma que existía una gran variedad y diversidad de ecuaciones empíricas para cada tipo de reactor. La investigación médica durante los años 90 centró su atención en la formación y eliminación de las biopelículas. Gracias al desarrollo de nuevas prácticas de laboratorio que permitían estudiar el interior de las biopelículas y gracias también al aumento de la capacidad de los ordenadores, la simulación del comportamiento de las biopelículas tomó un nuevo impulso en esta década. El desarrollo de un tipo de biopelículas, fangos granulares, en condiciones aerobias realizando simultaneamente procesos de eliminación de nutrientes ha sido recientemente patentado. Esta patente ha recibido numerosos premios y reconocimientos internacionales tales como la Eurpean Invention Award (2012). En 1995 se descubrió que determinadas bacterias podían realizar un nuevo proceso de eliminación de nitrógeno denominado Anammox. Este nuevo tipo de proceso de eliminación de nitrógeno tiene el potencial de ofrecer importantes mejoras en el rendimiento de eliminación y en el consumo de energía. En los últimos 10 años, se han desarrollado una serie de tratamientos denominados “innovadores” de eliminación de nutrientes. Dado que no resulta posible el establecimiento de estas bacterias Anammox en fangos activos convencionales, normalmente se recurre al uso de cultivos biopelícula. La investigación se ha centrado en el desarrollo de estos procesos innovadores en cultivos biopelícula, en particular en los fangos granulares y MBBR e IFAs, con el objeto de establecer las condiciones bajo las cuales estos procesos se pueden desarrollar de forma estable. Muchas empresas y organizaciones buscan una segunda patente. Una cuestión principal en el desarrollo de estos procesos se encuentra la correcta selección de las condiciones ambientales y de operación para que unas bacterias desplacen a otras en el interior de las biopelículas. El diseño de plantas basado en cultivos biopelícula con procesos convencionales se ha realizado normalmente mediante el uso de métodos empíricos y semi-empíricos. Sin embargo, los criterios de selección avanzados aplicados en los Tratamientos Innovadores de Eliminación de Nitrógeno unido a la complejidad de los mecanismos de transporte de sustratos y crecimiento de la biomasa en las biopelículas, hace necesario el uso de herramientas de modelización para poder conclusiones no evidentes. Biofilms were one of the first biological treatments used in the wastewater treatment. Biofilms exhibit important advantages over suspended growth activated sludge. However, controlling biofilms growth is complicated and likewise its simulation. The theoretical underpinnings of biofilms performance began to be developed during 80s. As the equations that govern the growth of biofilms are complex and its resolution is challenging, these conceptualisations have been considered for years as mathematical exercises instead of practical design and simulation tools. The design of biofilm reactors has been based on performance information of pilot plants and specific plants. Most of the times, the designing equations were simple regressions of empirical data. The applicability of these equations were confined to the particular conditions of the plant from where the data came from. Consequently, there were a wide range of design equations for each type of reactor During 90s medical research focused its efforts on how biofilm´s growth with the ultimate goal of avoiding it. Thanks to the development of new laboratory techniques that allowed the study the interior of the biofilms and thanks as well to the development of the computers, simulation of biofilms’ performance had a considerable evolution during this decade. In 1995 it was discovered that certain bacteria can carry out a new sort of nutrient removal process named Anammox. This new type of nutrient removal process potentially can enhance considerably the removal performance and the energy consumption. In the last decade, it has been developed a range of treatments based on the Anammox generally named “Innovative Nutrient Removal Treatments”. As it is not possible to cultivate Anammox bacteria in activated sludge, normally scientists and designers resort to the use of biofilms. A critical issue in the development of these innovative processes is the correct selection of environment and operation conditions so as to certain bacterial population displace to others bacteria within the biofilm. The design of biofilm technology plants is normally based on the use of empirical and semi-empirical methods. However, the advanced control strategies used in the Innovative Nutrient Removal Processes together with the complexity of the mass transfer and biomass growth in biofilms, require the use of modeling tools to be able to set non evident conclusions.

Impregnación en CO2 supercrítico de diferentes sustratos poliméricos, como alternativa a los tratamientos textiles, comúnmente empleados en el Mediterráneo

En el siguiente trabajo se realiza la impregnación de diferentes sustratos poliméricos con agentes biocidas y con un colorante textil, comúnmente empleados en los procesos de acabados textiles. En este estudio se realiza la selección del colorante Disperse Red 167 (DR167), mediante la comparación de solubilidad en CO2 supercrítico (scCO2) entre varios colorantes dispersos. Los agentes biocidas seleccionados han sido; esencia de clavo (eugenol) y aceite esencial de orégano. Se ha realizado la impregnación de diferentes sustratos poliméricos; poliéster (PES), polipropileno (PP), y algodón (CO), en diferentes condiciones. En total se realizaron impregnaciones utilizando diez concentraciones relativas del DR167. El objetivo principal es determinar las condiciones óptimas de procesado para cada sustrato. Para determinar el rendimiento de la tintura en scCO2 se han representado los diagramas cromáticos de las muestras tintadas en diferentes condiciones. Las muestras de PES son las que presentan mayor rendimiento de color, sabiendo que esta es la única fibra que presenta afinidad con el DR167. Para determinar el efecto de inhibición de las bacterias se han realizado ensayos de actividad antimicrobiana y actividad fungicida. Puede indicarse que sí se observó cierta actividad inhibitoria frente algunos microorganismos, como Staphylococcus aureus, mientras que no se observó una actividad inhibitoria importante frente a otros como Pseudomonas aeruginosa.

