Ciencia e Ingeniería Neogranadina

Editorial

Bug-Bounty, the Future of Pentesting?

Resumen: Al comienzo del artículo se ofrece un resumen de los desafíos contemporáneos que enfrentan las corporaciones con respecto a la protección de datos. Luego se expone una táctica efectiva para las entidades: la implementación de auditorías de seguridad y ejercicios de intrusión controlada, enfocándose en el análisis a profundidad de dos de estas: los cuestionarios de penetración (pentesting) y el Bug-Bounty con sus definiciones y sus evoluciones, como sus ventajas y desventajas. Finalmente, se argumenta que el Bug-Bounty no puede reemplazar completamente al pentesting realizado por expertos, y pueden verse como dos enfoques complementarios que podrían ayudar a mejorar la seguridad de una organización.

Abstract: At the beginning of the article, a summary of the contemporary challenges facing corporations regarding data protection is provided. Then an effective tactic for entities is exposed: the implementation of security audits and controlled intrusion exercises, focusing on the in-depth analysis of two of these: penetration testing (pentesting) and Bug-Bounty, with their definitions and their evolutions, such as their advantages and disadvantages. Finally, it is argued that Bug-Bounty cannot completely replace expert-led pentesting, and they can be seen as two complementary approaches that can help improve an organization's security.

Resumo: No início do artigo, é oferecido um resumo dos desafios contemporâneos gue as corporações enfrentam em relação à proteção de dados. Em seguida, expõe-se uma tática eficaz para as entidades: a implementação de auditorias de segurança e exercícios de intrusão controlada, focando-se na análise aprofundada de dois destes: os guestionários de penetração (pentesting) e o Bug-Bounty, com suas definições e evoluções, bem como suas vantagens e desvantagens. Finalmente, argumenta-se que o Bug-Bounty não pode substituir completamente o pentesting realizado por especialistas, e é possível observá-los como dois enfoques complementares que podem ajudar a melhorar a segurança de uma organização.

Armoring Processes in a Regulated Tropical River: La Miel River Case

Resumen: En el presente estudio se analiza el proceso de acorazamiento (blindaje) que se presenta en el río La Miel (Colombia), un importante río tropical regulado y fuertemente modificado en sus regímenes hidrológicos, hidráulicos y sedimentológicos. Para confirmar la hipótesis del acorazamiento se emplean tres enfoques diferentes: 1) verificación cualitativa del proceso de acorazamiento realizada durante un recorrido de campo; 2) verificación cuantitativa del acorazamiento con el empleo del criterio definido por Little y Meyer para la desviación geométrica estándar de la granulometría del lecho (determinada con el software Basegrain), y 3) análisis de los registros de carga de sedimentos en suspensión y de fondo en las estaciones de monitoreo hidrosedimentológico. Los resultados indican que el río La Miel, efectivamente, se encuentra acorazado, según la evidencia de campo y la marcada disminución en la carga de sedimentos de fondo; además, por un lado, se identifica que el proceso de acorazamiento se ha dado en escalas de tiempo más cortas que las reportadas en la literatura para ríos extratropicales, debido al exceso de capacidad de transporte producido por el aumento sistemático de los caudales mínimos, luego de la regulación y los trasvases de los ríos Guarinó y Manso. Por otro lado, podemos indicar que efectivamente existe un umbral de caudal importante (234 m3/s), el cual se debe superar para que se rompa la coraza y se registre transporte de la carga de fondo.

Abstract: This study investigates the armoring process occurring in the La Miel River, Colombia, an essential tropical river subject to regulation and significant modification in its hydrological, hydraulic, and sedimentological dynamics. Three distinct methodologies were employed to validate the armoring hypothesis: 1) qualitative assessment of armoring conducted during fieldwork, 2) quantitative verification of armoring utilizing the criteria outlined by Little and Meyer for the geometric standard deviation of bed granulometry (determined through BASEGRAIN software), and 3) analysis of suspended and bed sediment load records at hydrosedimentological monitoring stations. The findings indicate that the La Miel River exhibits armoring, substantiated by field observations and a notable decrease in bed sediment load. Moreover, it is observed that the armoring process has occurred on shorter time scales compared to extratropical rivers, attributed to excess transport capacity resulting from the systematic elevation of minimum flows post-regulation and transfer of the Guarino and Manso rivers. Additionally, a significant flow threshold (234 m3/s) is identified, which must be surpassed to disrupt the armor layer and initiate bed load transport.

