Abstract (Introduction): The search for techniques and methods for managing sludge generated during wastewater treatment is necessary to ensure sustainable sanitation in the medium term in Latin America. An interesting approach involves converting sludge into a biosolid usable in agriculture through alkaline sanitization. (Objective): We evaluated this technique’s efficacy and economic and environmental viability for obtaining an agriculturally usable type A biosolid from municipal wastewater treatment plant (WWTP) sludge. (Methodology): To this end, the efficacy in reducing microbiological parameters was experimentally tested at the laboratory scale using quicklime, for anaerobic and aerobic WWTP sludge. The experimental results fed a benefit/cost analysis model and a life cycle assessment. (Results): It was confirmed that applying a 40 % lime dose allowed the obtention of a type A biosolid with non-detectable concentrations of pathogenic microorganisms, which remained in that condition for more than 30 days. Additionally, the benefit/cost and life cycle analyses concluded that this option would be more attractive than sludge disposal in a landfill, due to the corresponding savings in chemical compounds (fertilizers, agricultural lime). (Conclusions): Therefore, alkaline sanitization can be considered suitable for WWTP sludge management. Its application on a larger scale should be further investigated in the country and the Latin-American region, considering the risk associated to the presence of heavy metals too.

Resumen (Introducción): La búsqueda de técnicas y modelos de gestión del lodo generado durante el tratamiento de las aguas residuales es necesaria para garantizar un saneamiento sostenible a mediano plazo en América Latina. Una vía interesante consiste en convertir el lodo en un biosólido aprovechable en la agricultura por medio de la higienización alcalina. (Objetivo): Se evaluó la eficacia y la viabilidad económica y ambiental de esta técnica para la obtención de un biosólido tipo A aprovechable en la agricultura a partir de lodo de planta de tratamiento de aguas residuales (PTAR) ordinaria. (Metodología): Para ello se probó experimentalmente en escala de laboratorio la eficacia en el decaimiento de parámetros microbiológicos higienizados con cal viva, usando lodo anaeróbico y aeróbico de PTAR. Los resultados experimentales alimentaron un modelo de análisis de beneficio/costo y de ciclo de vida. (Resultados): Pudo corroborarse que la aplicación de dosis de cal de 40 % permitió obtener un biosólido tipo A con concentraciones de microorganismos patógenos no detectables, lo cual se mantuvo en esa condición por más de 30 días. Además, el análisis de beneficio/costo y de ciclo de vida permitieron concluir que esta opción sería más atractiva que la disposición del lodo en un relleno sanitario, debido al ahorro correspondiente en compuestos químicos (fertilizantes o cal agrícola) derivado de su aprovechamiento. (Conclusiones): Por lo tanto, la técnica de higienización alcalina puede considerarse como adecuada para la gestión del lodo de PTAR y su aplicación a mayor escala debe investigarse en mayor detalle en el país y la región latinoamericana, considerando también el riesgo de presencia de metales pesados en este subproducto.

Abstract (Introduction): In the removal of chromium (VI) from tannery wastewater, physicochemical methods are the most used. However, these require high operating costs, and worse still, generate secondary pollutants that again require complementary treatments for their elimination. Given this, the applicability of vegetable organic biomass (VOB) emerges as an environmental alternative based on: the simplicity of its obtaining, the reduction as waste, it does not generate secondary pollutants and, above all, it removes chromium (VI). (Objective): Use VOB waste in an aerobic sequential biological reactor (SBR) for the removal of chromium (VI) in the treatment of tannery wastewater. (Methodology): 3 aerobic SBR systems were implemented; 2 controls (SBR1 and SBR2) and 1 study subject (SBR+VOB). Each system was fed with tannery wastewater (18 L) and connected to an aeration mechanism (12.7 L/min). The bacterial inoculum, a fundamental part of an SBR system, was gained from the selective culture of chromium (VI) reducing bacteria (RBCrVI) taken from the wastewater under study, and integrated into SBR2 and SBR+VOB at 0.6 g/L. The VOB was obtained from Stenotaphrum secundatum residues, fragmented, sieved, sterilized and integrated into the SBR+VOB at 1.5 g/L. (Results): The SBR+VOB system achieved the highest percentage of chromium (VI) removal (93 %), followed by SBR2 (80.1 %), and finally SBR1 (2.8 %). With respect to COD and TSS, the statistical test (Tukey) showed that there was no significant difference between the system under study and the controls, recording COD removal percentages ranging from 87.8 % to 88.4 %, and TSS ranging from 63.8 % to 69.2 %. (Conclusions): The viability of using VOB waste to remove chromium (VI) in the treatment of tannery wastewater has been evidenced. The results of this research create a promising panorama to mitigate the effects derived from inadequate management of tannery wastewater and organic solid waste.

