Examinando por Materia "Tratamiento biológico"
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Publicación Acceso abierto Aplicación de Ti02 modificado con polioxometalatos en la degradación de soluciones acuosas de carbofuran bajo radiación solar simulada, y evaluación del potencial de acople con un sistema biológico(2015-10-20) Múnera Castañeda, Bryan EstebanSe realizaron ensayos de fotodegradación a escala de laboratorio bajo radiación solar simulada del plaguicida Carbofuran (CBF), utilizando catalizadores basados en TiO2 modificados con ácidos Tungstofosfórico ¿ TPA ([PW12O40]3-) y Tungstosilícico ¿ TSA ([SiW12O40]4-), los cuales presentan como principal novedad la absorción de luz en el espectro visible. Los ensayos preliminares permitieron evidenciar que el complejo TiO2-TPA es más efectivo en la degradación del CBF que el TiO2-TSA, pero el Degussa P25 supera la eficiencia de los materiales modificados. Se realizó un diseño experimental utilizando TiO2-TPA y Degussa P25, evaluando la concentración del catalizador (0,25¿ 1,0 g.L-1) y la potencia de irradiación (300 ¿ 400 W.m-2) a pH 6, durante 180 minutos de tratamiento. Los resultados mostraron que los niveles máximos (1,0 g.L-1 y 400 W.m-2) de los factores estudiados fueron los que permitieron obtener mayores porcentajes de degradación. Se realizaron ensayos de biotratabilidad con P. Aeruginosa y C. Sporogenes. Los resultados mostraron que el CBF puede ser asimilado con y sin tratamiento. Los subproductos del tratamiento con TiO2-TPA favorecen en mayor medida el crecimiento celular que los subproductos generados con Degussa P25. Los ensayos de biotratabilidad con un sistema anaerobio permitieron evidenciar que el CBF es un tóxico metabólico y que los subproductos del tratamiento fotocatalítico con TiO2-TPA pueden ser utilizados como sustrato para la producción de metano.Publicación Acceso abierto Comparación del desempeño de dos configuraciones de lodos activados para la reducción de materia orgánica carbonácea y nitrógeno amonical total(2015-01-06) Gómez Rodríguez, Yuli PaolaDebido a que las fuentes superficiales de agua están recibiendo descargas de agua residual con concentraciones de nitrógeno que superan la capacidad que los ecosistemas pueden soportar, y que existe la necesidad de implementar sistemas de tratamiento que se ajusten a las condiciones socioecon6micas y ambientales del país, en este trabajo se compara el desempeño de dos nuevas configuraciones de Iodos activados para la reducción de la materia orgánica carbonácea (DQO) y el nitrógeno amoniacal total (NAT) de un agua residual. Este estudio fue desarrollado a escala laboratorio en las instalaciones de la Universidad del Valle, con prototipos elaborados en acrílicos que simularon dos nuevas configuraciones (C, y C2) de Iodos activados teniendo como base de proceso la modalidad de estabilización por contacto, durante la operación se utilizó agua residual sintética con las características del agua residual doméstica de la ciudad de Cali. Los resultados mostraron, que las dos configuraciones evaluadas obtuvieron eficiencias de reducción de DQO y NAT superiores al 80% y la calidad de los efluentes mostró la afinidad de la biomasa del sistema con el agua residual a tratar. Ambas configuraciones se caracterizaron porque en la primera Etapa de tratamiento, se presentó la mayor eliminación de la carga de DQO y NAT, estimulando procesos de reducción de carbono y nitrógeno de forma simultánea, y en la segunda Etapa de tratamiento, aunque fue operada con bajos valores de Tiempo de Retención Hidráulico (TRH), Tiempo de Retención Celular (TRC) y Sólidos Suspendidos del Licor Mixto (SSVLM), las condiciones de carga aplicada y ambientales, favorecieron el crecimiento de bacterias autótrofas que promovieron procesos de nitrificación. Teniendo en cuenta que no se encontraron diferencias estadísticamente significativas en las eficiencias de reducción de DQO y NAT obtenidas en C1, y C2, pero que en la C2, se presentó una mayor transformación de los subproductos derivados de los procesos de nitrificación (N-NO3), se concluyó que C2 ofrece un mejor desempeño debido a que su configuración de unidades de tratamiento, favorecieron procesos de asimilación del NAT, nitrificación y desnitrificación, potencializando los procesos de reducción de nitrógeno y mejorando la calidad del efluente.Publicación