Tecnologías de tratamiento de agua optimizando costos y eficiencias con simuladores como el Super Pro Designer y Ansys Fluid en la remoción de microplástico de efluentes domésticos e industriales de la región de Huánuco, Perú.

- Introducción La contaminación del agua por microplásticos, las cuales son partículas con un tamaño menor a 5 mm, con implicaciones directas en la salud humana y los ecosistemas acuáticos., además son difíciles de remover. En la región de Huánuco, donde los sistemas de tratamiento de aguas residuales pueden no estar adaptados para la eliminación de estos contaminantes, la investigación y desarrollo de metodologías eficientes se vuelve fundamental. - Problema Las plantas de tratamiento de aguas residuales convencionales no están diseñadas para eliminar eficientemente los microplásticos generando problemas de persistencia de estos contaminantes incluso después del tratamiento. Asimismo hay falta de métodos y datos sobre costos de operación como la estrategia para maximizar la remoción de microplásticos con costos atractivos. - Metodología El tipo de investigación es experimental y cuantitativa de variable independiente "Combinación de membranas de ultrafiltración con procesos de coagulación" y la variable dependientes "Remoción de microplásticos de efluentes domésticos e industriales." Siendo las actividades más importantes: 1) Caracterización de microplásticos en los efluentes domésticos e industriales de Huánuco. 2) Evaluación Experimental del Prototipo de Tratamiento de efluente con el proceso coagulación - ultrafiltración. 3) Simulación Computacional del proceso y sistema de tratamiento de efluente con el proceso coagulación - ultrafiltración con Super Pro - Ansys Fluid. - Hipótesis La combinación de membranas de ultrafiltración con procesos de coagulación permitirá alcanzar una eficiencia de remoción de microplásticos superior al 95%, con costos operacionales inferiores en un 20% respecto a otras tecnologías avanzadas, mediante la optimización con Super Pro Designer y Ansys Fluid (CFD). - Objetivo General del Proyecto: Desarrollar e implementar tecnologías avanzadas de tratamiento de agua, combinando membranas de ultrafiltración con procesos de coagulación, optimizando costos y eficiencias a través de simulaciones computacionales con Super Pro Designer y Ansys Fluid (CFD), para evaluar la viabilidad técnica y económica en la remoción de microplásticos en efluentes industriales y domésticos de la región de Huánuco. -Objetivos Específicos 1) Evaluar la concentración de microplásticos en los efluentes industriales y domésticos de Huánuco mediante análisis espectroscópicos y normativas ambientales. 2) Determinar la eficiencia de remoción de microplásticos mediante la aplicación de ultrafiltración y coagulación en un prototipo a escala de laboratorio, logrando una reducción del 95% de microplásticos con tamaño superior a 1 µm. 3) Simular el comportamiento hidráulico y los costos operativos de los procesos de ultrafiltración y coagulación con Super Pro Designer y Ansys Fluid (CFD), optimizando diseños con base en datos técnicos y económicos. - Resultados Esperados El diseño de un proceso de tratamiento de agua a partir de tecnologías avanzadas de coagulación y ultrafiltración generando una validación con pruebas experimentales, simulación de procesos con Super Pro Designer y desarrollo prototipos virtuales en Ansys Fluid. - Impacto del proyecto: El impacto radica en el diseño de procesos y sistemas de remoción de microplásticos de efluentes industriales y domésticos de la región Huánuco con optimización de costos de tratamiento y así evitar la contaminación de ecosistemas acuáticos, contaminación en la cadena alimenticia lo cual se puede bioacumularse en la cadena trófica y los efectos en la salud humana, puesto que los microplásticos pueden contener sustancias químicas tóxicas, como bisfenoles y ftalatos, lo cual genera a largo plazo problemas de salud y alteraciones hormonales.