Selección de un sistema de desinfección en proyectos de reutilización de las aguas residuales tratadas

Abstract

[EN] Economic development often involves the need for additional water resources to carry out the new industrial or agricultural activities, or to supply the domestic, tourist and leisure activities demand. Moreover, this development usually leads to increased in population, which further increases the demand for water. In many places with arid or semiarid climate, this water scarcity leads to decreased water quality, even in areas with rainfall, the accumulation of demand in time and in space causes deficits, and produces social impact about the destination of available resources and damages to the environment. The reclaimed wastewaters are an unconventional source of water that has developed in recent decades. However, in order to reuse this resource, very important because of the quantity and the availability, appropriate technologies are required, specially an efficient disinfection system. This doctoral thesis presents an application of the Analytic Hierarchy Process (AHP) by integrating a Delphi process and combined with the VIKOR technique for selecting the best disinfection technology for treated wastewater reuse projects. The proposed methodology provides project managers a tool to evaluate problems with multiple criteria and multiple alternatives which involve non-commeasurable decision criteria, with expert opinions play playing a major role in the selection of these treatment alternatives. The alternatives have been evaluated for each of the criteria weighted according to the opinions of the experts consulted. Finally, the VIKOR method has been applied to determine a compromise solution, and to establish the stability of the results. Therefore, the expert system proposed to select the optimal disinfection alternative is a hybrid method combining the AHP with the Delphi method and the VIKOR technique, which is shown to be appropriate in realistic scenarios where multiple stakeholders are involved in the selection of a sustainable disinfection technique for wastewater reuse projects.

[ES] El desarrollo económico suele implicar la necesidad de disponer de recursos hídricos adicionales para poder llevar a cabo las nuevas actividades industriales o agrícolas, o para abastecer la demanda correspondiente a las actividades domésticas, turísticas y de ocio. Además, este desarrollo conlleva habitualmente un aumento de población, lo que aún incrementa más la demanda de agua. En muchos lugares de clima árido o semiárido esta escasez de recursos hídricos ocasiona una disminución de la calidad del agua, incluso en lugares con lluvia suficiente la acumulación de la demanda en el tiempo y en el espacio crea deficiencias, y genera repercusiones sociales al respecto del destino de los recursos disponibles y su afectación al medio ambiente. Las aguas residuales regeneradas constituyen un recurso no convencional de agua que ha venido desarrollándose en los últimos decenios. No obstante, para poder proceder a reutilizar este recurso, de gran importancia por su volumen y disponibilidad, se requieren las tecnologías adecuadas y en particular unos sistemas de desinfección eficientes. Esta tesis presenta una aplicación del Proceso Analítico Jerárquico (AHP) mediante la integración de un proceso Delphi y combinado con la técnica VIKOR, para la selección de la mejor tecnología de desinfección en proyectos de reutilización y regeneración de aguas residuales tratadas. La metodología propuesta proporciona a los administradores de proyectos una herramienta para evaluar problemas con criterios múltiples y múltiples alternativas que implican criterios de decisión no cuantificables, con opiniones de expertos que juegan un papel importante en la selección de estas alternativas de tratamiento. Las alternativas han sido evaluadas para cada uno de los criterios, ponderados de acuerdo a las opiniones de los expertos consultados. Finalmente, se aplica el método VIKOR para determinar una solución de compromiso, y establecer la estabilidad de los resultados. Por tanto, el sistema experto propuesto para seleccionar la alternativa óptima de desinfección es un método híbrido que combina el procedimiento AHP con el método Delphi y la técnica VIKOR, y se muestra apropiado en escenarios realistas donde múltiples actores están involucrados en la selección de una técnica de desinfección sostenible en proyectos de regeneración de aguas residuales tratadas.

[CA] El desenvolupament econòmic sol implicar la necessitat de disposar de recursos hídrics addicionals per a poder dur a terme les noves activitats industrials o agrícoles, o per a abastir la demanda corresponent a les activitats domèstiques, turístiques i d'oci. A més, aquest desenvolupament comporta habitualment un augment de població, la qual cosa encara incrementa més la demanda d'aigua. En molts llocs de clima àrid o semi àrid esta escassetat de recursos hídrics ocasiona una disminució de la qualitat de l'aigua, fins i tot en llocs amb pluja suficient l'acumulació de la demanda en el temps i en l'espai crega deficiències, i genera repercussions socials respecte d'això del destí dels recursos disponibles i la seua afectació al medi ambient. Les aigües residuals regenerades constituïxen un recurs no convencional d'aigua que ha vingut desenvolupant¿se en els últims decennis. No obstant això, per a poder procedir a reutilitzar aquest recurs, de gran importància pel seu volum i disponibilitat, es requerixen les tecnologies adequades i en particular uns sistemes de desinfecció eficients. Esta tesi presenta una aplicació del Procés Analític Jeràrquic (AHP) per mitjà de la integració d'un procés Delphi i combinat amb la tècnica VIKOR, per a la selecció de la millor tecnologia de desinfecció en projectes de reutilització i regeneració d'aigües residuals tractades. La metodologia proposada proporciona als administradors de projectes una ferramenta per a avaluar problemes amb criteris múltiples i múltiples alternatives que impliquen criteris de decisió no quantificables, amb opinions d'experts que juguen un paper important en la selecció d'estes alternatives de tractament. Les alternatives han sigut avaluades per a cada un dels criteris ponderats d'acord amb les opinions dels experts consultats. Finalment, s'aplica el mètode VIKOR per a determinar una solució de compromís, i establir l'estabilitat dels resultats. Per tant, el sistema expert proposat per a seleccionar l'alternativa òptima de desinfecció és un mètode híbrid que combina el procediment AHP amb el mètode Delphi i la tècnica VIKOR, i es mostra apropiat en escenaris realistes on múltiples actors estan involucrats en la selecció d'una tècnica de desinfecció sostenible en projectes de regeneració d'aigües residuals tractades.