Acceso abierto Estudio cinético de la biodegradación de vapores BTXs en reactores "BATCH" fundamento para la mejora de los procesos en un biofiltro percolado(2015-10-20) Lozano Caicedo, Sandra MarcelaEn la presente investigación, se estudia la cinética de eliminación de vapores Benceno, Tolueno y Xileno en reactores ¿batch¿. Para tal propósito, se utilizó un lodo proveniente de la PTAR de la fundación Smurfit: Cartón de Colombia S.A. Inicialmente este lodo se caracterizó midiendo la concentración de sólidos totales, sólidos suspendidos volátiles, pH y cantidad de agua. Posteriormente, se aclimató en un periodo de 37 días dosificando e incrementando una mezcla equimolar de los contaminantes en líquido. Se inoculó en reactores con un volumen de 250 mL, adicionando solución nutritiva. Para estudiar los sustratos individuales se utilizaron 3 reactores en duplicado (tolueno, benceno y xileno) y se hicieron 4 corridas con una duración de 11 horas cada una. La dosis inicial aplicada de cada contaminante se aumentó en cada corrida: 30 ¿L, 60 ¿L, 90 ¿L y 120 ¿L. En la corrida número 4, se trabajó con 4 reactores en duplicado adicionales donde se adicionaron mezclas diferentes de sustrato: equimolar, predominio de tolueno, predominio de benceno y predominio de xileno. En cada reactor se estudió el cambio en la concentración en el tiempo de los contaminantes y de biomasa. Para los contaminantes se tomaron muestras gaseosas utilizando la técnica del ¿HEADSPACE¿, y para la biomasa se utilizó el método de ¿Bradford¿ para cuantificación de proteínas. Los resultados indicaron que los compuestos individuales se degradaron siguiendo una cinética que se ajustó más al modelo propuesto por Haldane que al modelo de Monod, esto atribuido a que la ecuación de Haldane tiene en cuenta el fenómeno de inhibición que se presenta al utilizar concentraciones altas de contaminantes como fueron las trabajadas en el presente estudio. Los parámetros cinéticos obtenidos ¿*, Ks y Ki permitieron reportar el tolueno como el compuesto más fácil y rápidamente biodegradable. Por otro lado, las mezclas de BTX se ajustaron al modelo ¿SKIP¿, del que se obtuvieron los parámetros de interacción entre los sustratos. Cuando se evaluaron las mezclas de BTX se concluyó que el tolueno disminuye su velocidad de degradación debido a la relación antagónica de toxicidad que representan para él, los otros dos compuestos.Publicación Acceso abierto Evaluación de la reducción de nitrógeno, fosforo y DQO del agua residual del proceso de extracción de almidón de yuca por medio de un sistema algal.(Universidad del Valle, 2021) Campo Chicangana, Yarik Xairy; Rodríguez Victoria, Jenny Alexandra; Bautista Carrillo, Jonathan ArturoEl agua residual del proceso de extracción de almidón de yuca se caracteriza por presentar un alto potencial de aprovechamiento biológico, ya que dispone de fuentes de carbono fácilmente asimilables (carbohidratos solubles, lípidos) y nutrientes, moléculas que son necesarias en el desarrollo de cultivos de microalgas. Sin embargo, deben presentarse condiciones favorables en el cultivo para que las microalgas puedan adaptarse al sustrato y maximizar el crecimiento con la respectiva depuración del efluente. Factores como la limitación de nutrientes, concentración inicial del inóculo, pH, carga orgánica del efluente, temperatura, luz, entre otros, pueden promover o inhibir el crecimiento de las microalgas dependiendo de los rangos óptimos para cada especie. En el presente trabajo se evaluó la influencia de los factores relación sustrato/biomasa (S/X) y el pH, en la reducción de nitrógeno, fósforo y DQO del agua residual del proceso de extracción de almidón de yuca, utilizando la microalga Chlorella sp. Así mismo, se evaluó el efecto de los factores en el crecimiento de biomasa microalga. La relación S/X se evaluó mediante 3 niveles (100, 50, 30 g DQO por g inóculo) y el pH mediante 2 niveles (7,5 y 6,5). La relación S/X se obtuvo al mantener la concentración inicial de inóculo constante (0,5 gL1 ), mientras que la concentración de sustrato se varió por medio de diluciones. La concentración del inóculo se obtuvo después de un periodo de aclimatación que duró 20 días. El ensayo experimental se realizó después del periodo de aclimatación, con una duración de 13 días, durante ese tiempo se monitoreo el pH, concentración de Ortofosfatos, concentración