Maestría en Ingeniería Ambiental
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Item Diseño de un proceso de recuperacion de metales preciosos a partir de residuos de placas electronicas de celulares(Universidad Industrial de Santander, 2019) Perez Acevedo, Diego Oswaldo; Pedraza, Julio Elías; Pedraza Avella, Julio AndrésEn el presente trabajo de investigación se estudió un proceso de recuperación de oro, plata y cobre en residuos de tarjetas electrónicas de celulares de diferentes marcas y años de fabricación. El trabajo tuvo como alcance la caracterización de los residuos por Espectroscopia de absorción atómica, Difracción de rayos X y Microscopia electrónica de barrido; molienda, clasificación y caracterización granulométrica; estudios de lixiviación (disolución, filtración y lavados de residuos sólidos) de 3 etapas, dos etapas ácidas de una mezcla de ácido sulfúrico y peróxido de hidrogeno para disolver el cobre y parte de la plata, y una tercera lixiviación con tiosulfato de amonio para disolver el oro y el resto plata; y por último, estudios de precipitación de cobre por electrodeposición y de oro y plata mediante precipitación química con borohidruro de sodio (NaBH4), metabisulfito de sodio (Na2SO5) y ácido cítrico (C6H8O7). Se estudiaron las variables de mayor interés en los procesos de lixiviación obteniendo finalmente un proceso que logra disolver el 99,9% del cobre y el 73% de la plata, con una relación sólido/solución 1/20 (g/mL), solución de ácido sulfúrico 2,5 M, 20% en volumen de peróxido de hidrógeno al 35,0% y con 3 horas de disolución con agitación constante, y en una tercera etapa, disoluciones del 95% para el oro y 77% para la plata, utilizando solución de tiosulfato de amonio 0.4 M, cobre (II) 20 mM, cantidades suficientes de amoniaco para ajustar a 10,5 el pH, relación sólido/solución 1/20 y 4 horas de reacción como mejores condiciones. Por medio de la lixiviación y la electrodeposición se logró exitosamente una recuperación total del 98,6 % de Cu, y mediante precipitación química, hasta 96% para el oro y 99,51% de Ag con NaBH4 con una concentración de 10g/L como el mejor agente precipitante. Finalmente, se propuso un diagrama de flujo de todo el proceso global. *Item Alternativa para la valorizacion energetica de los residuos agroindustriales generados en la finca la esperanza-guapota, santander(Universidad Industrial de Santander, 2019) Pinzon Diaz, Viviana Marcela; Quintero Silva, Mabel JulianaEl objetivo de este trabajo fue proponer una alternativa para la valorización energética de los residuos agroindustriales generados en la Finca la Esperanza; para ello se buscaron en la literatura datos sobre caracterizaciones fisicoquímicas de los residuos LS y EB, a partir de los datos del análisis elemental se calculó el potencial de biometanización (PBM teórico). El PBM teórico obtenido fue de 0,43 m3 CH4/kg SV. Posteriormente se realizó una matriz DOFA para seleccionar el biodigestor más acorde con las características físicas, climáticas, económicas, entre otras de la finca. El biodigestor seleccionado fue el biodigestor tipo taiwán, con una capacidad de 9,4 m3 (unid), generando una producción de biogás de 4,2 m3 por día teóricamente, con un poder calorífico (PCI biogás) de 21,5 kJ/m3 y una potencia energética (PE biogás) de 25,09 kJ/s o 25,09 kw, una eficiencia de eliminación de la materia orgánica del 70,8%. Se revisaron alternativas para el aprovechamiento de ña energía generada como: lámparas de iluminación, quemadores domésticos e industriales, calderas. Electrodomésticos, entre otros usos mediante tecnologías apropiadas. Adicionalmente se genera 312,3 m3/día de efluente. Se evaluaron alternativas para el uso de este efluente como: puede ser usado directamente para acondicionamiento de suelos o para la obtención de compuestos secundarios como la estruvita. *Item Estudio para el aprovechamiento de los residuos de equipos y elementos de computo generados en la universidad industrial de santander(Universidad Industrial de Santander, 2019) Duarte Garcia, Luz Marina; Archila Diaz, John FaberCon el estudio y la propuesta de un procedimiento para el aprovechamiento de residuos de AEE se lograría disminuir la entrega de estos aparatos electrónicos y eléctricos a las empresas gestoras en residuos, con el fin de reutilizar algunas piezas y partes de elementos de cómputo en proyectos de investigación de los estudiantes