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The behavior of a rainwater harvesting system depends on some variables that cannot be controlled, such as precipitation, building roof size and water demand. The selection regarding rainwater tank-size will affect the performance of the system and the cost-benefit ratio. The criterion employed for this selection is based on the need for volume-storage and typically, yield large-sized rainwater-tanks, especially when the amount of rainwater is higher during rainy seasons. This article presents a methodology for modelling the rainwater harvesting, storage, and water consumption, for different configurations of a set of buildings, called clusters, where all buildings collect, store and same collected water. This methodology allows for analyzing based on different indicators what is the best recommended configuration and tank sizing, based on configuration and storage ratio exhibited, thus avoiding the situation of being underutilized. The proposed methodology is applied to case of study at a university (Mexico). In this study case, the dynamics per day is modeled over a year, considering monthly rainfall averages, over 2 groups made up of 4 buildings with different collecting capabilities and consumption each, allowing for the analysis of 9 cluster configurations and 4 tank sizing dimensions. The results are analyzed by means of annual indicators such as: the decrease in the volume of water used from the public network, the days of autonomy of the system, and a coefficient R (which relates the volume spilled to the empty volume). This coefficient is then used selection regarding tank sizing and the most recommended cluster configuration.

In this paper it is presented the results of advanced oxidation of leachates from a technified sanitary landfill located in the State of Queretaro, Mexico. One characteristic of already stabilized leachates from sanitary landfills like this case, is their difficult degradation, mainly because the organic matter contained is recalcitrant. For the samples collect, four sites were selected, where three points per site were sampled, measuring at each site the parameters: temperature, pH, conductivity, redox potential (ORP) and dissolved oxygen (DO) and leachate samples were collected. On the other hand, the Chemical Oxygen Demand (COD) of crude leachates, leachates acidified and leachates oxidized by Fenton reagent and Ozone-UV combined were analyzed. COD was used to monitor the degradation kinetics. With the results, the ArcGIS software was applied to study the distribution of temperature, dissolved oxygen and COD mainly in the leachate lagoon. For the application of Fenton reagent in the crude leachate oxidation, the pH was first adjusted and Fe2+/H2O2 ratio was optimized. The efficiency of Ozone-UV treatments was studied through COD degradation kinetics. The graphs of in (Ci/Co) vs time, showed that the kinetic processes are of order one, with very acceptable regression coefficients (R2) and extraordinarily similar speed constants (K). With Fenton oxidation, the highest percentage of COD degradation was achieved and with Ozone-UV oxidation, it was possible to practically degrade all the COD.

99 páginas. Maestría en Ciencias e Ingeniería Ambientales. En el presente trabajo de tesis se llevó a cabo un estudio sobre el impacto ambiental que existe en los suelos y en el medio de la cabecera municipal de Noria de Ángeles, Zacatecas y sus alrededores, ya que se encuentra muy de cerca grandes depósitos de desechos mineros, los cuales son producto de la actividad minera que tuvo su origen en las décadas de los 80´s y 90´s, así como la presa de jales, en donde eran vertidos grandes cantidades de contaminantes como producto de procesos metalúrgicos para la extracción del mineral. Se realizó la caracterización del suelo mediante un trayecto que parte desde la tepetatera de mayor tamaño hasta la denominada presa de jales, pasando por el poblado que se encuentra en medio de la tepetatera y de la presa. Posterior al estudio se hizo el análisis de la contaminación que existe mediante las muestras recolectadas del suelo de la zona de estudio para los parámetros que se determinaron, así como el contenido de contaminantes que permitió conocer en forma clara y detallada el impacto ambiental que existe actualmente en la región. A través de los resultados se observó que la zona del jal rojo es la más contaminada, seguida de la presa de jales, rebasando los límites máximos permitidos por la NOM-147 SEMARNAT/SSA 1-2004, principalmente Zn, Pb y Cu, mientras que, en los suelos de los sitios correspondientes a la tepetatera, el poblado y el ejido los resultados indicaron que las concentraciones de estos metales, no se consideran aún contaminados. Además, se recolectaron diferentes tipos de plantas nativas en los diferentes sitios de los suelos estudiados, donde se determinó la concentración de éstos metales tomando en cuenta el tipo de planta y sus características en cuanto a tamaño, juventud, resistencia y adaptación, asimismo se seleccionaron las que mejor capacidad de bioacumulación presentaron para una fitoextracción metálica y de ser posible una fitorremediación de los suelos más contaminados. Se estudió Pasto Inglés (Lolium perenne) para utilizarlo como planta fitoextractora. Se midió el índice de bioacumulación y el porcentaje de eficiencia para cada metal durante su crecimiento a los 45, 90, 135 y 180 días. Se concluye que el pasto inglés presentó buenos resultados en la fitoextracción de metales, la cual toleró los niveles de metales presentes en los suelos que se analizaron y demostró ser una planta ideal para su implementación en fitoextracción. In the present thesis work it was carried out a study on the environmental impact exists in the soil and in the middle of the municipal head of Noria de Angeles, Zacatecas and its surroundings as it is located very near large deposits of waste miners, which are products of mining which originated in the decades of the 80's and 90 and the tailings dam where were discharges large amounts of contaminants as a result of metallurgical processes for extraction