FRA - Medio Ambiente, Contingencias y Desarrollo sustentable
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Item Determinación del consumo energético y la huella de carbono originada por el transporte público en el partido de Avellaneda(1° Simposio Internacional Ciencia, Tecnología y Cultura ante el Cambio Climático. Buenos Aires, UNDEF-Rectorado UTN, 2017) Bonnefon, Mario; Bossio, Daniel; Caparelli, CarmeloLas actividades generan contaminantes que afectan al medio ambiente, provocando la modificación del clima. El calentamiento del sistema climático es inequívoco, como se desprende ya del aumento observado del promedio mundial de temperatura del aire y del océano. Y los (GEI)- Gases de Efecto Invernadero- son elementos que afectan directamente al clima y al medio ambiente. La herramienta de la que se dispone para poder valorar el impacto total que se tiene sobre el clima mediante los GEI es la huella de carbono (HC). Mediante este indicador se busca cuantificarla cantidad de emisiones de GEI expresada en emisiones de C02 equivalentes, que son generadas como consecuencia de las actividades y bienes generados. Se emplea el C02 porque es el gas más emitido dentro de los GEI, y por tanto el que mayor repercusión tiene. Según la norma ISO 14067, la huella de carbono es un parámetro utilizado para describirla cantidad de emisiones GEI asociadas a una empresa, evento, actividad o al ciclo de vida de un producto/servicio en orden a determinar su contribución al cambio climático. Es un indicador que representa la cantidad de emisiones de gases de efecto invernadero que son liberadas a la atmósfera como consecuencia del desarrollo de cualquier actividad. Puede ser calculada para una persona, un municipio, una empresa, un producto, etc. El transporte público representa un medio de comunicación cada vez más necesario y numerosos autores han abordado sus problemáticas,c aracterísticas y niveles de desempeño. En los últimos años, muchos autores han desarrollado investigaciones sobre los consumos de energía, sectorizados por modos y sus implicancias en la vida cotidiana. El análisis de huella de carbono abarca todas las etapas del desarrollo de la actividad, permite identificar todas las fuentes de emisiones de GEI, y da como resultado un dato que puede ser utilizado como punto de referencia básico para tomar medidas de reducción del consumo de energía de la organización.Item Remoción de cromo hexavalente empleando carbón activado como adsorbente(2018-04) PELLEGRINI, JORGE; de CELIS, JORGE; APHESTEGUY, JUANEn el presente trabajo se estudió la factibilidad de remoción de Cr(VI) empleando como material adsorbente un carbón activado sintetizado a partir de la cáscara de nuez de nogal por activación química y en atmósfera autogenerada. El estudio de las características morfológicas y la química superficial de las muestras preparadas evidenciaron el desarrollo de una elevada porosidad y la presencia de grupos funcionales de distinto tipo. Esto permitiría explicar su capacidad de adsorción. Se realizaron ensayos cinéticos de adsorción de Cr(VI), a distintas temperaturas, con el fin de ensayar los modelos de pseudo primer orden y pseudo segundo orden. Además, los resultados obtenidos permitieron observar y ponderar las resistencias involucradas durante el proceso de adsorción La ecuación cinética de pseudo segundo orden modeló en forma más adecuada el proceso de adsorción a las distintas temperaturas empleadas. El efecto de la temperatura fue más notorio en la última etapa de adsorción, proceso que ocurre en los poros más pequeños. Los resultados indican que el carbón activado sintetizado a partir de la cáscara de nuez de nogal presenta una remoción efectiva de cromo hexavalente.Item Preparación de materiales adsorbentes a partir de carbón activado dopado con nanopartículas de magnetita para remoción de contaminantes(2018-04) MEROI, CHRISTIAN; VASQUEZ, Micaela; APHESTEGUY, JUAN; de CELIS, JORGESe trabajó sintetizando nanopartículas de magnetita (Fe3O4), por vía química, mediante una reacción de precipitación sobre carbón activado. El objetivo de desarrollar estos materiales es utilizarlos como filtros para retener distintos contaminantes presentes en efluentes de diferente procedencia. El carbón activado fue preparado a partir de cascara de maní como precursor, proveniente de desechos alimenticios. El material de partida se acondicionó secándolo a 120ºC en estufa, llevándolo luego a un tamaño promedio menor a 0,5 mm. Posteriormente, una masa determinada se puso en contacto con una solución de ácido ortofosfórico (H3PO4), en relación 2:1 (acido: precursor), durante tiempo suficiente para lograr una buena impregnación. Seguidamente se realizó un pretratamiento térmico en estufa a 110ºC y durante 2 horas. El material se carbonizó en mufla, con una rampa de calentamiento constante hasta alcanzar los 450ºC, manteniendo esa temperatura durante 1 hora. Finalmente, se procede al lavado y posterior secado del material obtenido. Las nanopartículas de magnetita se prepararon a partir