de Nitrógeno amoniacal total (NAT) y crecimiento de biomasa. Con los datos obtenidos se determinó el porcentaje de reducción, consumo y tasa de consumo de nutrientes y DQO, así como la productividad y Biomasa máxima (Bmax). Los resultados permitieron concluir que al incrementar la relación S/X, se optimizaba la reducción de DQO y nutrientes, lo cual se corroboró en el análisis estadístico (p<0,05). El tratamiento que presento el mejor comportamiento durante la fase experimental fue T1B (S/X=100; pH=7,5), con porcentajes de reducción, consumo y tasa de consumo de DQO iguales a: 94,27 ± 1,27 %, 3.697,56 ± 71,24 mg, 284,43 ± 5,48 mgL-1d -1 respectivamente. Para la reducción de nitrógeno se obtuvieron los siguientes resultados: 98,24 ± 0,66 %, 6,11 ± 2,12 mg, 0,47 ± 0,16 mgL-1d -1 respectivamente. Para la reducción de Ortofosfatos se obtuvieron los siguientes resultados: 85,46 ± 2,55 %, 17,70 ± 1,44 mg, 1,36 ± 0,11mgL-1d -1 respectivamente. Se pudo observar que el pH no presento un efecto significativo en las variables respuesta, lo cual se corroboro en el análisis estadístico (p>0,05). Los factores evaluados (S/X y pH) no presentaron un efecto significativo en el crecimiento de biomasa (p>0,05), sin embargo, el mejor tratamiento se seleccionó de acuerdo con el comportamiento que presentó en el resto de las variables evaluadas durante el periodo de cultivo. El tratamiento que presentó los valores más altos de producción de biomasa y Biomasa máxima (Bmax) fue T1B, con valores de 0,076 ± 0,048 gL-1d -1 y 1,29 ± 0,69 gL-1 respectivamente.Publicación Acceso abierto Evaluación del desempeño de un sistema de lodos activados en la modalidad de estabilización por contacto sin clarificación primaria tratando agua residual doméstica(2014-10-23) Mañunga, TatianaLa configuración del Sistema de Lodos Activados en la Modalidad de Estabilización por Contacto (SLAEC) separa los principios de la cinética microbiana, para reducir en un corto periodo los contaminantes del agua residual (AR), constituyéndose está en su principal ventaja frente a las otras configuraciones de lodos activados y por la cual puede operar eficientemente en ausencia de la clarificación primaria de AR. Tomando en cuenta lo anterior y bajo condiciones estables de operación, se evaluó el desempeño del SLAEC sin clarificación primaria en el tratamiento de AR desarenada durante 114 d (Fase I), posteriormente se incluyó la clarificación primaria durante 69 d (Fase II) para comparar los efectos de este proceso sobre: i) calidad del AR afluente al sistema biológico, ii) variables operacionales y iii) calidad del lodo secundario. Esta investigación fue realizada a escala piloto en las instalaciones de la planta de tratamiento de agua residual doméstica (PTAR-C), la cual trata el AR de la Ciudad de Cali. Las condiciones operacionales fueron iguales en las dos Fases por lo que la presencia ó ausencia de la clarificación primaria se constituyó en el único factor causal de las diferencias observadas. Estas condiciones fueron: Q: 0.726 L.s-1, Recirculación de lodos: 40%, TRC: 6 d, TRHRC neto: 0,84 h, TRHRE neto: 4.3 h, OD: 2.0 mg.L-1, SSVLMRC: 1500 mg.L y SSVLMRE: 3500 mg.L-1. Los resultados mostraron que la composición de los afluentes al RC en cada fase (ARd Fase I y EP Fase II), presentaron diferencias en un nivel de significancia de 0.05, tal diferencia respondió al comportamiento esperado, debido a la inclusión de la clarificación primaria. Sin embargo, las concentraciones del sustrato en el EP no llegaron a ser inhibitorias para el desarrollo de la actividad microbiana. Las concentraciones de DQO, DBO5 y SST en el ES de la Fase I y II fueron 54, 36 y 18 mg.L-1 para la primera y 42, 26 y 20 mg.L-1 en la segunda; ; la similitud en la calidad del ES de las dos Fases resultó posiblemente de un adecuado desempeño de los mecanismos de adsorción y entrampamiento de la MO soluble y particulada, así como de la capacidad de floc biológico para atrapar el material particulado orgánico e inorgánico. Sin embargo, el ingreso de sustancias potencialmente inhibitorias de la actividad microbiana como G/A y detergentes, producto de la ausencia una barrera de control, función que desempeñó la clarificación primaria durante la Fase II, resulto en una gran desventaja para el equilibrio y estabilidad del sistema, ya que las propiedades de biofloculación del floc biológico fueron alteradas por este tipo de sustancias.Publicación Acceso abierto The use of Common Duckweed (Lemna minor) in the treatment of wastewater from the washing of sisal fiber (Furcraea bedinghausii)(Universidad del Valle, 2016-07-08) Arias Hoyos, Arnol; Ramirez, Alejandra; Fernandez, Viviana Andrea; Sanchez, Nazly E.