Resumen (Introducción): En la remoción de cromo (VI) de aguas residuales de curtiembre, los métodos fisicoquímicos son los más empleados. Sin embargo, estos demandan altos costos operativos y, peor aún, generan contaminantes secundarios que nuevamente requieren tratamientos complementarios para su eliminación. Ante ello, la aplicabilidad de la biomasa orgánica vegetal (BOV) emerge como una alternativa ambiental sobre la base de: la simplicidad de su obtención, la disminución como residuo, no genera contaminantes secundarios y, sobre todo, de remover cromo (VI). (Objetivo): Usar residuos de BOV en un reactor biológico secuencial (RBS) aerobio, para la remoción de cromo (VI) en el tratamiento de agua residual de curtiembre. (Metodología): Se implementaron 3 sistemas RBS aerobios; 2 controles (RBS1 y RBS2) y 1 materia de estudio (RBS+BOV). Cada sistema fue alimentado con agua residual de curtiembre (18 L) y conectado a un mecanismo de aireación (12.7 L/ min). El inóculo bacteriano, parte fundamental de un sistema RBS, se obtuvo a partir del cultivo selectivo de bacterias reductoras de cromo (VI) (BRCrVI), tomadas del agua residual en estudio e integradas al RBS2 y RBS+BOV a 0.6 g/L. La BOV se obtuvo de residuos de Stenotaphrum secundatum, fragmentado, tamizado, esterilizado e integrado al RBS+BOV a 1.5 g/L. (Resultados): El sistema SRB+BOV alcanzó el mayor porcentaje de remoción de cromo (VI) (93 %), seguido por SBR2 (80.1 %) y, por último, de RBS1 (2.8 %). Con respecto a la DQO y SST, la prueba estadística (Tukey) arrojó que no había diferencia significativa entre el sistema en estudio y los controles, por lo que registró porcentajes de remoción de DQO que van de 87.8 % a 88.4 % y SST que van de 63.8 % a 69.2 %. (Conclusiones): Se ha evidenciado la viabilidad del aprovechamiento de residuos de BOV para remover cromo (VI) en el tratamiento de agua residual de curtiembre. Los resultados de la presente investigación crean un panorama prometedor para mitigar los efectos derivados de la inadecuada gestión de las aguas residuales de curtiembre y de los residuos sólidos orgánicos.

Abstract (Objective) This study aimed to evaluate the short-term response of four different odor control measures in a homogenization tank of a university Wastewater Treatment Plant (WWTP). (Methodology) The following were implemented: aeration, adding lime, adding iron sulfate, and adding the commercial product BiOWiSH® Odor over four hydraulic retention times. The effluent and the unit were monitored during each period, using a baseline to compare the measures. Hydrogen potential, oxidation-reduction potential, dissolved oxygen, and dissolved sulfide concentration were measured in triplicate every 30 minutes. An odor perception survey was administered to WWTP visitors to evaluate intensity, offensiveness, and character (15 surveys per monitoring period). Differences were determined between control measures and the baseline using Student’s t-tests (quantitative data) and Mood’s median tests (qualitative data). Minitab 2019 was used with a 95% confidence level. (Results) All control measures significantly reduced the dissolved sulfide concentration in the unit. Aeration prevented oxygen depletion, reductive regime, and acid fermentation, which favored the oxidation of odorants. Aeration was also the only studied control measure that reduced odor intensity and offensiveness. (Conclusions) Applying aeration changed unit behavior and odor perception, which confirms its effectiveness, while adding iron sulfate, lime, and BiOWiSH® did not significantly change odor perception.

Resumen (Objetivo) El objetivo de este estudio fue evaluar la respuesta, a corto plazo, de cuatro diferentes medidas de control de olores en un tanque de homogeneización de una PTAR universitaria. (Metodología) Se aplicaron la aireación, adición de cal, adición de sulfato de hierro y adición del producto comercial BiOWiSH® Odor, durante cuatro tiempos de retención hidráulica. Se monitoreó el afluente y la unidad en cada periodo, utilizando una línea base como comparación de las medidas. Se midió por triplicado, cada 30 min, el potencial de hidrógeno, potencial de oxidación-reducción, oxígeno disuelto y la concentración de sulfuro disuelto. Se pasó una encuesta de percepción de olores a visitantes de la PTAR, con el propósito de evaluar intensidad, ofensividad y carácter (en total, 15 encuestas por periodo de monitoreo). Se determinaron diferencias entre las medidas de control y la línea base, con pruebas t-student (datos cuantitativos) y medianas de Mood (datos cualitativos). Se usó Minitab2019 y un límite de confianza de 95 %. (Resultados) Todas las medidas de control disminuyeron significativamente la concentración de sulfuro disuelto en la unidad. La aireación evitó el agotamiento de oxígeno, el régimen reductivo y la fermentación ácida, favoreciendo la oxidación de odorantes; además, fue la única medida de control estudiada que generó una reducción en la intensidad y ofensividad del olor. (Conclusiones) La aplicación de aireación generó un cambio en el comportamiento de la unidad y la percepción de olor, hecho que confirma su efectividad. La adición de sulfato de hierro, cal y BiOWiSH® no produjeron modificaciones significativas en la percepción de olor.

Resumo (Objetivo) O objetivo deste estudo foi avaliar a res em curto prazo de quatro diferentes medidas de controle de odores em um tanque de homogeneização de uma ETE universitária. (Metodologia) Foram aplicadas aeração, adição de cal, adição de sulfato de ferro e adição do produto comercial BiOWiSH® Odor durante quatro tempos de detenção hidráulica. O afluente e a unidade foram monitorados em cada período, utilizando uma linha de base como comparação das medições. Foram medidos em triplicata a cada 30 minutos o potencial de hidrogênio, o potencial de oxidação-redução, o oxigênio dissolvido e a concentração de sulfeto dissolvido. Foi aplicado um questionário de percepção de odores aos visitantes da ETE, com o objetivo de avaliar a intensidade, a ofensividade eo carácter (no total, 15 questionários por período de monitorização). Foram determinadas diferenças entre as medidas de controle e a linha de base, com testes t-Student (dados quantitativos) e da mediana de Mood (dados qualitativos). Foram utilizados Minitab2019 e limite de confiança de 95%. (Resultados) Todas as medidas de controle diminuíram significativamente a concentração de sulfeto dissolvido na unidade. A aeração evitou o esgotamento do oxigênio, o regime redutor e a fermentação ácida, favorecendo a oxidação dos odorantes; além disso, foi a única medida de controle estudada que gerou redução na intensidade em a ofensividade do odor. (Conclusões) A aplicação da aeração gerou uma mudança no comportamento da unidade e na percepção do odor, fato que confirma sua eficácia. A adição de sulfato de ferro, cal e BiOWiSH® não produziu modificações significativas na percepção do odor.

