Memorias Del I Congreso de IA e IQ Del Sureste de Mexico
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MEMORIAS
Primer Congreso de Ingeniera Ambiental e Ingeniera Qumica
del Sureste de Mxico.
Consorcio de Instituciones de Educacin Superior de Ingeniera Qumica y
Ambiental
-
Comit cientfico
Ingeniera Dependencia Dr. Humberto Castan Gonzlez Instituto Tecnolgico de Tuxtla Gutirrez Dr. Jorge Luis Camas Anzueto Instituto Tecnolgico de Tuxtla Gutirrez Dra. Daisy Escobar Castillejos Universidad Autnoma de Chiapas Dr. Carlos Manuel Garca Lara Universidad de Ciencias y Artes de Chiapas Dr. Rubn Gutirrez Hernndez Instituto Tecnolgico de Tapachula Dr. Hugo Alejandro Njera Aguilar Universidad de Ciencias y Artes de Chiapas Dr. Sergio Lpez Mendoza Universidad Autnoma de Chiapas Dra. Minerva Gamboa Snchez Universidad Politcnica de Chiapas Dr. Josu Chanona Soto Universidad Politcnica de Chiapas
Biotecnologa Dependencia
Dra. Roco Meza Gordillo Instituto Tecnolgico de Tuxtla Gutirrez Dr. Sergio Prez Fabiel Universidad Politcnica de Chiapas Dr. Alejandro Ruiz Marn Universidad Autnoma del Carmen Dr. Julio Cesar Sacramento Rivero Universidad autnoma de Yucatn
Impacto y anlisis de riesgo Dependencia
Dr. Ral Gonzlez Herrera Universidad de Ciencias y Artes de Chiapas Dra. Rebeca Isabel Martnez Salinas Universidad de Ciencias y Artes de Chiapas Mtro. Pedro Vera Toledo Universidad de Ciencias y Artes de Chiapas Dr. Emmanuel Daz Nigenda Universidad de Ciencias y Artes de Chiapas Mtra. Laura Cecilia Jimnez Albores Universidad Politcnica de Chiapas Mtra. Adriana Gpe. Mendoza Arguello Universidad Politcnica de Chiapas Dr. Arturo Torres Dosal Colegio de la Frontera Sur Dr. Edi A. Malo Rivera Colegio de la Frontera Sur Mtro. Javier Valle Mora Colegio de la Frontera Sur Dra. Yunuen Canedo Lpez Universidad Autnoma del Carmen Mtro. Francisco Tamayo Ordoez Universidad Autnoma del Carmen
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CONTENIDO
INGENIERIA ING01. BIORREMEDIACIN DE UN SUELO CONTAMINADO CON
ACEITES AUTOMOTRIZ EN SISTEMA DE BIOPILA
8
ING02. DETERMINACIN DEL NDICE DE CALIDAD DEL AGUA DEL RO
CAZONES EN EL MUNICIPIO DE COATZINTLA, VERACRUZ
13
ING03. ANLISIS DE LA EFICIENCIA DEL SISTEMA ACOPLADO
FLOTACIN POR AIRE DISUELTO (FAD)-FENTON EN EL TRATAMIENTO
DE AGUA RESIDUAL PROVENIENTE DEL PROCESO DE EXTRACCIN DE
ACEITE DE PALMA.
21
ING04. OXIDACIN ANDICA DEL ANTIBITICO AMOXICILINA
29
ING05. MODELO DE GESTION COMUNITARIO PARA EL MANEJO DE LOS
RESIDUOS SLIDOS EN PEQUEAS LOCALIDADES
35
ING06. DIAGNSTICO AMBIENTAL DE PRDIDA DE SUELO CON LA
INTEGRACIN DE LA EUPS A UN SIG
39
ING07. DETERMINACIN DE HEXACLOROCICLOHEXANO Y
ENDOSULFAN EN SUELOS AGRICOLAS DEL ESTADO DE CHIAPAS
47
ING08. APLICACIN DEL PROCESO FENTON PARA LA ELIMINACIN DE
HUEVOS DE HELMINTO
56
ING09. DEGRADACION DE LA AMOXICILINA EN SOLUCION ACUOSA
MEDIANTE FOTOCATALISIS HETEROGENEA
63
ING10. DEGRADACIN DEL ETINIL-ESTRADIOL GESTODENO EN
MUESTRAS LIQUIDAS POR OXIDACIN ANDICA UTILIZANDO
ELECTRODOS DE DIAMANTE DOPADOS CON BORO
72
ING11. DISEO Y CONSTRUCCIN DE UNA PLANTA PROTOTIPO PARA
EL TRATAMIENTO DE LIXIVIADOS Y AGUAS RESIDUALES
77
ING12. BIORREMEDIACIN DE SUELOS COMPACTOS POR DIGESTIN
ANAEROBIA MEDIANTE LA APLICACIN DE BIOABONOS
82
ING13. ANLISIS DEL MANEJO DE LOS RESIDUOS NO PELIGROSOS EN