de pregrado y posgrado de la Universidad. Para el desarrollo de este trabajo, se seleccionó como material de investigación las carcasas de los computadores e impresoras, teniendo en cuenta que a la bodega de inventarios permanentemente entregan computadores e impresoras para la baja, ya sea por estar desuso, en mal estado u obsoleto. Unido a estos se encuentra el avance tecnológico acelerado tanto de software como en hardware de estos elementos, los cuales hacen que la Universidad invierta recursos en la compra de nuevos equipos para cumplir con el desarrollo de sus actividades misionales. En oportunidades las impresoras quedan físicamente en buen estado, pero el daño que reporta la División de Mantenimiento Tecnológico es daño en tarjetas internas y cabezal de impresión, daño que puede alcanzar el valor del 50% del valor del equipo nuevo. Actualmente la Universidad se encuentra implementando mecanismos para la disminución del impacto ambiental, el nuevo procedimiento hará parte de estos mecanismos de control y disminución y apoyará a las diferentes escuelas de la Universidad a fortalecer sus proyectos de investigación con materia prima permanente.1Item Propuesta tecnologica para el tratamiento pasivo de drenajes acidos de minas de carbon,empleando humedales construidos. evaluacion a escala de laboratorio(Universidad Industrial de Santander, 2019) Guevara Eslava, Alvaro Ivan; Oviedo Ocana, Edgar RicardoLa generación de drenajes ácidos de mina (AMD) ha sido reconocida como la más grave problemática ambiental asociada con la actividad minera. Los sistemas pasivos se han constituido en una prometedora opción para el tratamiento de AMD, estos sistemas utilizan materiales de fácil consecución, con un reducido grado de procesamiento, y no requieren un suministro continuo de insumos químicos. En este trabajo de aplicación se evaluó, a escala laboratorio, un sistema de tratamiento pasivo para AMD, constituido por tres componentes: a) un sistema de lechos de caliza de flujo horizontal acoplados en serie; b) un sistema de aireación con cascadas construido con lechos de coque; y c) un humedal construido. La operación del sistema se desarrolló durante 15 semanas. Se confrontaron tres configuraciones distintas para el sistema de tratamiento: a) con humedal control (sin presencia de macrófitas), b) con humedal sembrado con typha latifolia y c) con humedal sembrado con pennisetum purpureum. Las configuraciones evaluadas resultaron efectivas para: a) aportar alcalinidad e incrementar el pH (de valores por debajo de 4.1 hasta valores por encima de 8.1) y b) para remover hierro (> 93%); pero éstas resultaron poco efectivas para remover sulfatos (< 53%). La presencia o ausencia de macrófitas, y el tipo de macrófitas, no resultó ser un factor determinante en la eficiencia de los humedales. Los resultados sugieren que la adsorción a la materia orgánica del sustrato fue el principal mecanismo de remoción de hierro en los humedales, por encima de la remoción vía precipitación de sulfuros de hierro. Los bajos niveles de remoción de sulfatos pueden ser atribuidos a la baja actividad de las bacterias sulfato-reductoras (SRB) en el sustrato. Un monitoreo extendido, se requeriría para evidenciar si la actividad de las SRB se logra imponer como el principal mecanismo de remediación en los humedales ya maduros. * Trabajo de Aplicación * * Facultad de Ingenierías Fisicoquímicas. Escuela de Ingeniería Química. Maestría en Ingeniería Ambiental. Director: Ricardo Oviedo Ocaña. Ingeniero Sanitario. Doctor en Ingeniería. Magister enItem Alternativa para la valorizacion energetica de los residuos agroindustriales generados en la finca la esperanza-guapota, santander(Universidad Industrial de Santander, 2019) Pinzon Diaz, Viviana Marcela; Quintero Silva, Mabel JulianaEl objetivo de este trabajo fue proponer una alternativa para la valorización energética de los residuos agroindustriales generados en la Finca la Esperanza; para ello se buscaron en la literatura datos sobre caracterizaciones fisicoquímicas de los residuos LS y EB, a partir de los datos del análisis elemental se calculó el potencial de biometanización (PBM teórico). El PBM teórico obtenido fue de 0,43 m3 CH4/kg SV. Posteriormente se realizó una matriz DOFA para seleccionar el biodigestor más acorde con las características físicas, climáticas, económicas, entre otras de la finca. El biodigestor seleccionado