https://hdl.handle.net/2238/10560 2026-05-12T03:04:43Z https://hdl.handle.net/2238/16578 Uso de biocarbón para la remoción del herbicida bromacil Rodríguez-Chacón, Kiara Melissa El crecimiento desmedido poblacional ha llevado al uso intensivo de compuestos químicos para aumentar la productividad y rendimiento de los sistemas agropecuarios, esto con el propósito de garantizar alimentos a la sociedad. Sin embargo, estos compuestos tienen la capacidad de transferirse a otras matrices, como a los sistemas lóticos. El consumo de agua contaminada con estos productos puede tener efectos adversos sobre la salud humana. En este contexto, Costa Rica se destaca como uno de los principales exportadores de piña, un monocultivo que se caracteriza por el uso intensivo de plaguicidas, entre los cuales se encontraba el bromacil. Este estudio evalúa la capacidad de adsorción del bromacil en agua artificial utilizando biocarbón producido a partir de rastrojos de piña, recolectados en Río Cuarto de San Carlos y tratados mediante pirólisis a 700 °C. Posteriormente, fue caracterizado mediante análisis de pH, conductividad eléctrica, análisis elemental, área superficial específica (BET), capacidad de intercambio catiónico (CIC), hidrofobicidad, y microscopía electrónica de barrido (SEM). El biocarbón presentó un rendimiento de carbonización del 29,5%, 19,75% de cenizas y 52,96% de carbono fijo, indicando una estructura estable y adecuada para adsorción. La caracterización mostró un pH alcalino (10,39), alta superficie específica (104,32 m²/g) y notable porosidad (42,01 m²/g). Las pruebas de adsorción se realizaron en soluciones de bromacil a una concentración inicial de 220,3 µg/L, donde los datos de equilibrio se ajustaron adecuadamente al modelo de la isoterma de Henry, obteniendo una constante K de 16,77 L/mg y un coeficiente de correlación de 0,9971. Se logró una capacidad máxima de adsorción de 104,413 mg/g para la menor masa de biocarbón utilizada, la cual es superior a la obtenida en estudios similares. Se evidencia que los rastrojos de piña pueden ser utilizados como adsorbente en la remoción de bromacil, demostrando ser una opción viable de tratamiento de agua.; Uncontrolled population growth has led to the intensive use of chemical compounds to increase the productivity and yield of agricultural systems, with the aim of ensuring food for society. However, these compounds have the capacity to be transferred to other matrices, such as lotic systems, and the consumption of water contaminated with the metabolites of these products can have adverse effects on human health. In this context, Costa Rica stands out as one of the main exporters of pineapple, a monoculture characterized by the intensive use of pesticides, including bromacil. This study evaluates the adsorption capacity of bromacil in artificial water using biochar produced from pineapple residues collected in Río Cuarto, San Carlos, and treated by pyrolysis at 700°C. It was subsequently characterized by pH, electrical conductivity, elemental analysis, specific surface area (BET), cation exchange capacity (CEC), hydrophobicity, and scanning electron microscopy (SEM). The biochar showed a carbonization yield of 29,5%, 19,75% ash, and 52,96% fixed carbon, indicating a stable structure suitable for adsorption. The characterization showed an alkaline pH (10,39), high specific surface area (104,32 m²/g), and notable porosity (42,01 m²/g). Adsorption tests were performed on bromacil solutions at an initial concentration of 220,3 µg/L, where the equilibrium data were adequately fitted to the Henry isotherm model, obtaining a K constant of 16,77 L/mg and a correlation coefficient of 0,9971. A maximum adsorption capacity of 104,413 mg/g was achieved for the lowest mass of biochar used, which is higher than that obtained in similar studies. It is evident that pineapple residues can be used as an adsorbent in the removal of bromacil, proving to be a viable water treatment option. Proyecto de Graduación (Licenciatura en Ingeniería Ambiental) Instituto Tecnológico de Costa Rica, Escuela de Química, 2024.; Esta tesis cumple con el objetivo ODS 6: garantizar la disponibilidad y la gestión sostenible del agua y el saneamiento para todas las personas. Meta 3: mejorar la calidad del agua reduciendo la contaminación, eliminando el vertimiento y minimizando la emisión de productos químicos y materiales peligrosos, reduciendo a la mitad el porcentaje de aguas residuales sin tratar y aumentando considerablemente el reciclado y la reutilización sin riesgos a nivel mundial. 