Resumo: No presente estudo é analisado o processo de erosão que ocorre no rio La Miei (Colômbia), um importante rio tropical regulado e fortemente modificado em seus regimes hidrológicos, hidráulicos e sedimentológicos. Para confirmar a hipótese de erosão são utilizados três enfoques diferentes: 1) verificação qualitativa do processo de erosão realizada durante um percurso de campo; 2) verificação quantitativa da erosão com o uso do critério definido por Little e Meyer para o desvio geométrico padrão da granulometria do leito (determinado com o software Basegrain); e 3) análise dos registros de carga de sedimentos em suspensão e de fundo nas estações de monitoramento hidrossedimentológico. Os resultados indicam que o rio La Miei, efetivamente, está erodido, segundo a evidência de campo e a marcada diminuição na carga de sedimentos de fundo; além disso, por um lado, identifica-se que o processo de erosão ocorreu em escalas de tempo mais curtas do que as reportadas na literatura para rios extratropicais, devido ao excesso de capacidade de transporte produzido pelo aumento sistemático das vazões mínimas, após a regulação e os transvases dos rios Guarinó e Manso. Por outro lado, podemos indicar que realmente existe um limiar de vazão importante (234 m3/s), que deve ser superado para que os sedimentos se rompam e seja registrado o transporte da carga de fundo.

Ecological Support Structure (ESS) for Land Use Management: The Case of The Municipality of Florida

Resumen: La Estructura Ecológica Principal (EEP) es fundamental para el ordenamiento territorial, ya que permite incluir criterios ambientales para el ordenamiento del suelo rural, el desarrollo de proyectos urbanísticos, de parcelación y edificaciones; no obstante, en muchos planes de ordenamiento territorial (POT) en Colombia el componente ambiental solo incluye las áreas protegidas legalmente establecidas y determinantes ambientales regionales como suelo de protección, insuficiente para la conservación de la biodiversidad y los servicios ambientales, esenciales para desarrollar procesos productivos sostenibles. La presente propuesta metodológica para el POT del municipio de La Florida se basó en el concepto de Estructura Ecológica de Soporte (EES), que abarca la EEP y la Infraestructura Ecológica (IE). La EES se apoyó en dos conceptos complementarios: la Estructura Ecológica de Soporte Actual (EESA) que la sociedad podría, o no, utilizar de manera sostenible y ser adecuada para mantener los servicios ecológicos y la Estructura Ecológica de Soporte Mínima (EESM) compuesta por áreas que deben protegerse, áreas críticas y áreas de uso humano directo. La EES permitió duplicar las áreas de conservación y protección ambiental de un 28,36 % requerido por la norma, hasta el 56,02 %, mediante la inclusión de la IE, compuesta por corredores de conectividad, cauces, nacimientos y áreas de protección asociada, áreas de recarga hídrica, laderas de protección y el parque temático ambiental "La casa del roble". Así, la EES mejorará notablemente las condiciones biofísicas de los ecosistemas de las que dependen los servicios ecosistémicos.

Abstract: The Main Ecological Structure (EEP) plays a pivotal role in territorial planning by integrating environmental criteria into rural land use planning, urban development projects, land partitioning, and construction. However, many Territorial Planning Schemes (POT) in Colombia often limit the environmental component to legally established protected areas and regional environmental determinants, such as protection zones. This approach falls short in conserving biodiversity and environmental services vital for sustainable productive processes. The study proposes methodological approach for the POT of the municipality of La Florida based on the concept of Ecological Support Structure (EES), comprising the EEP and Ecological Infrastructure (IE). The EES encompasses two complementary concepts: the Current Ecological Support Structure (EESA) and the Minimum Ecological Support Structure (EESM). While the former may or may not be utilized sustainably by society despite being suitable for maintaining ecological services, the latter includes areas that must be preserved, critical areas, and areas of direct human use. By incorporating the IE, the resulting EES effectively doubles the areas of conservation and environmental protection, increasing from the mandatory 28.36 % to 56.02 %. Newly proposed areas include connectivity corridors, watercourses, springs, associated protection areas, water recharge areas, protection slopes, and the environmental theme park "La casa del Roble". Conseguently, the EES promises significant enhancement of the biophysical conditions of ecosystems upon which ecosystem services rely.