(Eng) The production of sisal (Furcraea Bedinghausii) represents one of the main sources of income for many families in the different regions of Colombia. In the department of Cauca, around 12,000 families currently reap the rewards of sisal cultivation. Only 4% of the sisal leaf is actually used, the remaining 96% comprising juice and bagasse. Washing the harvested sisal is a stage in the transformation process that contaminates large volumes of water. This goes on to reach a natural water source, in this case the Las Margaritas river in Silvia, Cauca. With the above concern in mind, this study puts forward an alternative solution using Common duckweed (Lemna minor). Evaluation of the efficiency of the phytoremediation process on a pilot scale was carried out through the characterization of such physicochemical parameters as BOD5, COD, TSS, nitrogen and phosphorus in the water. The variable used was hydraulic retention times (HRT), which were eight and twelve days. Results suggest that percentage removal by Lemna minor was highest with a HRT of eight days, reaching values of 79.6 % and 82.77 % for COD and BOD5 respectively.Publicación Acceso abierto Tratamiento biológico de corrientes gaseosas residuales contaminadas con compuestos orgánicos volátiles (COVs).(2018-04-20) Silva Vinasco, Juan Pablo; Sanabria G., JanethLos compuestos orgánicos volátiles (COVs) son contaminantes atmosféricos peligrosos, que tienen gran relevancia por su efecto negativo sobre el ambiente y la salud de los seres humanos. Debido a este efecto negativo, las normas que regulan las emisiones de COVs son cada vez más estrictas. En este sentido, los sistemas biológicos de tratamiento de gases, surgen como una alternativa tecnológica eficiente para el tratamiento de corrientes gaseosas contaminadas con COVs de origen industrial.Publicación Acceso abierto Tratamiento de pesticidas mediante un sistema acoplado de fotocatálisis solar y humedal subsuperficial.(2014-10-23) Arriaga Barrios, Teddy; Machuca Martínez, Fiderman; Colina Márquez, José Ángel; Madera Parra, Carlos ArturoEste trabajo de tesis se realizó con el objetivo de evaluar el desempeño del sistema de fotocatálisis solar y humedales a escala banco de flujo subsuperficial como alternativa para el tratamiento de una mezcla comercial de pesticidas desusada en los cultivos de caña de azúcar. La investigación fue realizada en el Laboratorio de Fotocatálisis Solar de la Universidad del Valle. En este estudio se usó una metodología donde la matriz de contaminantes sometida al tratamiento fue una mezcla de tres pesticidas comerciales (diurón, 2,4-D y ametrina) usados en el cultivo de la caña de azúcar y cuya composición simula la encontrada en el agua residual del lavado de envases y contenedores usados en la aspersión. La mezcla de pesticidas fue tratada en un sistema fotocatalítico solar de tres módulos de colectores parabólicos compuestos (CPC), y posteriormente se alimentó de forma paralela dos tratamientos biológicos considerados en este estudio: un humedal de flujo sub-superficial (HFSS) plantado con Heliconia psittacorum y el otro un filtro. Para el diseño experimental se consideraron la concentración inicial de la mezcla contaminante y el tipo de tratamiento biológico con el fin de analizar la incidencia de estos factores en la disminución de carbono orgánico total (COT), demanda química de oxígeno (DQO) y demanda bioquímica de oxígeno (DBO) de la mezcla de pesticidas. Se determinó la incidencia significativa del tipo de tratamiento biológico pero no de la concentración inicial de carbono orgánico total. El HFSS mostró las mejores remociones con respecto al contenido de COT, DQO y DBO. La relación de biodegrabilidad (DBO5/DQO) en el afluente de la fotocatálisis solar entro con 0,2 y se mantuvo por encima de 0,5 en efluentes HFSS. De acuerdo con el diagrama de Pareto, el análisis de varianza, la prueba de Tukey y las eficiencias del sistema, se confirma que la presencia de Heliconia psittacorumtiene un efecto positivo en el porcentaje remoción.