Unidades de medida utilizada en los tratamientos para reducir el peso y la obesidad: revisión sistemática

Existen diferentes tratamientos para reducir el sobrepeso y la obesidad; no obstante, los resultados de los tratamientos sobre la pérdida de peso tienen una expresión muy heterogénea. Objetivo: Determinar las unidades de medida más utilizadas en los tratamientos de pérdida de peso, mediante la revisión de artículos científicos. Método: Se ha realizado una revisión sistemática de los últimos 5 años en CINHAL, Proquest y Scopus. Se han seleccionado los artículos publicados en inglés, francés y español. Los criterios de inclusión han sido: artículos de tratamiento únicamente dietético del sobrepeso en humanos. Los criterios de exclusión: tratamientos no dietéticos, enfermedades metabólicas, menos de 50 pacientes y menos de 8 semanas de tratamiento. La revisión ha sido realizada por dos investigadores independientes. Resultados y discusión: De 854 artículos, sólo 61 cumplían con los criterios establecidos. Estos se agruparon en 5 subgrupos, según expresaban la pérdida, en kilos o en porcentajes. Los resultados muestran falta de homogeneidad en la expresión de dicha pérdida. Conclusiones: Existe una gran heterogeneidad en la expresión de los resultados de los tratamientos de pérdida de peso; la dieta es una de las herramientas menos usadas; el análisis de los ensayos clínicos de intervención refleja una alta calidad en los sujetos mayores de 18 años, destacando la carencia de este tipo de líneas de investigación en los menores de esa edad. Por ello, se deberían estandarizar las magnitudes de expresión del éxito de dichos tratamientos y aumentar las líneas de investigación sobre este tema.

Sea cuidadoso al escoger los tratamientos médicos.

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La apropiación de las dosis ponderables y grandes llamadas macizas y de las dósis mínimas é imponderables llamadas infinitesimales de los medicamentos al tratamientos curativo homeopático de las enfermades humanas : considerada bajo el doble punto de vista de la restauración y del progreso de la doctrina médica hahnemanniana /

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Terapéutica aplicada, o, Tratamientos especiales para la mayor parte de las enfermedades crónicas ; y Ensayo acerca la influencia comparativa del régimen vegetal y del régimen animal sobre el físico y moral del hombre /

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Memorial ajustado del pleyto que la cartuja del Paular siguio el año de 1690, con el prior de Grenoble sobre la eleccion de prelado : sigue un informe ajustado a los hechos, violencias, y malos tratamientos de los prelados de la Cartuja, contra sus religiosos legos /

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Efecto de la ozonoterapia o el tratamiento alopático sobre la endometritis post-parto en vacas y análisis económico de los tratamientos

El período posparto es considerado un momento muy importante en la vida de la vaca, debido a su gran influencia sobre la eficiencia reproductiva. En esta fase suelen aparecer las enfermedades uterinas posparto especialmente en los hatos lecheros (Duricic et al., 2014). La endometritis (inflamación del endometrio) en vacas provoca intervalos entre partos muy prolongados, incremento de los servicios por concepción y presencia de residuos de antibióticos en la leche, cuando se realizan terapias farmacológicas antimicrobianas. Del 5 al 35% de repeticiones de las inseminaciones en un hato se deben a la endometritis subclínica (SE) que no es tratada a tiempo provocando pérdidas productivas y económicas (Zobel, 2013). Una alternativa al uso de antibióticos es la ozonoterapia ya que no provoca efectos residuales perjudiciales para el consumo humano y animal y no causa impacto ambiental (Purohit et al., 2015). El objetivo de este proyecto fue evaluar el efecto de la ozonoterapia frente a un tratamiento alopático y el posterior análisis económico de ambos en vacas con endometritis post-parto.

Tratamientos de hidratación-deshidratación en la germinación de semillas de especies de ecosistemas semiáridos

En algunas investigaciones se ha reportado que someter a las semillas a ciclos de HD provoca una modificación en el porcentaje de germinación y/o tiempo medio de germinación (t50), probablemente también una pérdida de viabilidad en las semillas. Diversos autores han comprobado la presencia de una “memoria de hidratación” en algunas especies de diferentes ecosistemas, observando cierta variabilidad en los resultados. En la presente investigación, el objetivo fue determinar la respuesta de diferentes especies que provenían del desierto Chihuahuense en México (catorce especies) y las Sierras de Córdoba en Argentina (siete especies) al estar bajo tratamientos de HD, a través de la expresión de una “memoria de hidratación”.