de sulfato ferroso heptahidratado (FeSO4.7H2O), utilizando nitrato de potasio (KNO3), en la masa adecuada para oxidar parte de los iones Fe2+ a Fe3+. Para lograr el medio básico adecuado y precipitar las nanopartículas se utilizó Amoníaco (NH3) concentrado. Durante la preparación de magnetita se agregó una masa preestablecida de carbón activado, suspendido en agua destilada. La reacción se mantiene en agitación mecánica constante, a una temperatura de 85ºC controlada mediante baño termostático. Una vez finalizada la reacción, la muestra obtenida se lavó y filtró al vacío. De esta manera, se obtuvieron 5 muestras con distintas relaciones másicas de magnetita y carbón activado, y una muestra de magnetita sola. Las muestras se caracterizaron estructuralmente mediante Difracción de Rayos X (DRX) y Espectroscopia Infrarroja (FTIR), y morfológicamente empleando Microscopia Electrónica de Barrido (SEM). Los resultados de los difractogramas DRX mostraron la formación de la fase espinela, característica de la magnetita, y la aparición de picos de difracción, no tan nítidos, en las muestras conteniendo mayor porcentaje de carbón activado. Los resultados del análisis de los espectros infrarrojos, muestran la presencia de los picos y bandas que se corresponden con los característicos de carbón activado y de magnetita. En lo que respecta al tamaño de partículas, el análisis de las micrografías SEM indica que, con el agregado de carbón activado, el tamaño de las nanopartículas disminuye de forma notoria. Para estudiar su aplicación, se realizaron ensayos batch de adsorción con cromo hexavalente Cr (VI), a partir de soluciones de dicromato de potasio (K2Cr2O7), en condiciones de temperatura y agitación constantes. Morfológica y estructuralmente, el procedimiento realizado dio como resultado las nanopartículas esperadas. Además, los materiales desarrollados son aptos para su aplicación en la industria de tratamiento de efluentes. También hay que destacar que el carbón activado se obtiene a partir de un recurso renovable y de muy bajo costo. La perspectiva a futuro es de seguir estudiando el comportamiento de los mismos en distintas condiciones de operación, además de considerar otros contaminantes, como el arsénico.Item Modelado de la cinética de adsorción de cr(vi) empleando carbón activado como adsorbente(2018-04) BERALDI, AGUSTINA; APHESTEGUY, JUAN; de CELIS, JORGEEn el presente trabajo se analiza el modelado de la cinética de adsorción de cromo hexavalente utilizando como material adsorbente carbón activado (CA) obtenido a partir cáscara de maní y desarrollado por activación química. Para la preparación del adsorbente, se utilizó ácido ortofosfórico (H3P04) como agente activante, el cual se mezcló con la cáscara de maní en una relación másica ácido/precursor de 2:1. Luego, se procedió con un pretratamiento térmico a 110ºC durante 2 horas, para después someter el material a un proceso de carbonización. Donde, se programó una rampa de calentamiento de 7,5 °C /min hasta alcanzar una temperatura final de 450°C que se mantuvo por 60 minutos en una atmósfera autogenerada. El estudio de la cinética de adsorción del contaminante modelo, se llevó a cabo en un ensayo batch de agitación continua, a temperatura ambiente. Para ello, se usó una dosis de 0,1 g del CA preparado en 100 ml de solución de K2Cr2O7 con una concentración inicial de 50 ppm de Cr(VI). Una vez puesto en contacto el sistema, se tomaron alícuotas de 1 ml de solución a diferentes tiempos de contacto, con el objetivo de determinar la capacidad de adsorción (qt). La medición de la concentración del adsorbato se realizó mediante espectrofotometría UV-VIS a λ =540 nm. El análisis del mecanismo de adsorción se investigó a partir de la búsqueda de los parámetros de los modelos de pseudo primer orden (qt=qe (1-e-k1t), de pseudo segundo orden (qt= (k2 qe2 t)/(1+ k2 qe t)) y la ecuación de Elovich (qt=1/β ln(βαt)), que relaciona la velocidad inicial de adsorción (α) y la constante de velocidad de desorción (β). En lo que respecta al modelo de pseudo primer orden se obtuvo un coeficiente de correlación R2 de 0,94, un 2 (chi-cuadrado) de 6,7 y una constante de 0,0041 min-1. Luego, el modelo de pseudo segundo orden presentó un valor de R2 de 0,99, un 2 de 0,16 y una constante de 0,15 mmol Cr (VI) min-1. Finalmente, la ecuación de Elovich resultó en un R2 de 0,97, un 2 de 0,09, un α de 7,3 mmol Cr (VI) gCA-1 min-1 y un β de 62,4 mmol Cr(VI) gCA-1 min-1. El modelo de pseudo segundo orden y la ecuación de Elovich modelan la cinética de adsorción con buena precisión. El primero establece que la etapa limitante de la velocidad de adsorción es una adsorción química y la ecuación de Elovich supone que los sitios activos del adsorbente son heterogéneos exhibiendo diferentes energías de activación. Además, en trabajos anteriores, se encontró que la isoterma de adsorción que mejor modela los datos experimentales es aquella que presenta una distribución exponencial de energías para los sitios de adsorción con una fuerte intensidad de adsorción