fue el biodigestor tipo taiwán, con una capacidad de 9,4 m3 (unid), generando una producción de biogás de 4,2 m3 por día teóricamente, con un poder calorífico (PCI biogás) de 21,5 kJ/m3 y una potencia energética (PE biogás) de 25,09 kJ/s o 25,09 kw, una eficiencia de eliminación de la materia orgánica del 70,8%. Se revisaron alternativas para el aprovechamiento de ña energía generada como: lámparas de iluminación, quemadores domésticos e industriales, calderas. Electrodomésticos, entre otros usos mediante tecnologías apropiadas. Adicionalmente se genera 312,3 m3/día de efluente. Se evaluaron alternativas para el uso de este efluente como: puede ser usado directamente para acondicionamiento de suelos o para la obtención de compuestos secundarios como la estruvita. *Item Propuesta de un plan de manejo ambiental para la planta de tratamiento y disposicion de lodos aceitosos generados en la zona de influencia de la gerencia refineria de barrancabermeja departamento de santander(Universidad Industrial de Santander, 2019) Tolosa Cetina, Edgar William; Escalante Hernandez, HumbertoEsta investigación tiene como propósito elaborar una propuesta para un plan de manejo ambiental, para la construcción de una planta de disposición final de tratamiento y disposición final de lodos aceitosos, generados en la zona de influencia de gerencia refinería de Barrancabermeja. La metodología exigió tres fases: pre-campo, campo y pos-campo, recopilando información primaria y secundaria del área donde se ubicará la posible PTAR, se inició haciendo la línea base ambiental, con datos como: topografía, fotografía aérea, hidrología, geología, componentes bióticos y abióticos, se determinó la actual intervención ambiental sin proyecto, del área de influencia tanto directa como indirecta, donde se localizará la posible planta. La siguiente fase realizada fue, el pre diseño y definición conceptual de la PTAR, estableciendo los procesos unitarios requeridos para, disminuir la contaminación física, química y biológica, generada por los lodos aceitosos. Conocido el proyecto este se implantó en el área y se procedió a realizar la evaluación de impactos con el uso de matrices cualitativas y cuantitativas, estas permitieron definir, cuáles serían los posibles impactos ambientales que se generarían en las fases de construcción, operación y clausura de la PTAR. A partir de esa valoración se definieron en el conjunto de medidas preventivas, de control, de reducción y mitigación requeridas para disminuir los impactos potenciales que generará el proyecto, dichas fueron el conjunto de acciones que incluyeron: capacitación del personal, dotación, equipamiento, construcción de infraestructura e implementación de tecnologías limpias, requeridas por cada componente ambiental afectado. Para garantizar los resultados esperados por la formulación del plan de manejo además se debe incluir, el plan de contingencias, el plan de riesgos y el plan de clausura.Item Evaluacion del sistema de tratamiento de aguas residuales(ptar) el santuario piedecuesta- santander(Universidad Industrial de Santander, 2019) Ortiz Higuera, Edwin Antonio; Barajas Ferreira, CrisostomoEn este trabajo se presenta la modelación de la calidad del agua en el rio oro en el municipio de Piedecuesta Santander, analizando la influencia que presenta las diferentes descargas y vertimientos que se generan al rio, para dicho análisis se usó la herramienta QUAL2Kw, que incorpora algoritmo se solución que permite calibrar los diferentes parámetros necesarios para la modelación de un cauce. Se presenta los datos recopilados en campo y la calibración del modelo para dos campañas de monitoreo, una generada en el mes de agosto del 2016 y otra generada en el mes de diciembre del mismo año, demostrando que con la información recolectada en solo dos campañas no era suficiente para generar los escenarios suficientes para ver la influencia de los vertimientos, pero que la herramienta es útil para predecir estas variaciones. Se presentará, además, la simulación de la planta de tratamientos de aguas residuales el Santuario con el fin de analizar si las normas presentes en la norma colombiana Decreto 3930 del 2010 y en la Resolución 0631 de 2015 son cumplidas, para tal fin se usó el software de simulación especializado superpro designer v9.0, demostrando que es una herramienta útil, para ver las condiciones de operación de la planta.