Abstract In Costa Rica, there are significant challenges regarding wastewater treatment. This study evaluated the management of municipal wastewater in Costa Rica, with emphasis on the technological profile, the use of anaerobic systems, and the recovery of generated by-products. A mixed approach was used, combining secondary information from databases, expert consultations, and participatory workshops. It was found that most existing systems work with activated sludge and direct discharge to receiving bodies. Additionally, significant gaps were identified for the implementation of anaerobic systems for wastewater treatment. From a technical standpoint, the lack of training and confidence in designing and operating these systems was noted, along with the relevance of controlling the treatment of emerging contaminants. From an economic standpoint, the lack of financial sustainability of projects, low capacity for user payment, and lack of incentives or tiered tariff systems were identified. Within institutional gaps, the main issue was the need for clearer sectoral leadership and avoiding duplication of functions. All the above requires robust and clear regulations that allow for innovation in the systems to be implemented. Finally, it was found that, for the circular economy principle to become a reality, cultural change is required, and the paradigm that wastewater is only meant for disposal must be changed.

Resumen En Costa Rica, existen grandes desafíos en materia de tratamiento de aguas residuales. Este trabajo evaluó la gestión de aguas residuales ordinarias en Costa Rica, dando énfasis al perfil tecnológico, al uso de sistemas anaeróbicos y a la recuperación de los subproductos generados. Se consideró un abordaje mixto, combinando información secundaria de bases de datos, consultas a expertos y talleres participativos. Se logró evidenciar que la mayoría de los sistemas que existen trabaja con lodos activados y con vertido directo a cuerpo receptor. Además, se evidenciaron brechas importantes para la implementación de los sistemas de tratamiento de aguas residuales, en especial para los sistemas anaeróbicos. Desde el punto de vista técnico, se identificó la falta de capacitación y de confianza en diseñarlos y operarlos, aunado a la relevancia de controlar el tratamiento de contaminantes emergentes; desde el punto de vista económico, se apunta hacia la falta de sostenibilidad financiera de los proyectos y poca capacidad de pago de los usuarios, falta de incentivos o de sistemas tarifarios escalonados; dentro de las brechas institucionales, la principal es la necesidad de tener una rectoría más clara del sector y evitar la duplicidad de funciones. Se demostró que lo anterior requiere ir ligado de una normativa robusta y clara, que permita la innovación en los sistemas a implementar. Finalmente, se pudo detectar que, para que el principio de economía circular sea una realidad, se requiere trabajar en un cambio cultural y en romper el paradigma de que las aguas residuales solo sirven para desecharlas.

Abstract The work shows the use of wastewater by farmers for agricultural activities, its lack of treatment generates unhealthiness problems. Under this perspective, the objective of the research was to design the wastewater treatment system in the rural area of the La Pampa neighborhood of the Auquimarca annex. It is a purposeful investigation, using the Gauge Method to analyze gravity discharges and the Triangular Weir Method to determine the flow of wastewater. The composition of the wastewater for the treatment system was verified, including: hydrogen potential, resulting in 8.4 (acidic pH < 7, and basic medium pH > 7 alkaline), as a product of the study it is recommended to implement the design of treatment, based on the Imhoff tank sizing.

Resumen El trabajo muestra el uso de aguas residuales por campesinos para actividades agrícolas, su tratamiento nulo genera problemas de insalubridad. Bajo esta mirada el objetivo de la investigación fue diseñar el sistema de tratamiento de aguas residuales en la zona rural del barrio la Pampa del anexo de Auquimarca. Es una investigación propositiva, empleando el Método de aforo para analizar las descargas por gravedad y Método del Vertedero-Triangular para determinar el caudal del agua residual. Se verificó la composición del agua residual para el sistema de tratamiento entre ellos: potencial de hidrógeno, dando como resultado 8.4 (acido pH < 7, y medio básico pH > 7 alcalino), como producto del estudio se recomienda implementar el diseño de tratamiento, tomando como base el dimensionamiento de tanque Imhoff.

Resumen Antecedentes: El uso racional del agua y la aplicación de sistemas de tratamiento para las aguas residuales se presentan como alternativa para subsanar la contaminación de los ecosistemas acuáticos. El IHPLUS® activado constituye una alternativa para la biorremediación de fuentes hídricas contaminadas. Objetivo. determinar la toxicidad por exposición única del producto IHPLUS® activado en larvas de Artemia sp. Métodos: Se evaluó la toxicidad por exposición única del bioproducto IHPLUS® activado en larvas de Artemia sp. obtenidas de quistes incluidos en agua de mar artificial. Los grupos experimentales de larvas de Artemia sp. fueron expuestos por 24 horas a cinco concentraciones del producto en estudio y se compararon con un grupo control sin exposición. Se calculó la CL50 del bioproducto y se estudió la influencia de factores que pudieran ser los responsables de la toxicidad/mortalidad, estos fueron la presencia o ausencia de micro-organismos y el pH. Resultados: La CL50 del producto resultó 0,042% en agua de mar artificial, por lo que se clasifica como no tóxico para crustáceos. Se demostró que el IHPLUS® activado resultó tóxico a concentraciones superiores a 0,032% en larvas de Artemia sp., bajo las condiciones del ensayo. El pH resultó ser el factor responsable en la producción de la toxicidad del bioproducto en Artemia sp. Conclusión: El IHPLUS® activado resultó no peligroso para crustáceos de ambientes marinos.