del cromo. Todo esto sumado al análisis de los valores de 2, para cada modelo propuesto, nos permite sugerir que la ecuación de Elovich sería la más apropiada para representar la cinética de adsorción del sistema CA-Cr(VI).Item Filtración de sulfuros metálicos: influencia de las variables experimentales en la calidad de los efluentes de la planta de filtrado(2018-04) ARNAUDO, Facundo E.; CELEDA, ANA MARÍA,; de CELIS, JORGE P.El estudio en planta piloto de la recuperación de sulfuros metálicos por separación sólido-líquido, de suspensiones concentradas, es de interés para el diseño de procesos de bajo impacto ambiental en la industria minera. En ese sentido, en este trabajo, se ensayaron diferentes paños textiles con permeabilidades de 0,2; 2,6; 5 y 14 m3/m2min en procesos de filtración realizados a presiones de bombeo de 3 y 5 bar. El análisis de los resultados obtenidos en los ensayos realizados, muestran la posibilidad de mejorar la calidad del efluente de una planta de filtración de concentrados y paralelamente optimizar la capacidad de filtración. Mediante la selección de un textil con características adecuadas, se puede disminuir la cantidad y calidad de sólidos en el filtrado y de esta manera facilitar los procesos en la planta de tratamiento de efluentes. Los ensayos realizados mostraron además que, la presión utilizada en el bombeo para el llenado de la cámara de filtración, influye tanto en la capacidad de filtración como en la conformación estructural de los sólidos en la torta. Esto permitiría regular los efectos de las posteriores etapas de expresión por presión y secado adicional por arrastre con aire que afectaría la humedad final de la torta.Item Determinación de la distribución espacial de la humedad y altura de tortas de filtración mediante mediciones según un diseño nohlc(2018-04) ARNAUDO, Facundo; CELEDA, Ana María; de CELIS, Jorge Pablo; CORREA, Agustín F.En un proceso de filtración se producen básicamente dos corrientes: el filtrado y la torta de filtración. La altura y la humedad remanente de la torta son parámetros que habitualmente se miden en ella. En general las tortas de filtrado no son constantes en su altura y humedad puntual sobre toda su área por efectos de borde de cámara, puntos de alimentación, desgaste de diafragmas etc., aunque es común que estos parámetros se midan en un punto próximo al centro, sin prestar atención a estas diferencias. El objetivo del trabajo es estandarizar una forma de medición rápida y precisa de estos parámetros. Para ello se deben conocer los perfiles de altura y humedad, para poder elegir un mínimo de sitios de muestreo que aseguren la representatividad del valor medido. Las tortas se obtuvieron por filtración de una suspensión de un concentrado de sulfuro metálico obtenido por flotación espumante, utilizando un filtro Larox PF 0,1 por presión, en escala piloto. Se realizaron tres ensayos, obteniendo tortas de 35,7 cm de diámetro. Para definir estos perfiles es necesario realizar un número considerable de tomas de muestra. Para definir los sitios de muestreo se usó un diseño NOHLC (Hiper Cubos Latinos Cuasi Ortogonales), aproximadamente ortogonal en dos variables (radio y ángulo). Este diseño permite una aceptable ortogonalidad entre las variables externas independientes que definen un espacio bidimensional, permitiendo un buen llenado del mismo mediante la distribución de 33 puntos, lo más espaciadamente posible sobre la superficie de la torta. Este tipo de diseño experimental, de uso no habitual es de fácil generación, es flexible para analizar efectos principales e interacciones y tiene capacidad de manejar varias variables en forma adecuada. Permite además superponer un nuevo diseño de manera que ambos cumplan con las propiedades, evitando situaciones de colapso o repetición de coordenadas codificadas en las variables independientes. En todos los casos, la muestra se toma con un sacabocado de vidrio de 6 milímetros de diámetro. La altura de la torta se mide con un calibre sobre el hueco generado respetando la posición de los 33 puntos indicados por la metodología. La humedad del sólido extraído se determina con una balanza de humedad. En los 6 casos de análisis sobre cada una de las tres tortas se realizó el modelo estadístico de la respuesta humedad y altura de torta. Se indican los efectos obtenidos de los modelos y el porcentaje de rechazo estadístico que se obtiene de la comparación cuadrática de los efectos respeto a la suma de cuadrados medio corregidos; test F. Se observó que los modelos estadísticos no producen un coeficiente de correlación lineal aceptable; sólo tiene respaldo estadístico el término independiente, el cual puede considerarse cercano al valor promedio de la humedad y la altura. Los resultados mostraron la imposibilidad de establecer un patrón en la distribución tanto para la altura como para la humedad, demostrando aleatoriedad en los valores mensurados para ambos parámetros. Esto respalda la opción de tomar pocos puntos de muestreo para la caracterización de la torta.