UN HOSPITAL DE SEGUNDO NIVEL DE ATENCIN
89
-
4
ING14. DIAGNOSTICO Y PROPUESTA DE GESTIN 5S +
SUSTENTABILIDAD PARA LOS PROCESOS DE ALIMENTACIN Y
MANEJO DE RESIDUOS SLIDOS DE LA UMA LA HUELLA
95
ING15. EDUCACIN AMBIENTAL EN ESCUELAS PRIMARIAS:
PROGRAMA DE CERTIFICACIN AMBIENTAL ESCUELA VERDE
101
ING16. DESARROLLO DE UN SENSOR PTICO POR LA TCNICA DEL
SOL-GEL PARA LA DETERMINACIN DE CLOROFILA a EN MEDIOS
LQUIDOS
106
ING17. APROVECHAMIENTO DE LAS ENERGAS RENOVABLES PARA EL
DESARROLLO SUSTENTABLE EN CHIAPAS, MXICO
115
ING18. EVALUACION DE LA EFICIENCIA DEL SISTEMA FENTON SOBRE
LAS AGUAS RESIDUALES DE LA PLANTA MOSCAFRUT
123
ING19. COMPUESTOS VOLATILES EMITIDOS POR NINFAS DE
Antiteuchus innocens
131
ING20. DESARROLLO DE UN SENSOR PTICO UTILIZANDO EL MTODO
SOL-GEL PARA LA DETERMINACIN DE pH EN SUELOS
137
ING21. EVALUACIN DE LOS EFECTOS DE SILICATOS DURANTE EL
CRECIMIENTO Y DESARROLLO DEL CULTIVO DE MAZ (ZEA MAYS L.)
145
ING22. COMPARACIN DEL RENDIMIENTO DEL BIOABONO PRODUCTO
DE LA COMPOSTA EN FOSA Y CALDO AERBICO EN EL CULTIVO DE
HORTALIZAS. (ZANAHORIA-Daucus Carota- Y LECHUGA-Sactuca Sativa-)
152
ING23. EVALUACIN DE LA REMOCIN DE CARGA ORGNICA EN
AGUAS GRISES A TRAVS DE UN BIOFILTRO DE NEUMTICOS
TRITURADOS
159
ING24. APLICACIN DEL PROCESO TIPO FENTON PARA MINIMIZAR EL
CONTENIDO DE CARGA ORGNICA DE LOS RESIDUOS LCTEOS
PROVENIENTES DE LA FABRICACION DE QUESO
166
ING25. PROGRAMA MUNICIPAL PARA LA PREVENCIN Y GESTIN
INTEGRAL DE LOS RESIDUOS SLIDOS URBANOS, EN EL ESPINAL,
OAXACA
172
ING26. EVALUACIN DE LA REMOCIN DE CARGA ORGNICA EN
LIXIVIADOS MADUROS MEDIANTE UN SISTEMA ACOPLADO: 180
-
5
COAGULACIN-FLOCULACIN-OXIDACIN ANDICA
ING27. TRATAMIENTO QUMICO DE AGUA CONTAMINADA CON
PARATIN METLICO POR MEDIO DE LA REACCIN DE OXIDACIN DE
FENTON
188
ING28. DISDROMETRO KOJ, DISPOSITIVO PARA EL MONITOREO DE
EROSIVIDAD EN EL ESTADO DE CHIAPAS
195
ING29. TALLER DE ELABORACIN DE LOMBRICOMPOSTA
201
ING30. CARACTERIZACIN DE PELCULAS DELGADAS
DESARROLLADAS MEDIANTE LA TCNICA SOL-GEL PARA DETECTAR
pH E HIDRGENO
207
ING31. COMPARACIN DE LA REMOCIN DE LA MATERIA ORGNICA
EN DOS FILTROS ANAEROBIOS DE FLUJO ASCENDENTE (FAFA),
EMPLEANDO COMO LECHOS FILTRANTES OSTRAS (Striostrea iridescens) Y
MEJILLONES (Mytella guyanensis Lamarck)
216
BIOTECNOLOGIA BIO01. DISEO DE UN SISTEMA DE TRATAMIENTO DE AGUA RESIDUAL
PROVENIENTE DEL BENEFICIO HMEDO DEL CAF
219
BIO02. OBTENCIN DE CARBN A PARTIR DE FLOR DE CEDRO
229 BIO03 REGENERACIN DE UN CONVERTIDOR CATALITICO
AUTOMOTRIZ
235
BIO04. MODELO DE GESTION COMUNITARIO PARA EL MANEJO DE LOS
RESIDUOS SLIDOS EN PEQUEAS LOCALIDADES
241
BIO05. CRECIMIENTO CELULAR EN CULTIVOS LIBRES DE Scenedesmus
obliquus, USANDO UN FERTILIZANTE AGRICOLA COMO FUENTE DE
NITROGENO
245
BIO06. PRODUCCION DE BIOMASA FOSFATOSOLUBILIZADORA
VARIANDO NUTRIENTES, pH Y TEMPERATURA PARA EVALUAR
CONDICIONES OPTIMAS
249
BIO07. VALIDACIN DE UN SANEAMIENTO EN TANQUES DE JARABE
TERMINADO EN UNA INDUSTRIA REFRESQUERA
258
-
6
BIO08. OBTENCIN DE UN CEPARIO DE LEVADURAS QUE SE
ENCUENTRAN PRESENTES EN LA FERMENTACIN DE LA PIA (Ananas
comosus) DEL ESTADO DE TABASCO MXICO PARA LA PRODUCCIN DE
BIOETANOL
263
BIO09. PRODUCCIN DE BIODIESEL A PARTIR DE ACEITE DE PALMA
AFRICANA (ELAEIS GUINEENSIS)
270
BIO10. PERFIL BIOQUMICO DE Nannochloropsis sp. MICROALGA
AISLADA DE LA LAGUNA DE TRMINOS, CAMPECHE.
