Evaluation of a dead-end ultrafiltration membrane for the removal of organic matter from a water reservoir in Colombia

ABSTRACT: The removal of natural organic matter (NOM) from surface water sources was evaluated by a pilot ultrafiltration plant through 3 different treatment processes: UF, PAC/UF and PAC/C-S/UF. For UF, the ultrafiltration plant was used as the only treatment. For PAC/UF, tests were performed with powdered activated carbon (PAC) as pre-treatment to the ultrafiltration membrane. For the PAC/C-S/UF hybrid treatment process, adsorption with PAC and coagulation- sedimentation with aluminum sulphate as a coagulant was used as pre-treatment. The results indicated that the best hybrid treatment process was PAC/C-S/UF, since it maintained a stable transmembrane pressure (TMP) of around 0.5 bar in the operating time, while in the this process the flow remained constant at about 227 L / (m2 · h). In addition, with this process, the highest removal efficiencies were obtained for the NOM parameters evaluated. Coagulation pre-treatment improved the removal of NOM in comparison with PAC and UF as the only treatment. The results showed that both hydrophobic and hydrophilic organic compounds could be removed by the action of the coagulant. When further comparing the increased removal rates of the hydrophobic material (HoM) and hydrophilic material (HiM) fractions, it was observed that the hydrophobic organic chromophores could be removed by coagulation more easily than the hydrophilic organic chromophore compounds. The molecular weight distribution (MWD) was evaluated, indicating that the PAC/C-S/UF treatment successfully removed medium-high molecular weight (MW) compounds (> 1701 Da), but the removal efficiency of medium-low MW compounds (≤ 1701 Da) began to decrease as the compounds had lower MW

Capitulo 3. Agua dulce

Las dinámicas de crecimiento poblacional, asociadas a la diversificación de sistemas productivos y las modificaciones antrópicas de la biocenosis, han conducido a un deterioro de los diversos ecosistemas y por consiguiente, una disminución de los diferentes servicios que ofrecen. El agua dulce, como servicio ecosistémico de abastecimiento, (conocido igualmente como suministro o aprovisionamiento), ha permitido a las sociedades evolucionar y crecer en torno a un recurso natural intrínsecamente ligado a su desarrollo, siendo un componente obligatorio para la producción de alimentos, energía, servicios y crucial en la supervivencia de los seres humanos.La función de suministro de agua se refiere al filtrado, retención y almacenamiento de agua principalmente en arroyos, lagos y acuíferos, lo cual también depende del papel de los ecosistemas en los ciclos hidrológicos (de Groot et al., 2002), siendo utilizada en diversas actividades productivas, industriales, recreativas, sociales, entre otras. La gestión de este recurso se ha visto condicionada en diferentes aspectos, principalmente en el acceso y distribución a nivel mundial medida a partir de la disponibilidad, seguido por la afectación en términos de calidad.De acuerdo con el Programa Hidrológico Internacional adscrito a la UNESCO, los retos mundiales frente a la gestión de este recurso contempla en 2030 reducir el uso del agua tanto para el riego agrícola como la industria en un 20%, y uso doméstico en un 15%, al igual que el incremento de la productividad de agua en todos los sectores en un 50%, acogiendo el enfoque de gestión de la demanda hídrica, el cual busca menos demanda de agua para los cultivos, mayor número de tecnologías de ahorro de agua y reutilización segura de aguas residuales.El uso ineficiente y la escasez de agua, amenazan la futura producción de alimentos en el mundo y consecuentemente la seguridad alimentaria y el sustento de millones de productores y consumidores (IICA, 2017), lo cual ha quedado en manifiesto debido a los diferentes cambios ambientales característicos del antropoceno, que han llevado a definir acciones enfocadas en la adaptación más que en la prevención.El sector académico cumple un papel importante en la implementación de los Objetivos de Desarrollo Sostenible relacionados con el agua. Abordar estos retos desde la ciencia requiere igualmente la articulación con el gobierno y la sociedad civil, por consiguiente, los aportes en términos de información, evaluación de fenómenos y proyecciones en diferentes horizontes, permiten aportar en la comprensión de recursos así como su dinámica en proyecciones futuras.Fortalecer la gestión del agua constituye una necesidad para los gobiernos locales, regionales y sobre todo nacionales, lo cual ha posibilitado la implementación de instrumentos de gestión y planificación orientados, no solo a racionalizar el recurso, sino a brindar estrategias para su conservación. El presente capítulo se orienta principalmente en brindar una visión del agua dulce como servicio ecosistémico a partir de un enfoque de indicadores de sostenibilidad, profundizando principalmente en el agrícola debido a la presión que genera sobre los ecosistemas y requerimientos debido a su dinámica nacional

Servicios ecosistémicos: un enfoque introductorio con experiencias del occidente colombiano

Con el interés de transmitir y apropiar diversas comunidades en temáticas asociadas a los servicios ecosistémicos, el presente libro entrega 15 capítulos que aproximarán al lector hacia la conceptualización y apropiación de conocimientos básicos,  asociados a los diversos servicios ecosistémicos brindados generosamente por la naturaleza. El capítulo 1, Introducción al estado del arte de los servicios ecosistémicos en la región occidental colombiana, introduce al lector hacia la apropiación conceptual de los servicios ecosistémicos, contando experiencias relevantes del contexto colombiano. Los 14 capítulos posteriores también tendrán una fase introductoria, estudios de caso basados en experiencias del occidente colombiano y resultados de investigaciones realizadas por los autores. En estos capítulos, el lector encontrará información relevante sobre cuatro grupos de servicios ecosistémicos: abastecimiento, regulación, apoyo y culturales. Este libro es el resultado del arduo trabajo consolidado por un equipo interdisciplinario que, a partir de la integración de saberes y resultados de investigación, logró construir un material de lenguaje sencillo que se espera sea de gran utilidad para diversos lectores interesados en apropiarse del conocimiento básico, orientado hacia la familiarización y el compromiso con la protección de los ecosistemas y sus servicios