Resumo: A Estrutura Ecológica Principal (EEP) é fundamental para o ordenamento territorial, pois permite incluir critérios ambientais para o ordenamento do solo rural, o desenvolvimento de projetos urbanísticos, de parcelamento e edificações; no entanto, em muitos planos de ordenamento territorial (POT) na Colombia, o componente ambiental inclui apenas as áreas protegidas legalmente estabelecidas e determinantes ambientais regionais como solo de proteção, insuficiente para a conservação da biodiversidade e dos serviços ambientais, essenciais para desenvolver processos produtivos sustentáveis. A presente proposta metodológica para o POT do município de La Florida baseou-se no conceito de Estrutura Ecológica de Suporte (EES), que abrange a eep e a Infraestrutura Ecológica (IE). A EES apoiou-se em dois conceitos complementares: a Estrutura Ecológica de Suporte Atual (EESA), que a sociedade poderia, ou não, utilizar de maneira sustentável e ser adequada para manter os serviços ecológicos, e a Estrutura Ecológica de Suporte Mínima (EESM), composta por áreas que devem ser protegidas, áreas críticas e áreas de uso humano direto. A EES permitiu duplicar as áreas de conservação e proteção ambiental de 28,36 % requeridas pela norma, para 56,02 %, mediante a inclusão da IE, composta por corredores de conectividade, cursos d'água, nascentes e áreas de proteção associadas, áreas de recarga hídrica, encostas de proteção e o parque temático ambiental "A casa do carvalho". Assim, a EES melhorará notavelmente as condições biofísicas dos ecossistemas dos quais dependem os serviços ecossistêmicos.

Biodegradation of Low-Density Polyethylene in Soil with Fungi of the Genus Aspergillus Sp.

Resumen: Los plásticos constituyen uno de los principales problemas de contaminación ambiental por su manejo y disposición inadecuada, generando así amenazas e impactos negativos en el medio ambiente. El objetivo de este trabajo fue analizar la biodegradabilidad de polietileno de baja densidad (LDPE) con hongos del género Aspergillus sp., en suelo, durante dos periodos de tiempo (30 y 60 días) y dos calibres (0,45 mm y 0,90 mm). Las cepas usadas fueron Aspergillus níger, Aspergillus fumigatus y Aspergillus flavus, de manera individual y combinada, a una concentración de 1x107 esporas/mL, inoculando en macetas con 100 g de suelo estéril y muestras de LDPE de 4 cm2 y 25 cm2, según diseño experimental. Los resultados revelaron que la mayor degradación del LDPE se alcanzó con el calibre de 0,45 mm y una muestra de 25 cm2, cuando se empleó el consorcio de los tres hongos, obteniendo una tasa de degradación del 18,45 %, en comparación con la muestra de 4 cm2, la cual registró un valor de 16,10 % de degradación, ambas en 60 días. En el caso del calibre de 0,90 mm y una muestra de 25 cm2, el mismo consorcio de A. niger + A. fumigatus + A. flavus demostró la máxima degradación con un valor del 0,34 % en 60 días. Por lo anterior, los hongos del género Aspergillus sp. muestran un potencial para degradar plásticos en suelo, y son una alternativa biotecnológica que puede contrarrestar el efecto medioambiental producido por el inadecuado manejo de los residuos plásticos.

Abstract: Plastics constitute one of the main problems of environmental pollution due to their inadequate handling and disposal, thus generating threats and negative impacts on the environment. The objective of this work was to analyze the biodegradability of low-density polyethylene (LDPE) with fungi of the genus Aspergillus sp., in soil, for two periods of time (30 and 60 days) and two gauges (0.45 mm and 0.90 mm). The strains used were Aspergillus niger, Aspergillus fumlgatus, and Aspergillus flavus, individually and combined, at a concentration of 1x107spores/mL, inoculating in pots with 100 g of sterile soil and LDPE samples of 4 cm2 and 25 cm2, according to the experimental design. The results revealed that the highest degradation of LDPE was achieved with the gauge of 0.45 mm and a sample of 25 cm2 when the consortium of the three fungi was used, obtaining a degradation rate of 18.45 %, compared to the 4 cm2 sample, which recorded a value of 16.10 % degradation, both in 60 days. In the case of the gauge of 0.90 mm and a sample of 25 cm2, the same consortium of A. niger + A. fumigatus + A. flavus demonstrated the maximum degradation with a value of 0.34% in 60 days. Therefore, fungi of the genus Aspergillus sp. show potential for degrading plastics in soil and are a biotechnological alternative that can counteract the environmental effect produced by the inadequate management of plastic waste.