mineral. Soil characterization was performed using a route that starts from the larger to tepetatera called tailings dam, through the village located amid tepetatera and dam. Post-study analysis contamination exists by samples collected soil from the study area for the parameters were determined, and the pollutant content yielded information in clear and detailed environmental impact that currently exists is made in the region. Through the results it was observed that the red zone is the most polluted jal, followed by the tailings dam, beyond the maximum limits allowed by the NOM-147 SEMARNAT / SSA 1-2004, mainly Zn, Pb and Cu, while in the soils of the sites corresponding to the tepetatera, the town and the ejido results indicated that concentrations of these metals are not considered yet contaminated. Also different types of native plants were collected in different sites of the soils studied, where the concentration of these metals is determined by taking into account the type of plant and its characteristics in terms of size, youth, resistance and adaptation also been selected and bioaccumulation best presented to a metal phytoextraction and if possible the phytoremediation of contaminated soils. English Grass (Lolium perenne) was studied for use as fitoextractora plant. Was measured bioaccumulation index and percent efficiency for each metal during growth at 45, 90, 135 and 180 days. It is concluded that the English Grass showed good results in phytoextraction of metals, which allowed the levels of metals in soils were analyzed and proved to be an ideal for deployment in phytoextraction plant. Consejo Nacional de Ciencia y Tecnología (México).

96 páginas. Maestría en Ciencias e Ingeniería Ambientales. El buen caudal que contiene el río Temoaya, favorece tanto la oxigenación como la dilución de contaminantes de los cuerpos de agua receptores de la Cuenca Alta del Río Lerma, que son el río Lerma y el río Tejalpa, los cuales se caracterizan por sus altos niveles de contaminación debido a las descargas de aguas residuales urbanas, industriales y agrícolas. Esta es la razón de la importancia del estudio y la vigilancia de la evolución de los parámetros hidrodinámicos y de calidad del agua de este valioso tributario. Con el fin de evaluar en detalle las condiciones hidrodinámicas y la calidad del río Temoaya fueron medidos y modelados por el método de elemento finito sus características hidrodinámicas y la calidad del agua a lo largo de los 27 kilómetros de su curso. El modelado se realizó utilizando el programa TELEMAC-2D. Las condiciones iniciales y de frontera se determinaron a partir de mediciones en campo de propiedades topológicas, hidrodinámicas y de calidad del agua durante dos campañas de muestreo. En los resultados de las mediciones de campo se observó una variación significativa en los valores del coeficiente de Manning, que fue considerado durante los criterios de modelado y de calibración. También se obtuvieron altos gradientes de nivel y bajas concentraciones de DBO y SST. Durante la cinética de decaimiento de la DBO y de la fotosíntesis se obtuvieron valores bajos respecto a los típicos, lo que podría deberse a las bajas concentraciones de materia orgánica, que puede ser un factor influyente en la reducción de la tasa de reproducción de los microorganismos. Así mismo, como se demostró por medio de la modelación; se estima que las tasas de re-aireación asociadas a la pendiente y poca profundidad del lecho del río, permite la auto-depuración de cuerpo de agua. El modelado por el método de elemento finito, también identificó secciones donde es susceptible de que el equilibrio ecológico sistémico del río puede ser roto, estableciendo así las medidas para prevenir y controlar la contaminación, a fin de evitar la pérdida de este importante valor ambiental. Debido a lo indicado, es recomendable establecer estrategias de tratamiento de las aguas residuales que se introducen al río mediante las escorrentías para evitar el deterioro del río, ya que aún es tiempo para mantener su calidad. The good flow of the Temoaya river favors both, oxygenation as dilution of pollutants from receiving water bodies of Upper Lerma River Basin, these are, Lerma river and Tejalpa river, which are characterized by high pollution levels due to discharges of urban, industrial and agricultural wastewater. This is why of importance of studying and monitoring the evolution of the hydrodynamic parameters and water quality of this valuable tributary river. In order to evaluate in detail the hydrodynamic conditions and the quality of river Temoaya were measured and modeled by the finite element method their hydrodynamic characteristics and water quality along the 20 kilometers of its course. The modeling was done using the program TELEMAC-2D. The initial and boundary conditions are determined from field measurements of topological, hydrodynamic properties and quality of water for two sampling campaigns. In results of field measurements was observed a significant variation in coefficient values of Manning, which was considered during the modeling and calibration criteria. Also were obtained high gradients of levels and low concentrations of BOD and TSS. During the decay kinetics of BOD and photosynthesis, were obtained low values respect of the typical values, which might be due to low concentrations of organic matter, that can be influential factor in the reducing the rate of reproduction of microorganisms. Also, as demonstrated by the modeling, it is estimated that reaeration rates associated with the slope and shallow river bed, allows self-purification of water body. Modeling by the finite element method, also identified sections where it is susceptible that eco-systemic balance from river can be broken, thus establishing measures to prevent and control pollution, so as to avoid the loss of this important environmental value. Because of the above, it is advisable to establish strategies for treatment of waste waters which are introduced into river by runoffs to prevent deterioration of the river, since even is still time to maintain quality. Consejo Nacional de Ciencia y Tecnología (México).