ABSTRACT Background: The rational use of water and the application of treatment systems for wastewater are presented as an alternative to remedy the contamination of aquatic ecosystems. The activated IHPLUS® constitutes an alternative for the bioremediation of contaminated water sources. The objective of the study was to determine the toxicity by single exposure of the activated IHPLUS® product in larvae of Artemia sp. Methods: Toxicity was evaluated by single exposure of the activated IHPLUS® bioproduct in Artemia sp. larvae obtained from cysts included in artificial seawater. The experimental groups of larvae were exposed for 24 hours to five decreasing concentrations of the product under study and were compared with a control group without exposure. The LC50 of the bioproduct was calculated as well as the influence of factors that could be responsible for the toxicity/mortality was studied, these were the presence or absence of micro-organisms and pH. Results: The LC50 of the product was 0,042% in artificial seawater, thus it is classified as non-toxic for crustaceans. It was shown that the activated IHPLUS® was toxic at concentrations higher than 0,032% in Artemia sp. larvae, under the test conditions. The pH turned out to be the responsible factor in the production of the toxicity of the bioproduct in Artemia sp. Conclusion: The activated IHPLUS® was not dangerous for crustaceans in marine environments.

Resumen En un experimento a escala piloto desarrollado en Brasil, se cultivaron juveniles de tilapia genéticamente mejorada en efluente de tanque séptico seguido de laguna de alta tasa (LAT). Durante las 22 semanas de la investigación se evaluó la combinación de tres tasas de aplicación superficial de nitrógeno amoniacal total (NAT) (0,6; 1,2 y 2,4 kg NAT.ha-1.d-1) y tres densidades de cultivo (3; 6 y 12 peces.m-2). Los tanques de cultivo funcionaron como unidades de pulimento para tratamiento de las aguas residuales, adicionando (con los mejores resultados, alcanzados con la menor densidad de cultivo y 1,2 kg NAT.ha-1.d-1) las siguientes eficiencias de remoción adicionales a las obtenidas mediante el uso de la LAT: 78,3% para nitrógeno total Kjeldahl; 89,1% para nitrógeno amoniacal; 63,9% para fósforo total; 57,2% para demanda química de oxígeno; 2,36 unidades logarítmicas para E. coli. La productividad de los peces se estimó del orden de 2,67 ton.ha-1 para cultivo durante seis meses por año para climas templados, utilizando la población de plancton natural del agua residual doméstica tratada como la única fuente de alimento.

Abstract In a pilot-scale experiment carried out in Brazil, genetically improved farmed tilapia juveniles were reared in septic tank-high rate algal pond (HRAP) effluent. The combination of three total ammonia nitrogen (TAN) surface loading rates (0.6; 1.2 and 2.4 kg TAN.ha-1.d-1) and three fish stocking densities (3; 6 and 12 fish.m-2) was evaluated during a 22-week research. The fish rearing tanks worked as wastewater treatment polishing units, adding (as the best results, achieved with the lowest fish stocking density and 1.2 kg TAN.ha-1.d-1) the following removal figures on top of those achieved at the HRAP: 78.3% total Kjeldahl nitrogen; 89.1% ammonia nitrogen; 63.9% total phosphorous; 57.2% chemical oxygen demand; 2.36 log units E. coli. Fish productivity was estimated at 2.67 ton.ha-1 for fish culture over six month per year in a temperate climate region, using the domestic treated wastewater natural plankton population as the only food source.

ABSTRACT Introduction: The fish processing industry generates large volumes of wastewater, which are generally treated in lagoons, generating bad odors and emitting polluting gases into the atmosphere. According to their organic matter content, these can be treated in anaerobic reactors with a microalgae coupling for the bioremediation of the effluent, due to their high N, P and CO2 removal capacity. Objective: To determine the potential of fish processing wastewater from the fishing industry in Sancti Spíritus for biogas and microalgae production. Materials and Methods: The physicochemical characteristics of the wastewater are taken as a starting point and mass balances are performed using indexes from the literature to determine the volumes of biogas and the amount of biomass harvested from the microalgae Chlorella vulgaris. Results and Discussion: The analyzed waters represent a potential for obtaining biogas and for the development of microalgae cultures as a promising alternative to improve process performance, which allows obtaining energy and high value-added products. Conclusions: The wastewater from the Pescaspir fishing company produces 21.8 m3 of biogas per day and 0.58 kg/d of dry microalgal biomass, so the proposed treatment system allows the generation of renewable energy, the production of biomass, obtaining a purified effluent and reducing the environmental impact on natural aquatic systems, in addition to other possible technological applications.

RESUMEN Introducción: La industria de procesamiento del pescado genera grandes volúmenes de aguas residuales, que generalmente son tratadas en lagunas, generando malos olores y emitiendo gases contaminantes a la atmósfera. De acuerdo a su contenido de materia orgánica estas pueden ser tratadas en reactores anaerobios con un acople de microalgas para la biorremediación del efluente, debido a su alta capacidad de remoción de N, P y CO2. Objetivo: Determinar el potencial de las aguas residuales del procesamiento de pescado de la industria pesquera en Sancti Spíritus para la producción de biogás y microalgas. Materiales y Métodos: Se toma como punto de partida las características fisicoquímicas de las aguas residuales y se realizan balances de masa empleando índices de la literatura, para determinar los volúmenes de biogás y la cantidad de biomasa cosechada de la microalga Chlorella vulgaris. Resultados y Discusión: Las aguas analizadas, representan un potencial para la obtención de biogás y para el desarrollo de cultivos de microalgas como alternativa prometedora para mejorar el rendimiento de los procesos, lo que permite obtener energía y productos de alto valor añadido. Conclusiones: Las aguas residuales de la empresa pesquera Pescaspir, permiten obtener 21,8 m3 de biogás al día y 0,58 kg/d de biomasa microalgal seca, por lo que el sistema de tratamiento propuesto permite la generación de energía renovable, la producción de biomasa, la obtención de un efluente depurado y la reducción del impacto ambiental que causan en los sistemas acuáticos naturales, además de otras posibles aplicaciones tecnológicas.