Resumo: Os plásticos constituem um dos principais problemas de poluição ambiental devido ao seu manejo e disposição inadequados, gerando ameaças e impactos negativos no meio ambiente. O objetivo deste trabalho foi analisar a biodegradabilidade do polietileno de baixa densidade (LDPE) com fungos do gênero Aspergillus sp., no solo, durante dois períodos de tempo (30 e 60 dias) e duas espessuras (0,45 mm e 0,90 mm). As cepas usadas foram Aspergillus niger, Aspergillus fumigatus e Aspergillus flavus, de forma individual e combinada, a uma concentração de 1x10^7 esporos/ mL, inoculando em vasos com 100 g de solo estéril e amostras de LDPE de 4 cm2 e 25 cm2, conforme o desenho experimental. Os resultados revelaram que a maior degradação do LDPE foi alcançada com a espessura de 0,45 mm e uma amostra de 25 cm2, quando se utilizou o consórcio dos três fungos, obtendo uma taxa de degradação de 18,45 %, em comparação com a amostra de 4 cm2, que registrou um valor de 16,10 % de degradação, ambas em 60 dias. No caso da espessura de 0,90 mm e uma amostra de 25 cm2, o mesmo consórcio de A. niger + A. fumigatus + A. flavus demonstrou a máxima degradação com um valor de 0,34% em 60 dias. Por isso, os fungos do gênero Aspergillus sp. mostram um potencial para degradar plásticos no solo, sendo uma alternativa biotecnológica que pode contrabalançar o efeito ambiental produzido pelo manejo inadequado dos resíduos plásticos.

Flooding Hazard Due to Waterlogging In The Aranda Expansion Area - Pasto, Nariño

Resumen: En esta investigación se determinó la amenaza de inundación en la zona de expansión Aranda del municipio de Pasto, considerando una lluvia crítica de diseño para un periodo de retorno de cien años. Se establecieron las condiciones hidrológicas de la zona de estudio definiendo la cuenca perteneciente a la zona de expansión Aranda, correspondiente a la microcuenca El Blanco. Se utilizaron datos de precipitaciones máximas de tres estaciones meteorológicas y con base en las curvas intensidad-duración-frecuencia (IDF), se determinaron las intensidades de precipitación para diferentes duraciones. Posteriormente, se empleó el software MIKE SHE para simular las profundidades y velocidades del flujo superficial en toda el área de estudio incorporando datos de cobertura, características hidrológicas del suelo de la microcuenca, infiltración y pendiente, así como las intensidades de lluvia calculadas. La zonificación de la amenaza mediante las metodologías de la Federal Emergency Management Agency (FEMA) y el IDIGER reveló que las zonas de pendiente pronunciada presentaban una amenaza de inundación media debido al potencial de inundación repentina. Aunque en un principio se centró en el encharcamiento en la zona de expansión ubicada en la llanura de la cuenca, los resultados mostraron que las condiciones topográficas, caracterizadas por pendientes pronunciadas con altas velocidades de escorrentía, justificaban atribuir un nivel de amenaza medio a estas regiones debido a su mayor susceptibilidad a las inundaciones repentinas. Sin embargo, la mayor parte de la microcuenca presentaba una amenaza baja de inundación por encharcamiento, debido a unos suelos profundos y bien drenados que facilitaban la infiltración y el almacenamiento temporal de agua, reduciendo la acumulación de agua superficial. Por tanto, se destaca que estos hallazgos pueden ser importantes para la planificación en esta zona, considerando las características hidrológicas de la microcuenca El Blanco.

