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Updated: Sep 10, 2025
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Mesocosm-Scale Constructed Wetland Design for Wastewater Treatment
Published on: May 2, 2025
331
Optimización y evaluación de las transiciones de infraestructuras centralizadas: un estudio de caso de las
Yasmin G K Jaaron1, David S Saal1
1Economics Group, Loughborough Business School, Loughborough University, Loughborough, LE11 3TU, United Kingdom.
Water research
|August 23, 2025
Resumen
La centralización de las plantas de tratamiento de aguas residuales puede no ser económicamente viable debido a los elevados costes de la red de recogida. Un marco de optimización híbrida y análisis de costes y beneficios (WWITOE) muestra que la centralización óptima depende del contexto.
Área de la Ciencia:
- Ingeniería ambiental
- Gestión de los recursos hídricos
- Investigación de las operaciones
Sus antecedentes:
- Las transiciones de infraestructura en las industrias de red requieren una planificación racional debido a los altos costos de inversión.
- Los paradigmas de tratamiento centralizado de aguas residuales ofrecen potenciales economías de escala, pero se enfrentan a desafíos derivados de las extensas redes de recogida.
- La evaluación de la viabilidad económica de la consolidación de las plantas de tratamiento de aguas residuales es crucial para la gestión sostenible del agua.
Objetivo del estudio:
- Evaluar la viabilidad económica de la transición a un paradigma de tratamiento centralizado de las aguas residuales.
- Proponer y aplicar un marco híbrido de optimización y evaluación de la transición de la infraestructura de aguas residuales (WWITOE).
- Evaluar el impacto de las incertidumbres geográficas, topográficas e hidráulicas en las estrategias de transición.
Principales métodos:
- Desarrollo del marco WWITOE que integra la optimización matemática (Problema de transporte y ubicación de instalaciones sin capacidad - UNCAP-TFLP utilizando programación lineal de números enteros - LP) y análisis de costos y beneficios (CBA).
- Aplicación de un algoritmo de búsqueda de vecindario más cercano (NNS-A) con herramientas de SIG para viabilidad espacial y enrutamiento.
- Análisis de un estudio de caso de 63 PMA en Lincolnshire, Reino Unido, durante un horizonte de planificación de 25 años.
Principales resultados:
- El análisis de rentabilidad reveló que la consolidación totalmente centralizada no proporcionaba ventajas económicas en la región plana y semi-rural estudiada.
- Las relaciones entre beneficios y costes (BCR) indicaron que los costes de las redes de recogida ampliadas compensan los ahorros potenciales de las economías de escala.
- El marco WWITOE ha demostrado ser una herramienta práctica de apoyo a la toma de decisiones para evaluar las transiciones de las infraestructuras de aguas residuales.
Conclusiones:
- Los grados óptimos de centralización de las plantas de tratamiento de aguas residuales dependen en gran medida del contexto.
- Las vías de transición híbridas y adaptativas justifican una mayor investigación para la infraestructura de aguas residuales.
- El marco WWITOE demuestra la escalabilidad y aplicabilidad a diversos contextos geográficos.
Palabras clave:
Infraestructura centralizadaEl problema combinatorioLas consolidacionesAnálisis de costes y beneficiosOptimización discretaProblema de ubicación de las instalacionesTransiciones en las infraestructurasMás Videos Relacionados
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