ABSTRACT: Persistent organic pollutants (POPs) represent a significant environmental problem due to their toxicity, with a high capacity to persist in the environment, resistance to conventional degradation methods, the ability to accumulate in living organisms and their magnification in food chains or food. In this review article, the impacts on health and environmental components are examined. Strategies and measures for control, mitigation and/or minimization of POPs are also addressed. Agricultural and industrial activities, inadequate final disposal of solid waste and lack of wastewater treatment are identified as the main sources of POP emissions. In addition, innovative and promising technologies are analyzed, such as nanotechnology, bioremediation, rhizoremediation, biochar, chromatography techniques, ultrasound, among others, for the adequate treatment of POPs. The review highlights both the advantages and limitations of these technologies, pointing out areas that still require developments to achieve effective treatments. More economical and ecological alternatives are also mentioned to counteract the impacts of POPs.

RESUMEN: Los contaminantes orgánicos persistentes (COP) representan un problema ambiental significativo debido a su toxicidad, con una alta capacidad para persistir en el entorno, resistencia a los métodos de degradación convencionales, la capacidad de acumulación en organismos vivos y su magnificación en las cadenas tróficas o alimentarias. En este artículo de revisión, se examinan los impactos en la salud y en los componentes medio ambientales. También se abordan las estrategias y medidas de control, mitigación y/o minimización de los COP. Se identifica a las actividades agrícolas, industriales, la inadecuada disposición final de los residuos sólidos y la falta de tratamiento de las aguas residuales como las principales fuentes de emisión de COP. Además, se analizan tecnologías innovadoras y prometedoras, como la nanotecnología, biorremediación, rizorremediación, biocarbón, técnicas de cromatografía, ultrasonido, entre otras, para el tratamiento adecuado de los COP. La revisión destaca tanto las ventajas como las limitaciones de estas tecnologías, señalando áreas que aún requieren desarrollos para lograr tratamientos eficaces. También se mencionan alternativas más económicas y ecológicas, para contrarrestar los impactos de los COP.

Abstract Rivers and streams, in most cases, are used as a receiving body for municipal waste, which, without proper treatment, generates water pollution problems. In the study areas of this research, there is information from water quality monitoring published by the National Water Authority, where the results are not very understandable for a population that does not know about the subject. Water Quality Indices (WQI) are one of the most used tools to evaluate water quality, since they summarize the data on the physicochemical and microbiological parameters in a simple and easy-to-understand way. The objective of this research was to carry out the evaluation of the ICA in the Achamayo and Shullcas sub-basins through the canadian methodology CCME-WQI (The Canadian Council of Ministers of the Environment - Water Quality Index). For this, data from water quality monitoring reports from 2015 to 2020, municipal discharges and geospatial information from rivers and basins were used. The Shullcas sub-basin obtained an AQI result of 46.2, which corresponds to a “marginal” water quality; this result is a consequence of the high concentrations of thermotolerant coliforms and Escherichia coli, while the Achamayo sub-basin obtained an AQI-CCME of 67.8, which corresponds to a “regular” quality, reaching the conclusion that the Shullcas subbasin is the most impacted by municipal discharges, which is why it is recommended to build wastewater treatment plants with activated sludge technology or MBBR moving bed bioreactors.

Resumen Los ríos y quebradas, en la mayoría de casos, son utilizados como cuerpo receptor de los vertimientos municipales, que, sin el debido tratamiento, genera problemas de contaminación del agua. En las áreas de estudio de esta investigación, se tiene información de los monitoreos de calidad del agua publicadas por la Autoridad Nacional del Agua, donde los resultados no son muy comprensibles para una población que no conoce del tema. Los Índices de Calidad del Agua (ICA) son una de las herramientas más utilizadas para evaluar la calidad del agua, ya que resumen los datos de los parámetros fisicoquímicos y microbiológicos de una manera sencilla y de fácil comprensión. El objetivo de esta investigación fue realizar la evaluación de los ICA en las subcuencas Achamayo y Shullcas a través de la metodología canadiense CCME-WQI (The Canadian Council of Ministers of the Environment - Water Quality Index). Para ello, se utilizaron los datos de los reportes de monitoreo de la calidad del agua de los años 2015 al 2020, los vertimientos municipales e información geoespacial de los ríos y cuencas. La subcuenca Shullcas obtuvo un resultado del ICA de 46.2 que corresponde a una calidad de agua “marginal”, este resultado es consecuencia de las altas concentraciones de coliformes termotolerantes y Escherichia coli, mientras que la subcuenca Achamayo obtuvo un ICA-CCME de 67.8, que corresponde a una calidad “regular”, llegando a la conclusión que la subcuenca Shullcas es la más impactada por los vertimientos municipales, por lo que se recomienda construir plantas de tratamiento de aguas residuales con tecnología de lodos activados o biorreactores de lecho móvil MBBR.

