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Manejo sostenible de sistemas de abastecimiento, aguas residuales y pluviales
El ciclo del uso del agua empieza y termina en la fuente y su manejo debe enfocarse en todas las etapas con el fin de garantizar la sostenibilidad del sistema. En consecuencia, el manejo integral del agua incluye aspectos tales como: (a) la gestión de fuentes de abastecimiento, (b) la captación de agua en cantidades suficientes para suplir las necesidades de las zonas de influencia, (c) el tratamiento eficiente del agua cruda para lograr la calidad apta para el consumo de los usuarios finales, (d) la distribución segura, continua y controlada del agua tratada a los usuarios finales, (e) el uso del agua por los consumidores, (f) la recolección y manejo de las aguas residuales y la escorrentía urbana, (g) el tratamiento de las aguas residuales y de escorrentía urbana para su re-uso y/o descarga, (h) el manejo y/o valoración de los residuos de los procesos de tratamiento, y (i) la extracción de bienes y servicios útiles tales como calor, energía, materia orgánica y nutrientes.
Actualmente están emergiendo nuevas oportunidades para aplicar conceptos de sostenibilidad al manejo del agua debido a la creciente necesidad de adecuar y mantener la infraestructura existente y construir nuevos sistemas, teniendo en cuenta la variabilidad climática. Los objetivos de esta línea de investigación son por lo tanto:
- Identificar alternativas de gestión de las fuentes de abastecimiento de agua cruda que optimicen la calidad y cantidad del recurso, evaluado con base en parámetros de calidad tales como materia orgánica, metales, presencia de algas, pesticidas y fármacos, entre otros.
- Evaluar y promover el uso de fuentes alternativas de agua cruda que sustituyan parcialmente la demanda actual de agua potable (e.g. agua subterránea, recolección de aguas lluvias, re-uso de la escorrentía urbana y recirculación de aguas grises).
- Optimizar los procesos de tratamiento de agua (e.g. tratamientos alternativos y desinfección) para consumo incluyendo el control de contaminantes emergentes (e.g. subproductos de desinfección (SPD)).
- Cuantificar, modelar y controlar los procesos físicos, químicos y biológicos que ocurren en los sistemas de distribución y su efecto sobre la calidad del agua (e.g. formación de SPD, agregados inorgánicos y biopelículas).
- Evaluar mecanismos que promuevan el uso eficiente y adecuado del agua (e.g. reducción voluntaria de consumo, uso de equipos de consumo eficiente, políticas de precios e incentivos y manejo de líneas residenciales – tanques y filtros).
- Cuantificar, modelar y controlar los procesos físicos, químicos y biológicos que ocurren en los sistemas de recolección de aguas residuales y de escorrentía urbana.
- Evaluar y promover mecanismos para la reducción y/o el re-uso de la escorrentía urbana (i.e. maximización del uso de la infraestructura verde urbana tanto natural como construida).
- Optimizar los procesos de tratamiento de aguas residuales incluyendo sistemas convencionales y no convencionales.
- Evaluar y optimizar el manejo de los residuos de los procesos de tratamiento promoviendo la extracción y recuperación de elementos útiles (e.g. calor, energía, materia orgánica y nutrientes).
- Optimizar el manejo de la infraestructura física del agua urbana (e.g. desarrollar herramientas que propendan por el mantenimiento preventivo y la reducción de costos operativos de sistemas de recolección de agua, transporte y tratamiento).
- Estructurar propuestas normativas para hacer viable la implementación de todos los objetivos antes descritos.
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