Abstract: This study investigates the flooding hazard caused by waterlogging in the Aranda expansion zone of Pasto municipality, utilizing a critical design rainfall with a return period of 100 years. The hydrological conditions of the study area were delineated by defining the basin belonging to the Aranda expansion zone, corresponding to the El Blanco micro-watershed. Maximum precipitation data from three meteorological stations were employed to determine precipitation intensities for various durations based on the IDF curves. The MIKE SHE software simulated surface flow depths and velocities across the study area, considering land cover, soil hydrological characteristics, infiltration, slope, and calculated rainfall intensities. Flood hazard zoning, employing FEMA and IDIGER methodologies, revealed that steep slope areas exhibited a medium flood hazard due to the potential for flash flooding. Although the initial focus was on waterlogging in the expansion zone of the basin plain, the results indicated that the topographic conditions, characterized by steep slopes with high runoff velocities, warranted assigning a medium hazard level to these regions due to their heightened susceptibility to flash flooding. However, most of the micro-watershed demonstrated a low threat of flooding due to waterlogging, attributed to deep, well-drained soils facilitating infiltration and temporary water storage, thereby reducing surface water accumulation. These findings underscore the significance of considering hydrological characteristics in planning for this area, particularly within the El Blanco micro-watershed.

Resumo: Nesta pesquisa foi determinada a ameaça de inundação na zona de expansão Aranda do município de Pasto, considerando uma chuva crítica de projeto para um período de retorno de cem anos. Foram estabelecidas as condições hidrológicas da área de estudo, definindo a bacia pertencente à zona de expansão Aranda, correspondente à microbacia El Blanco. Utilizaram-se dados de precipitações máximas de três estações meteorológicas e, com base nas curvas intensidade-duração-frequência (IDF), determinaram-se as intensidades de precipitação para diferentes durações. Posteriormente, utilizou-se o software MIKE SHE para simular as profundidades e velocidades do fluxo superficial em toda a área de estudo, incorporando dados de cobertura, características hidrológicas do solo da microbacia, infiltração e inclinação, bem como as intensidades de chuva calculadas. A zonificação da ameaça, utilizando as metodologias da Federal Emergency Management Agency (FEMA) e do IDIGER, revelou que as áreas de inclinação acentuada apresentavam uma ameaça média de inundação devido ao potencial de enchentes repentinas. Embora inicialmente o foco tenha sido o alagamento na zona de expansão localizada na planície da bacia, os resultados mostraram que as condições topográficas da área, caracterizadas por encostas íngremes com altas velocidades de escoamento, justificavam atribuir um nível médio de ameaça a essas regiões devido à sua maior susceptibilidade a enchentes repentinas. No entanto, a maior parte da microbacia apresentava uma ameaça baixa de inundação por alagamento, devido a solos profundos e bem drenados que facilitavam a infiltração e o armazenamento temporário de água, reduzindo o acúmulo de água superficial. Portanto, destaca-se que esses achados podem ser importantes para o planejamento nessa área, considerando as características hidrológicas da microbacia El Blanco.

Prospective Proposals for a Change of Land Cover in the La Rasta Microbasin, Municipality of Imues

Resumen: Esta investigación tuvo como objetivo desarrollar una propuesta prospectiva para el cambio de cobertura del suelo en la microcuenca La Rasta, ubicada en el municipio de Imués. La propuesta se fundamenta en un estudio multitemporal de la microcuenca que genere el análisis prospectivo. Inicialmente, se crearon mapas de cobertura del suelo correspondientes a los años 1989 y 2023, permitiendo identificar la dinámica de cambios en este periodo, suscitando la base para construir un modelo prospectivo de coberturas para el año 2050. Este enfoque facilitó el análisis de variables críticas que influyeron significativamente en los cambios y su impacto en la microcuenca. En colaboración con la comunidad local, se diseñaron alternativas de mejora para optimizar las coberturas y la calidad del suelo a lo largo del tiempo. La participación activa de la comunidad de Imués enriqueció el proceso, al aportar conocimientos territoriales. Tras obtener estas alternativas y variables, se propuso un modelo ajustado que destacó los cambios direccionados hacia una menor degradación del suelo, promoviendo la conservación de las fuentes hídricas, flora y fauna silvestre, así como la preservación de la familia como componente fundamental de la agricultura. Este enfoque reveló la viabilidad de generar propuestas ambientales mediante modelos prospectivos, para lograr una distribución y apropiación mejorada del territorio, contribuyendo a su conservación.