Resumen La contaminación del suelo superficial de las tres ciudades industriales de Urmia, a 9 km al noreste de esta ciudad, es el tema de este artículo. Para ello, se tomaron muestras en 9 puntos y se analizaron metales pesados como hierro, manganeso, cadmio, cobre, zinc y plomo para calcular los indicadores del índice de geoacumulación y los factores de contaminación de estos metales pesados. Para calcular estos factores, debe calcularse la concentración de fondo de cada elemento. Se utilizaron 59 muestras para cada elemento en las zonas prístinas de la llanura de Urmia mediante el método de absorción atómica. Los resultados de la investigación presentada muestran que el suelo de la región está contaminado con metales pesados, por lo que la cantidad de contaminación para los metales pesados manganeso y cadmio es exigua, y para los metales pesados hierro y cobre, están en el rango medio y para los metales pesados zinc y plomo, están en el rango alto. La concentración de contaminación en los alrededores de la ciudad de la fase de expansión y de la fase 2 es mayor que en la ciudad de la fase 1, lo que parece deberse a la actividad de la industria alimentaria en la ciudad de la fase 1 y a la actividad de las industrias electrónica, de pinturas y metalúrgica en la fase de expansión y en la fase 2. Parece que las elevadas cantidades de metales pesados de plomo y zinc en los suelos de los alrededores de las ciudades industriales de Urmia se deben a las actividades de unidades de producción como la industria electrónica, la industria cerámica, la industria metalúrgica, la industria de pinturas y la producción de baterías. Las industrias mencionadas vierten sus aguas residuales industriales en los alrededores de las ciudades y provocan la contaminación del suelo. La figura 7 muestra el vertido de aguas residuales industriales de la ciudad en fase de expansión a los alrededores. Parece que la creación de una planta de tratamiento de aguas residuales para las unidades contaminantes y el aumento de la capacidad de la planta de tratamiento existente en la ciudad industrial son importantes para reducir la contaminación.

Abstract The surface soil pollution of the three industrial towns of Urmia, 9 km northeast of this city, is the subject of this article. For this purpose, samples were taken from 9 points, and heavy metals such as iron, manganese, cadmium, copper, zinc, and lead has been analyzed to calculate the indicators of Geoaccumulation Index and pollution factors for these heavy metals. The background element concentration should be calculated for each element to calculate these factors. 59 samples for each element were used in the pristine areas of Urmia Plain by atomic absorption method. The presented research results show that the soil of the region is contaminated with heavy metals, so the amount of contamination for heavy metals manganese and cadmium is meager, and for the heavy metals iron and copper, they are in the middle range and for the heavy metals zinc and lead, they are in the high range. The pollution concentration around the town of expansion phase and phase 2 is more than the town of phase 1, which seems to be the cause of the food industry activity in the town of phase 1 and the activity of electronics, paint and metal industries in the expansion phase and phase 2. It seems that the high amounts of lead and zinc heavy metals in the soils around the industrial towns of Urmia are due to the activities of production units such as electronic industry, ceramics industry, metal industry, paint industry and battery production. The aforementioned industries dump their industrial waste water into the surroundings of the towns and cause soil pollution. Figure 7 shows the discharge of industrial wastewater from the expansion phase town to surrounding area. It seems that the creation of a wastewater treatment plant for polluting units and increasing the capacity of the existing treatment plant in the industrial town is important in reducing pollution.

RESUMEN El propósito de este estudio fue: i) describir y comparar las normas oficiales mexicanas de descarga de aguas residuales 1996 y 2021 (norma antigua, NA y norma nueva NN, respectivamente); ii) comparar las dos normas oficiales mexicanas para la descarga de aguas residuales con las regulaciones de Brasil, Estados Unidos, Canadá y la Unión Europea (UE); así como determinar el índice de permisividad de los contaminantes básicos y del subconjunto de los metales pesados y los cianuros, también llamados “otros contaminantes”; y iii) analizar el cumplimiento de las NN y NA mexicanas con una muestra de resultados analíticos de los efluentes de 25 plantas de tratamiento de aguas residuales municipales que operan en un área metropolitana de México. Los resultados de esta investigación sugieren que la nueva NOM 2021 es muy cercana a la norma previa 1996 en términos de permisividad, y a su vez ambas son muchísimo más permisivas comparadas con las de los países desarrollados del Tratado entre México, Estados Unidos y Canadá (T-MEC) y de la UE. Los altos límites máximos permisibles de la mayoría de los contaminantes en ambas normas mexicanas podrían causar impactos negativos en los cuerpos de agua y en los bienes nacionales. Se recomienda la actualización y expansión de las NOM-002 y 003, y eventualmente la revisión de la propia NOM-001-2021 para eliminar o reducir el riesgo para la salud y el ambiente de los contaminantes del agua y homologar la calidad del recurso agua en el contexto de los países integrantes del T-MEC.

ABSTRACT The purpose of this study was: i) to describe and compare the 1996 and 2021 official mexican standards for wastewater discharge (actual standard-NA and new standard-NN, as per the abbreviation in Spanish); ii) to compare the two official mexican standards for wastewater discharge with the regulations of Brazil, the United States, Canada and the European Union (UE), as well as to determine the environmental permissiveness index of basic pollutants and the subset of heavy metals and cyanides (also called ‘other pollutants’); and iii) to analyze the compliance with the Mexican NN and NA of 25 municipal wastewater treatment plants that operate in a metropolitan area of Mexico. The results suggest that the new NOM 2021 is very close to the previous 1996 norm in terms of permissiveness, and in turn both are much more permissive compared to those of the developed countries of the United States-Mexico-Canada Agreement (USMCA) and the UE. The high permissible maximum levels of most pollutants in both Mexican standards could cause negative impacts on water bodies and national assets. The updating and expansion of NOM 002 and 003 is recommended, and eventually the revision of NOM 001 2021 itself is also recommended to eliminate or reduce the risk to health and the environment of water contaminants and upgrade the quality of the water resource in the context of the member countries of the USMCA.