188 páginas. Maestría en Ciencias e Ingeniería Ambientales. La problemática de la escasez mundial de agua ha generado que se realicen grandes esfuerzos en la búsqueda de soluciones que permitan el tratamiento y la disposición de aguas residuales de distintas procedencias. Entre las etapas del tratamiento de las diferentes aguas residuales, se encuentra la coagulación, proceso mediante el cual las partículas coloidales se desestabilizan para posteriormente aglutinarse, formando pequeñas masas cuyo peso específico superior al del agua les permite sedimentar y que puedan ser separadas mediante decantación, causando en el agua una remoción de la turbidez orgánica y/o inorgánica, color, en ciertos casos la eliminación de bacterias, virus y organismos patógenos, y de sólidos suspendidos, entre otros. La mayoría de los procesos de tratamiento del agua emplean sulfato de aluminio como coagulante, cuya principal consecuencia es la generación de una importante cantidad de lodos ricos en aluminio. Durante mucho tiempo el aluminio fue considerado no tóxico y, en especial, inocuo para los seres humanos; sin embargo, se ha demostrado que puede producir efectos adversos en plantas, animales acuáticos y seres humanos, cuando se libera al ambiente. En México, la presencia del aluminio en el agua potable está regulada por la NOM-127-SSA1-1994, que establece un límite máximo de aluminio de 0.2 mg/L considerando que niveles más elevados pueden afectar la salud humana. En los últimos años se ha observado un creciente interés en el desarrollo de coagulantes naturales como la quitina y el quitosano, que provienen de crustáceos. En este trabajo se presenta el uso de dos coagulantes naturales: moringa y quitosano, y su comparación con el sulfato de aluminio; además del aprovechamiento de la cáscara de camarón, que es un desecho que puede ser utilizado para la obtención de quitina y quitosano. El uso de estos coagulantes naturales resulta ser muy atractivo debido a su menor costo en comparación con los agentes sintéticos, además de ser biodegradables y no afectan las cepas bacterianas cuando se requiere la estabilización de los lodos generados en los sistemas aerobios de tratamiento y estos lodos pueden ser utilizados, por ejemplo, en la adecuación de suelos por su alto contenido de materia orgánica. Además, con pruebas en el laboratorio se demostró que su uso mejora las propiedades de sedimentación de los lodos de origen municipal, sustituyendo a los coagulantes sintéticos. The issue of global water scarcity has led to great efforts to finding solutions to the treatment and disposal of wastewater from different backgrounds and the ability to be reused in different applications. Among the processing steps in treatment of wastewater; the process of coagulation is very important, it is in this process whereby the colloidal particles collide which each other to form small masses, where their specific gravity being greater than the water’s allows them to sediment. The colloidal particles can be separated by decantation causing turbidity removal of inorganic and organic substances, color, suspended solids, and in some cases the removal of bacteria, virus and pathogens, and the elimination of substances that produce bad taste and odors from waste waters. Most water treatment processes employ aluminum sulfate as coagulant. The main consequence of the application of this material is the generation of a significant amount of sludge rich in aluminum. For a long time aluminum was considered non-toxic and, especially, harmless to humans; however, it has been shown to produce adverse effects on plants, aquatic animals and humans, when it is released to the environment. In Mexico, the NOM-127-SSA1-1994 sets a maximum limit of aluminum in drinking water of 0.2 mg / L whereas higher levels can affect human health. In recent years there has been an increasing interest in the development of natural coagulants, such as chitosan, which comes from the synthesis of crustacean chitin. In this work it is presented the usage of two natural coagulants: moringa and chitosan and their comparison with aluminum sulfate. Besides it is used shrimp shell, which is a waste product that can be used for the synthesis of chitin and chitosan that can be used as a coagulant in municipal water treatment. The usage of these natural coagulants is very attractive due to its lower cost compared with the synthetic agents, they are biodegradable and do not affect the bacterial strains in the stabilization of sludge in aerobic treatment systems, and the sludge generated can be used in soil remediation for its high content of organic matter. In addition, laboratory tests demonstrated that the use of natural coagulants improved the settling properties sludge from municipal sources, replacing the synthetic coagulants. Consejo Nacional de Ciencia y Tecnología (México).