Abstract: This research aimed to develop prospective proposals for land cover change in the La Rasta micro-watershed, situated within the municipality of Imues. The proposals were formulated based on a multi-temporal study of the micro-watershed, enabling a prospective analysis. Initially, land cover maps were generated for the years 1989 and 2023 to delineate the dynamics of changes over this period, serving as the foundation for constructing a prospective land cover model for the year 2050. This approach facilitated the examination of critical variables that significantly influenced these changes and their repercussions on the micro-watershed. In collaboration with the local community, improvement alternatives were devised to optimize land cover and enhance soil quality over time. The active involvement of the Imués community enriched the process by contributing their territorial knowledge. Subsequently, an adjusted model was proposed, emphasizing changes aimed at mitigating soil degradation, promoting the conservation of water sources, flora, and wildlife, and preserving the family as a fundamental component of agriculture. This approach underscored the feasibility of formulating environmental proposals through prospective models to achieve an enhanced distribution and utilization of the territory, thereby contributing to its conservation.

Resumo: Esta pesquisa teve como objetivo desenvolver uma proposta prospectiva para a mudança de cobertura do solo na microbacia La Rasta, localizada no município de Imués. A proposta se fundamenta em um estudo multitemporal da microbacia que gera a análise prospectiva. Inicialmente, foram criados mapas de cobertura do solo correspondentes aos anos de 1989 e 2023, permitindo identificar a dinâmica das mudanças nesse período, gerando a base para construir um modelo prospectivo de coberturas para o ano de 2050. Esse enfoque facilitou a análise de variáveis críticas que influenciaram significativamente nas mudanças e seu impacto na microbacia. Em colaboração com a comunidade local, foram projetadas alternativas de melhoria para otimizar as coberturas e a qualidade do solo ao longo do tempo. A participação ativa da comunidade de Imués enriqueceu o processo, ao contribuir com conhecimentos territoriais. Após obter essas alternativas e variáveis, foi proposto um modelo ajustado que destacou as mudanças direcionadas para uma menor degradação do solo, promovendo a conservação das fontes hídricas, flora e fauna silvestres, bem como a preservação da família como componente fundamental da agricultura. Esse enfoque revelou a viabilidade de gerar propostas ambientais por meio de modelos prospectivos, para alcançar uma distribuição e apropriação melhorada do território, contribuindo para a sua conservação.

Visualization and Control System for a Wastewater Laboratory Plant with Biological Treatment

Abstract: This paper presents a novel real-time control and electronic Instrumentation system (RTC\ andEIS) for a prototype plant that uses activated sludge for wastewater treatment. The main contribution In this research was oriented to work on an experimental design with small dimensions and low cost. This design was carried out using two continuous flow storage tanks in which an identification process was carried out with the MATLAB system identification toolbox to know a mathematical model. The mathematical representation obtained Is presented as a continuous and a discrete transfer function. To evaluate the performance of the temperature control and Instrumentation system, we implemented a simulation of the closed-loop control system and then implemented it using a DAQ, LabVIEW software, electronic devices and the wastewater treatment plant prototype to compare both results. Finally, the secondary treatment effluent was analyzed in a certified water laboratory to have a detailed analysis compared to the initial influent.

Resumen: El presente artículo presenta un novedoso sistema de instrumentación electrónica y control en tiempo real (SIE\andCTR) para un prototipo de planta que usa lodos activados para el tratamiento de aguas residuales. La principal contribución de la investigación realizada estuvo orientada a trabajar sobre un diseño experimental con pequeñas dimensiones y bajo costo. Este diseño incorporó dos tanques de almacenamiento de flujo continuo sobre los cuales se realizó un proceso de identificación con el Toolbox de identificación de MATLAB para conocer su modelo matemático. La representación matemática obtenida es presentada como una función de transferencia en tiempo continuo y discreto. Para evaluar el rendimiento del control de temperatura y el sistema de instrumentación, se realizó la simulación de un sistema de control en lazo cerrado y luego se implementó usando una tarjeta de adquisición de datos (DAQ), el software de LabVIEW y dispositivos electrónicos en el prototipo de planta de tratamiento de aguas residuales para comparar ambos resultados. Finalmente, el efluente del tratamiento secundario realizado fue analizado en un laboratorio de aguas certificado para obtener análisis detallado y compararlo con el afluente inicial.