Abstract (Objective) The variation of hydrogen sulfide (H2S) and ammonia (NH3) concentrations in air was studied in a wastewater treatment system in Costa Rica to obtain information about the dispersion of odors produced using on-site measurements and an air dispersion model. (Methodology) Thirteen samples were taken in periods of 12 hours and 24 hours between October 2016 and February 2017, and the measurements taken in the field were entered into a dispersion model. Meteorological parameters including direction and wind speed, global radiation, temperature, percentage of relative humidity, precipitation, and atmospheric pressure were recorded. Dispersion of gases around the selected emission points in the treatment plant was determined using the Aermed View and AERMOD programs. Data on roughness parameters, Bowen ratio and albedo for a rural area were incorporated into the Aermet View and the data collected was incorporated into the AERMOD model. (Results) The concentrations of gases emitted by the plant were below the perception values of these substances, 0.70 µg/m3 (< 0.50 ppb) for H2S and 26.6 µg/m3 (< 35.5 ppb) for NH3. The discharge channel is the main source of emissions; the gases emitted were dispersed to the neighboring communities of La Carpio, María Auxiliadora and Rincón Grande to the Northwest; Carvajal Castro, Rossiter Carballo, Residencial Real Santamaría and Lagunilla to the Northeast, and the National Emergency Commission to the South. Error values ranged between 5% and 48% for H2S and between 8% and 75% for NH3. The concordance index (CI) showed agreement between the predicted and observed values for both H2S and NH3. (Conclusions) H2S and NH3 emissions from the wastewater treatment system do not represent a risk to health or the environment for nearby populations.

Resumen (Objetivo) Se estudió la variación de las concentraciones del sulfuro de hidrógeno (H2S) y del amoniaco (NH3) en aire, en un sistema de tratamiento de aguas residuales en Costa Rica, para conocer el posible alcance de los olores producidos, con mediciones en el lugar y un modelo de dispersión de sustancias en el aire. (Metodología) Fueron realizados 13 muestreos en periodos de 12 horas y 24 horas, entre octubre del 2016 y febrero del 2017; con las mediciones de campo, se alimentó un modelo de dispersión. Se midieron los parámetros meteorológicos: dirección y velocidad de viento, radiación global, temperatura, porcentaje de humedad relativa, precipitación y presión atmosférica. Mediante el uso de los programas Aermed View y AERMOD, se demostró la dispersión de los gases alrededor de los puntos de emisión seleccionados en la planta de tratamiento. Al Aermet View se le incorporaron los parámetros de rugosidad superficial, la proporción de Bowen y el albedo para una zona rural. Los datos recolectados se incluyeron en AERMOD. (Resultados) La concentración de los gases emitidos por la planta se encuentra por debajo de los valores de percepción de estas sustancias, 0,70 µg/m3 (< 0,50 ppb) para el H2S y 26,6 µg/m3 (< 35,5 ppb) para el NH3. Se determinó que el canal de vertido es la fuente principal de emisión. Los gases generados se dispersaron hacia las comunidades vecinas de La Carpio, María Auxiliadora y Rincón Grande, en dirección noroeste; Carvajal Castro, Rossiter Carballo, Residencial Real Santamaría y Lagunilla, en dirección noreste, y la Comisión Nacional de Emergencia, en dirección sur. Los valores de error se encontraron en un ámbito entre el 5 % y el 48 % para el H2S y entre el 8 % y el 75 % para el NH3. El índice de concordancia (IC) mostró una similitud entre los valores predichos y los valores observados, tanto para el H2S como para el NH3. (Conclusiones) Las emisiones gaseosas de H2S y NH3 provenientes del sistema de tratamiento de aguas residuales no representan un riesgo para la salud ni el medio ambiente, en las poblaciones cercanas.

Resumo (Objetivo) A variação nas concentrações de sulfeto de hidrogênio (H2S) e amoníaco (NH3) no ar, em um sistema de tratamento de águas residuais na Costa Rica, para conhecer a possível extensão dos odores produzidos, com medições no local e um modelo de dispersão de substâncias no ar. (Metodologia). Foram realizadas treze amostragens em períodos de 12 horas e 24 horas, entre outubro de 2016 e fevereiro de 2017; com as medidas de campo, um modelo de dispersão foi alimentado. Os parâmetros meteorológicos foram medidos: direção e velocidade do vento, radiação global, temperatura, porcentagem de umidade relativa, precipitação e pressão atmosférica. Usando o Aermed View e o software AERMOD, foi demonstrada a dispersão de gases em torno dos pontos de emissão selecionados na estação de tratamento. Os parâmetros de rugosidade superficial, razão de Bowen e albedo para uma área rural foram incorporados na Aermet View. Os dados coletados foram incluídos no AERMOD. (Resultados) A concentração dos gases emitidos pela planta está abaixo dos valores de percepção para estas substâncias, 0,70 µg/m3 (< 0,50 ppb) para H2S e 26,6 µg/m3 (< 35,5 ppb) para NH3. O canal de deposição de descarte foi identificado como a principal fonte de emissões. Os gases gerados foram dispersos para as comunidades vizinhas de La Carpio, María Auxiliadora e Rincón Grande, na direção noroeste; Carvajal Castro, Rossiter Carballo, Residencial Real Santamaría e Lagunilla, na direção nordeste, e a Comissão Nacional de Emergência, na direção sul. Foram encontrados valores de erro entre 5% e 48% para o H2S e entre 8% e 75% para o NH3. O índice de concordância (CI) mostrou uma semelhança entre os valores previstos e observados tanto para o H2S quanto para o NH3. (Conclusões) As emissões gasosas de H2S y NH3 do sistema de tratamento de águas residuais não representam um risco sanitário e ambiental para as populações próximas.