2024-02-01T00:00:00Z https://hdl.handle.net/2238/16568 Estrategia de desarrollo urbano sostenible para la intervención de los espacios públicos del Cuadrante Urbano de Cervantes, Alvarado, Costa Rica Thalmann-Solano, Lia Francisca Los espacios públicos desempeñan un papel fundamental en el desarrollo sostenible de las ciudades. Sin embargo, en Costa Rica, su disminución y abandono representan una problemática creciente, como es el caso en el distrito de Cervantes. Esta investigación se llevó a cabo con el fin de elaborar una estrategia para guiar la intervención de los espacios públicos del Cuadrante Urbano de Cervantes, desde los principios del desarrollo urbano sostenible y considerando las perspectivas de género, de discapacidad y generacional. La estrategia se elaboró a partir de los resultados de un diagnóstico previo de los espacios públicos, que estudió la percepción de la comunidad sobre los espacios y sus condiciones en cuatro dimensiones principales: i) Bienestar y percepción, ii) Ambiente y paisaje, iii) Conectividad socioecológica y accesos y iv) Sociabilidad, encuentro y actividades. Se encontró que los espacios públicos del Cuadrante Urbano enfrentan múltiples desafíos, incluyendo inseguridad, falta de accesibilidad física, deficiencias en la infraestructura, manejo inadecuado de residuos sólidos, escasez de paisajismo y diversidad vegetal y ausencia de elementos para la resiliencia climática. Estos resultados evidenciaron la necesidad de intervenciones pertinentes y sostenibles para el mejoramiento de los espacios públicos del cuadrante. Se elaboró una estrategia que propone objetivos para abordar los desafíos identificados, incluyendo un total de 94 acciones estratégicas para alcanzarlos, así como los resultados esperados de su consecución. Esta se validó con el gobierno local de Cervantes, recibiendo una valoración positiva, con lo que se la considera adecuadamente fundamentada, clara, inclusiva y pertinente para las necesidades y el contexto de la comunidad.; Public spaces play a fundamental role in the sustainable development of cities. However, in Costa Rica, their decline and neglect have become a growing concern, as seen in the district of Cervantes. This research was conducted to develop a strategy to guide the intervention of public spaces in the Urban Quadrant of Cervantes, based on the principles of sustainable urban development and considering gender, disability, and generational perspectives. The strategy was formulated based on the findings of a prior diagnosis of said public spaces, which assessed the community’s perceptions of the spaces as well as their conditions across four main dimensions: i) Well-being and perception, ii) Environment and landscape, iii) Socioecological connectivity and access, and iv) Sociability, gathering and activities. It was found that public spaces in the Urban Quadrant face multiple challenges, including insecurity, lack of physical accessibility, deficiencies in infrastructure, inadequate solid waste management, limited landscaping and vegetation diversity, and the absence of elements that enhance climate resilience. These results highlighted the need for relevant and sustainable interventions to improve the quadrant’s public spaces. A strategy was developed to address said challenges, proposing objectives along with a total of 94 strategic actions to achieve them, as well as the expected outcomes of their implementation. This strategy was validated with the local government of Cervantes, receiving a positive evaluation and being considered well-founded, clear, inclusive, and relevant to the needs and context of the community. Proyecto de Graduación (Licenciatura en Ingeniería Ambiental) Instituto Tecnológico de Costa Rica, Escuela de Química, 2025.; Esta tesis cumple con el objetivo ODS 11: lograr que las ciudades y los asentamientos humanos sean inclusivos, seguros, resilientes y sostenibles. Meta 7: proporcionar acceso universal a zonas verdes y espacios públicos seguros, inclusivos y accesibles, en particular para las mujeres y los niños, las personas de edad y las personas con discapacidad. 2025-04-01T00:00:00Z https://hdl.handle.net/2238/16534 Estudio de factibilidad para la implementación de la norma INTE/ISO 20200:2020: determinación del grado de desintegración de materiales plásticos bajo condiciones de compostaje simuladas en un ensayo de laboratorio, en el CEQIATEC Mora-Brenes, Dara La problemática ambiental a causa del incremento de materiales poliméricos, conocidos como “plásticos”, y su inadecuada gestión, continúa alrededor del mundo. La persistencia de estos materiales en el ambiente conduce a consecuencias negativas para todos los ecosistemas, incluyendo las matrices ambientales: agua, suelo y aire. Actualmente, han surgido alternativas a este tipo de polímeros, como lo son los plásticos “compostables”, diseñados para degradarse bajo condiciones específicas de compostaje. No obstante, para garantizar su eficacia y evitar el uso indebido del término “compostable”, es