Unidades de medida utilizadas en los tratamientos para reducir el peso y la obesidad: revisión sistemática

Existen diferentes tratamientos para reducir el sobrepeso y la obesidad; no obstante, los resultados de los tratamientos sobre la pérdida de peso tienen una expresión muy heterogénea. Objetivo: Determinar las unidades de medida más utilizadas en los tratamientos de pérdida de peso, mediante la revisión de artículos científicos. Método: Se ha realizado una revisión sistemática de los últimos 5 años en CINHAL, Proquest y Scopus. Se han seleccionado los artículos publicados en inglés, francés y español. Los criterios de inclusión han sido: artículos de tratamiento únicamente dietético del sobrepeso en humanos. Los criterios de exclusión: tratamientos no dietéticos, enfermedades metabólicas, menos de 50 pacientes y menos de 8 semanas de tratamiento. La revisión ha sido realizada por dos investigadores independientes. Resultados y discusión: De 854 artículos, sólo 61 cumplían con los criterios establecidos. Estos se agruparon en 5 subgrupos, según expresaban la pérdida, en kilos o en porcentajes. Los resultados muestran falta de homogeneidad en la expresión de dicha pérdida. Conclusiones: Existe una gran heterogeneidad en la expresión de los resultados de los tratamientos de pérdida de peso; la dieta es una de las herramientas menos usadas; el análisis de los ensayos clínicos de intervención refleja una alta calidad en los sujetos mayores de 18 años, destacando la carencia de este tipo de líneas de investigación en los menores de esa edad. Por ello, se deberían estandarizar las magnitudes de expresión del éxito de dichos tratamientos y aumentar las líneas de investigación sobre este tema.

Mucho de "mi coraçón" y de "mi alma" y de "mis entrañas": tratamientos nominales en las relaciones amorosas en el siglo XVI

Este trabajo de investigación doctoral se centra en el estudio de los tratamientos nominales. Su título, “Mucho de «mi coraçón» y de «mi alma» y de «mis entrañas»: tratamientos nominales en las relaciones amorosas en el siglo XVI”, contiene una cita de una de las obras del corpus que es significativa de parte del trabajo que se ha realizado. En ella uno de los personajes de la Segunda Celestina, el mozo de espuelas Pandulfo aconseja a su amo Felides sobre cómo tratar a las mujeres para “alcançar muger” y “concluir sus amores”. A su juicio, debe dejarse de “retóricas elevadas” ya que las mujeres no tienen capacidad para entenderlas. Además le propone los tratamientos nominales que debe utilizar cuando le escriba cartas. Este comentario metapragmático es de gran interés, sobre todo al contrastarlo con lo que ocurre en la realidad: Felides no hará caso a su criado y le escribirá una carta en que encabezará con señora mía a Polandria, en la que despertará el interés de la joven. Este tratamiento, el único que utiliza en la carta, es deferencial pero también contiene una implicación afectiva: la forma de respeto SEÑOR (que ya de por sí remite a un ambiente de vasallaje típico del amor cortés en el que la mujer es la señora y el que declara su amor se considera su vasallo), se combina con el posesivo, por lo que además es “su señora” y lo introduce de lleno en el ámbito de la afectividad. Por otra parte Pandulfo, con la intención de ayudar a su amo, escribe una nueva carta haciéndose pasar por él en la que pone en práctica los consejos que le ha dado, y entre otras cosas, añade varios tratamientos nominales: Señora de mis entrañas y amores de mi alma; mi alma (2); señora mía; coraçón y entrañas. Además de la cantidad de apelativos en comparación con la carta de Felides a pesar de ser más corta, las designaciones que emplea tienden a la afectividad empleando formas que aluden al amor (la misma base léxica AMOR, pero también CORAZÓN, ENTRAÑAS y ALMA). La destinataria de la carta desde un primer momento en su lectura se da cuenta de que las palabras que ha recibido, las que denomina “badajadas” y que considera una “gran necedad”, no pueden ser de su pretendiente, pues están escritas “en la lengua de Pandulfo, o de otros tales moços de espuelas como él”. La frecuencia exagerada de los tratamientos nominales y su elección contribuye con toda seguridad a la reacción de Polandria: se trata de un ejemplo de la distribución sociolingüística de estas formas, que además se corresponde no sólo con los usos que ha propuesto el criado, sino también con las tendencias de utilización de los apelativos en este corpus, donde los personajes presentan diferencias de frecuencia de utilización y de tipo de designación empleadas según su procedencia social...