Resumo: O presente artigo apresenta um sistema inovador de instrumentação eletrónica e controle em tempo real (SIE\andCTR) para um protótipo de planta que utiliza lodos ativados para o tratamento de águas residuais. A principal contribuição da pesquisa foi orientada para trabalhar em um design experimental com pequenas dimensões e baixo custo. Este design incorporou dois tanques de armazenamento de fluxo contínuo sobre os quais foi realizado um processo de identificação com o Toolbox de identificação do MATLAB para conhecer seu modelo matemático. A representação matemática obtida é apresentada como uma função de transferência em tempo contínuo e discreto. Para avaliar o desempenho do controle de temperatura e do sistema de instrumentação, foi realizada a simulação de um sistema de controle em malha fechada e, em seguida, implementado usando uma placa de aquisição de dados (DAQ), o software LabVIEW e dispositivos eletrónicos no protótipo da planta de tratamento de águas residuais para comparar ambos os resultados. Finalmente, o efluente do tratamento secundário realizado foi analisado em um laboratório de águas certificado para obter uma análise detalhada e compará-lo com o afluente inicial.

Lean Manufacturing: A Strategy for Sustainable Water Production

Resumen: Este estudio propone estrategias de mejora continua y sostenibilidad para la Planta Tratamiento de Agua Potable (PTAP) de la Institución Universitaria Antonio José Camacho (UNIAJC), utilizando herramientas de Lean Manufacturing. El objetivo es Impactar positivamente en variables críticas como el desperdicio, el consumo de agua, el consumo energético, la capacidad de la planta y la calidad del agua tratada. Se realizó una caracterización completa de la planta y se Identificaron los problemas existentes. Mediante un análisis detallado se determinó que el desperdicio de agua y la calidad del producto eran los principales desafíos por abordar. Se aplicaron herramientas como el diagrama de proceso, Jidoka, Value Stream Mapping, diagrama de causa raíz, AMEF, control visual, Andón y mantenimiento autónomo para proponer soluciones y mejorar la eficiencia de la planta, reduciendo los costos operativos y los problemas ambientales asociados, permitiendo a la planta adaptarse a las crecientes demandas futuras. Además, se evaluó el consumo energético y se propusieron medidas para reducirlo. Los resultados de la implementación de estas mejoras muestran un beneficio claro en términos de costos y bienestar para la Universidad y sus estudiantes.

Abstract: This study presents strategies for continuous improvement and sustainability in the Drinking Water Treatment Plant of Antonio José Camacho University Institution, employing Lean Manufacturing tools. The objective is to positively impact critical variables such as waste, consumption, plant capacity, and treated water quality. A thorough characterization of the plant was conducted, identifying existing challenges with water waste and product quality emerging as primary concerns. Utilizing tools such as process diagram, Jidoka, Value Stream Mapping, Root Cause Diagram, FMEA, visual control Andón, and autonomous maintenance, solutions were proposed to enhance plant efficiency, reduce operating costs, and mitigate associated environmental issues, thereby enabling the plant to accommodate future growing demands. Additionally, energy consumption was evaluated, and measures to reduce it were suggested. The results of implementing these improvements demonstrate clear benefits in terms of costs savings and enhanced well-being for the university and its students.

Resumo: Este estudo propõe estratégias de melhoria contínua e sustentabilidade para a Planta de Tratamento de Água Potável (PTAP) da Instituição Universitária Antonio José Camacho (UNIAJC), utilizando ferramentas de Lean Manufacturing. O objetivo é impactar positivamente em variáveis críticas como o desperdício, o consumo de água, o consumo energético, a capacidade da planta e a qualidade da água tratada. Foi realizada uma caracterização completa da planta e identificados os problemas existentes. Por meio de uma análise detalhada, determinou-se que o desperdício de água e a qualidade do produto eram os principais desafios a serem abordados. Foram aplicadas ferramentas como o diagrama de processo, Jidoka, Value Stream Mapping, diagrama de causa raiz, AMEF, controle visual, Andon e manutenção autónoma para propor soluções e melhorar a eficiência da planta, reduzindo os custos operacionais e os problemas ambientais associados, permitindo que a planta se adapte às crescentes demandas futuras. Além disso, avaliou-se o consumo energético e propuseram-se medidas para reduzi-lo. Os resultados da implementação dessas melhorias mostram um benefício claro em termos de custos e bem-estar para a Universidade e seus estudantes.