indispensable contar con criterios técnicos respaldados por normas estandarizadas. Al año 2025 en Costa Rica, no existen laboratorios acreditados que brinden el servicio de pruebas normalizadas que permitan comprobar la veracidad de estos productos alternativos. Por lo tanto, en esta investigación se propone analizar la factibilidad para la implementación de la norma INTE/ISO 20200:2020: Determinación del grado de desintegración de materiales plásticos bajo condiciones de compostaje simuladas en un ensayo de laboratorio en el CEQIATEC. Primeramente, se aplicó el método de ensayo descrito en la norma analizando muestras de plástico de empaque de alimento de “ácido poliláctico” (PLA) y bolsas comerciales “oxobiodegradables” (POX). Se realizó un análisis de la información recolectada en el proceso para lograr llevar a cabo un estudio de factibilidad de mercado, técnico, operativo, ambiental y económico. En conclusión, al finalizar los 45 días del proceso de compostaje, el grado de desintegración para el PLA fue de 97,32% y para el POX fue de 0%. Según la norma en cuestión, para que los resultados del ensayo sean válidos, deben cumplir dos criterios: una disminución del contenido en sólidos volátiles igual o superior al 30% y una variabilidad igual o menor al 20% en el resultado de los grados de desintegración en las tres réplicas de cada material plástico analizado. En este caso, sólo se cumplió uno de estos criterios (variabilidad ≤ 20%), por lo tanto, el ensayo aplicado para los materiales poliméricos tratados se consideró inválido, según los requisitos normativos para la evaluación de la desintegración de dichos plásticos. Con respecto al estudio de factibilidad, los aspectos más relevantes son los siguientes: dentro del mercado hay baja oferta y más demanda; en el área técnica-operativa el proceso con mayor duración fue el procedimiento de compostaje en el período de incubación termofílico; en el estudio ambiental, el consumo energético presenta el impacto ambiental más significativo y, por último, en la evaluación financiera todos los escenarios expuestos son económicamente viables, bajo las condiciones establecidas; sin embargo, se recomienda el escenario 1, ya que ofrece el costo de servicio más bajo, en comparación con el resto de los escenarios analizados.; The environmental issues caused by the rise of polymeric materials also known as “plastic” and their inadequate management is spread all throughout the world. The persistence of this material in the environment leads to negative consequences for all ecosystems, including water, soil and air.Currently, there are alternatives to these types of polymers that are known as “compostable”, designed to degrade under specific conditions of a composting process. However, to ensure the efficiency of these alternatives and adequately use the term “compostable”, there must be an adherence to technical criteria and standardized guidelines. As of 2025, there are no accredited laboratories in Costa Rica that offer standardized tests to verify the legitimacy of these alternative “compostable” products. This research aims to analyze the implementation feasibility for the standard INTE/ISO 20200:2020: Determinación del grado de desintegración de materiales plásticos bajo condiciones de compostaje simuladas en un ensayo de laboratorio in the CEQUIATEC laboratory. First, the testing method described in the standard INTE/ISO 20200:2020 was implemented by analyzing plastic food packaging samples made of “polylactic acid” (PLA) and bags made of “oxobiodegradables” (POX). Further analysisfrom this data was conducted to determine the market feasibility on a technical, operative, environmental and economic basis. In conclusion, after 45 days of the composting process the disintegration rate of PLA was 97.32% and 0% for POX. According to the referenced standard (INTE/ISO 20200:2020), the results must meet two criteria for their validation: a decrease in volatile solids (SV) greater than or equal to 30% and a variability less than or equal to 20% for the three samples of each material. In this case, only one of these criteria was met (variability ≤ 20%), for this reason, the test method for the treated polymeric materials was deemed invalid, based on the regulatory requirements for evaluating the disintegration of plastics. Regarding the feasibility study, the most relevant aspects are the following: the market currently has low supply and high demand; in the technical-operational area, the composting process during the thermophilic incubation period had the longest duration; in the environment study the energy consumption presented the most significant environmental and, lastly about financial evaluation all the exposed scenarios are economically viable under the stablished conditions; however, the scenario 1 is recommended, as it has the lowest cost of service compared to the other analyzed scenarios. Proyecto de Graduación (Licenciatura en Ingeniería Ambiental) Instituto Tecnológico de Costa Rica, Escuela de Química, 2025.; Esta tesis cumple con el objetivo ODS 3: asegurar una vida sana y promover el bienestar de todas las personas en todas las edades. Meta 9: reducir considerablemente el número de muertes y enfermedades producidas por productos químicos peligrosos y la contaminación del aire, el agua y el suelo. 