Abstract Activated sludge generated by wastewater treatment plants contains high concentrations of pathogenic microorganisms and organic matter, posing a significant environmental challenge. The objective of this research was to achieve sludge stabilization using the Bokashi technique. A completely randomized design (CRD) was employed, comprising four treatments with four replicates each. Treatment 1 (T1) consisted of 35% sludge and 65% Bokashi, Treatment 2 (T2) included 45% sludge and 55% Bokashi, Treatment 3 (T3) comprised 55% sludge and 45% Bokashi, and Treatment 4 (T4) had 65% sludge and 35% Bokashi. Statistical analyses demonstrated that T3 yielded superior results for sludge stabilization, exhibiting optimal parameters, including a moisture content of 46.35%, carbon content of 42.73%, nitrogen content of 1.55%, a pH value of 6.4, and a stabilized temperature range of 30-31 ºC. These findings suggest the potential for efficient alternatives in stabilizing sludge from wastewater treatment plants, making it suitable for agricultural applications.

Resumen Los fangos activos generados por las plantas de tratamiento de aguas residuales contienen altas concentraciones de microorganismos patógenos y materia orgánica, convirtiéndose en un problema ambiental, el objetivo de esta investigación fue la estabilización de fangos mediante la técnica de Bokashi, se realizó un diseño completamente al azar (DCA) con cuatro tratamientos y cuatro réplicas. El T1 compuesto por 35 % fango y 65 % Bokashi, el T2 tuvo 45 % de fango y 55 % de Bokashi, el T3 55 % de fango y 45 % de Bokashi, y el T4 65 % de fango y 35 % de Bokashi. Los análisis estadísticos ejecutados mostraron que el T3 alcanzó mejores resultados para una estabilización de los fangos, presentando parámetros de valores óptimos de humedad de 46,35 %, carbono de 42,73 %, nitrógeno 1,55 %, el valor de pH 6,4 y la temperatura que una vez estabilizada se mantuvo entre 30-31 ºC presentando potencialidades como alternativas eficientes, para la estabilización de fangos provenientes de plantas de tratamiento de aguas residuales para ser utilizado en el sector agrícola.

Resumen (Introducción): Durante años, las aguas residuales de curtiembres han sido vertidas a diversas fuentes de aguas sin control alguno o con tecnologías poco eficientes, lo que genera un impacto en la calidad del agua. (Objetivo): El objetivo del estudio fue evaluar la viabilidad técnico-económica del uso del biopolímero pectina y quitosano para el tratamiento de aguas residuales de curtiembres. (Metodología): Se efectuó la extracción de pectina a partir de la cocona y el quitosano a partir de camarón. Se realizó una prueba de jarras donde se combinó el agua residual y los biopolímeros, la velocidad de agitación fue de 120 rpm y el tiempo de contacto de 1, 2 y 3 h. Se realizaron análisis de pH, demanda química de oxígeno (DQO), demanda bioquímica de oxígeno (DBO), sólidos suspendidos totales (SST) y Cr+6 de las muestras obtenidas. Para la comparación con Valores Máximos Admisibles (VMA), se utilizaron las muestras que mostraron mayor remoción de SST y Cr+6. Para el análisis estadístico de los diferentes tiempos y concentraciones se realizó una prueba ANOVA y de comparación múltiple, para el cotejo de eficiencias entre pectina y quitosano se realizó 1 prueba T de student. (Resultados): En la cantidad de 1 g tanto de quitosano como de pectina se registró una remoción del Cr+6 de 98.33 % y 98.30 % respectivamente, ambos con un tiempo de 1 h. En los sólidos suspendidos totales hubo una reducción del 98 % con 1 h de mezcla para la pectina y 96 % con 3 h de mezcla usando el quitosano. La eficiencia de remoción entre quitosano y pectina no mostraron una diferencia significativa. En la parte económica existe un ahorro de 846.85 USD, mientras que para el quitosano se tendría un ahorro de 807.61 USD. La concentración de parámetros de sólido sedimentable y aceites y grasas se encontró dentro de los VMA. Sin embargo, para sulfuros, DBO y DQO no se cumplió. (Conclusiones): Con el uso de biopolímeros se logró una considerable disminución del Cr+6 y de los SST, además de que ambos resultaron ser muy eficientes. También es una tecnología más rentable económicamente, en comparación con la tecnología empleada por la curtiembre estudiada. Sin embargo, para poder alcanzar los requerimientos de los VMA se deben utilizar algunas tecnologías adicionales.

Abstract (Introduction): For years, wastewater from tanneries has been discharged into various water sources without any control or with inefficient technologies, generating an impact on water quality. (Objective): To evaluate the technical-economic feasibility of the use of the biopolymer pectin and chitosan for the treatment of tannery wastewater. (Methods): Extraction of pectin from cocona and chitosan from shrimp was performed. A jar test was performed where the wastewater and biopolymers were combined, the agitation speed was 120 rpm and the contact time was 1, 2 and 3 h. Analyses of pH, chemical oxygen demand (COD), biochemical oxygen demand (BOD), total suspended solids (TSS) and Cr+6 were performed on the samples obtained. For comparison with Maximum Allowable Values (MAV), the samples that showed the highest TSS and Cr+6 removal were used. For the statistical analysis of the different times and concentrations an ANOVA and multiple comparison test was performed, for the comparison of efficiencies between pectin and chitosan a Student's t-test was performed. (Results): In the amount of 1 g of both chitosan and pectin there was a removal of Cr+6 of 98.33 % and 98.30 % respectively, both with a time of 1 h. In total suspended solids there was a reduction of 98 % with 1 h of mixing for pectin and 96 % with 3 h of mixing using chitosan. The removal efficiency between chitosan and pectin did not show a significant difference. In the economic part there is a saving of 846.85 USD while for chitosan there would be a saving of 807.61 USD. The concentration of settleable solids and oils and fats parameters were found to be within the MAV. However, for sulfides, BOD and COD were not met. (Conclusions): With the use of biopolymers, a considerable decrease in Cr+6 and TSS was achieved, in addition to the fact that both proved to be very efficient. It is also a more economically profitable technology compared to the technology used by the tannery studied. However, in order to meet the requirements of the MAV, some additional technologies must be used.