2025-05-01T00:00:00Z https://hdl.handle.net/2238/16484 Estrategia de gestión de residuos orgánicos para una feria del agricultor Araya-Lara, María Paula Los residuos orgánicos suelen enviarse a sistemas de disposición final, como rellenos sanitarios, lo cual propicia la alteración de las propiedades del suelo y las emisiones de gases de efecto invernadero. En Costa Rica, un 60% de los residuos sólidos enviados a rellenos sanitarios son orgánicos; no obstante, estos pueden gestionarse mediante técnicas de compostaje en un ámbito local. Las municipalidades son responsables de tratar los desechos generados en su cantón, por lo que la Municipalidad de Oreamuno ha mostrado interés en investigar soluciones para la gestión de los residuos generados en su feria del agricultor. En este proyecto, se analizó la situación actual en dicha feria, para lo cual se definieron patrones de comportamiento y se identificaron los retos de la separación y recolección de los residuos orgánicos mediante visitas al campo ferial, y se entrevistaron expertos en el tema, incluyendo los administradores y vendedores de la feria. Asimismo, se elaboró compost con el método tradicional en hileras y con el procedimiento en compostera automatizada, a partir de muestras de residuos orgánicos del sitio, para evaluar la calidad de los productos según sus niveles de NH4 + , NO3 - , P2O5,K2O, pH, % de humedad y relación C/N, así como la adaptación de los procesos a las condiciones del tratamiento de compostaje en montículos que ya era realizado por la municipalidad, con una Matriz de Decisión de Pugh. Por último, se propusieron buenas prácticas para la gestión de los residuos en estudio. Se obtuvo que los agricultores separan adecuadamente los residuos y están dispuestos a colaborar en esta etapa del proceso. También se concluyó que el método con los mejores resultados es el de montículos, ya que posee los valores más adecuados para la mayoría de los parámetros evaluados; no obstante, se recomiendan correcciones de infraestructura y control en el proceso.; Organic waste is usually sent to final disposal systems, such as landfills, leading to the alteration of soil properties and greenhouse gas emissions. In Costa Rica, 60% of the solid waste sent to landfills is organic. However, this can be managed through composting techniques at a local level. Municipalities are responsible for treating the waste generated in their city; therefore, the Municipality of Oreamuno has shown interest in researching solutions for the management of waste generated at its farmer’s market. In this project, the current situation of waste management at the market was analyzed, defining behavioral patterns and identifying challenges related to the separation and collection of organic waste by visiting the market, and experts on the subject were interviewed, including the market’s managers and vendors. In addition, compost was produced using the traditional windrow method and an automated composter, from samples of organic waste from the site, to evaluate the quality of the products according to the levels of NH4 + , NO3 - , P2O5 and K2O concentrations, pH, moisture content, and C/N ratio, and the adaptation of both processes to the conditions of the mound composting treatment already carried out by the municipality, using a Pugh Decision Matrix. Finally, good practices were proposed for the management of waste under study. It was found that farmers separate waste properly and are willing to collaborate in this stage of the process. Likewise, it was concluded that the method with the best results is the mound method, since it has the most appropriate values for most of the parameters evaluated; however, infrastructure and control corrections in the process are recommended. Proyecto de Graduación (Licenciatura en Ingeniería Ambiental) Instituto Tecnológico de Costa Rica, Escuela de Química, 2025.; Esta tesis cumple con el objetivo ODS 11: lograr que las ciudades y los asentamientos humanos sean inclusivos, seguros, resilientes y sostenibles. Meta 6: reducir el impacto ambiental negativo per capita de las ciudades, incluso prestando especial atención a la calidad del aire y la gestión de los desechos municipales y de otro tipo. 2025-05-01T00:00:00Z