275
BIO11. DIGESTIN ANAEROBIA DE RESIDUOS HORTOFRUTCOLAS POR
VAMESOFLICA A ESCALA DE LABORATORIO
283
BIO12. EVALUAR EL EFECTO DE MESOCARPO DE Cocos nucfera SOBRE
LA PROLIFERACION DE Staphylococcus aureus IN VITRO
295
BIO13. PRESENCIA DE ANTI-INFLAMATORIOS NO ESTEROIDEOS EN
CUERPOS DE AGUAS SUPERFICIALES DE TAPACHULA CHIAPAS,
MXICO
302
BIO14. DIAGNSTICO SOBRE LA GENERACIN Y ALTERNATIVAS DE
MANEJO DE RESIDUOS DE APARATOS ELCTRICOS Y ELECTRNICOS
GENERADOS AL INTERIOR DE LA UNIVERSIDAD DE CIENCIAS Y ARTES
DE CHIAPAS
311
BIO15. ANLISIS DEL EFECTO DE UN BIOSURFACTANTE FNGICO Y
SURFACTANTES COMERCIALES EN LA REMEDIACIN DE SUELOS
CONTAMINADOS CON PETRLEO
317
BIO16. DETECCIN Y CARACTERIZACIN DE BACTERIAS FIJADORAS
DE NITRGENO DE UN SUELO CULTIVADO CON EUCALIPTUS SP.
325
BIO17. EFECTO DE LA IRRADIACION GAMMA SOBRE LA CALIDAD DEL
MAMEY (POUTERIA SAPOTA)
334
RIESGO E IMPACTO AMBIENTAL RIA01. EFECTO DE BORDE; RUIDO, MATERIA ORGNICA EN SUELO Y
CONTAMINANTES PERSISTENTES EN LAS REAS NATURALES
PROTEGIDAS DE CALAKMUL-BALAMK, CAMPECHE
343
RIA02. EMPLAZAMIENTO DE ESTACIONES DE TRANSFERENCIA DE
RESIDUOS SLIDOS URBANOS EMPLEANDO HERRAMIENTAS SIG: UN
CASO DE ESTUDIO
351
-
7
RIA03. CAMBIO DE USO DE SUELO, LA PROBLEMTICA EN CHIAPAS
361
RIA04. DIAGNSTICO DE LA CONTAMINACIN POR METALES PESADOS
EN SEDIMENTO SUPERFICIAL DE LA LAGUNA DE TRMINOS,
CAMPECHE
366
RIA05. CARACTERIZACIN DE LA CALIDAD DE AGUA DE POZOS EN LA
COLONIA REVOLUCIN MEXICANA, MUNICIPIO DE VILLACORZO,
CHIAPAS.
375
RIA06. ESTIMACIN DEL RIESGO DE EXPOSICIN A PLOMO POR
INGESTA DE PEZ DIABLO (Hypostomus, sp) DEL SISTEMA LAGUNAR
CATAZAJ, CHIAPAS
381
RIA07. PROPUESTA PARA UN MANEJO SUSTENTABLE DE RESIDUOS
SLIDOS URBANOS EN LA CABECERA MUNICIPAL DE CHIAPA DE
CORZO
388
RIA08. CARACTERIZACIN AMBIENTAL DE LOS FACTORES EROSIN
DEL SUELO Y VEGETACIN EN EL PARQUE ECOTURSTICO
ARCOTETE SAN CRISTBAL DE LAS CASAS, CHIAPAS
397
RIA09. COMPARACIN DE TRES MTODOS PARA UBICAR UN SITIO
AMBIENTALMENTE FACTIBLE, PARA LA CONSTRUCCIN DE UN
CENTRO DE APROVECHAMIENTO DE RESIDUOS
404
RIA10. EXPOSICIN A PLAGUICDAS EN NIOS DE LA ZONA PLATANERA
DEL SOCONUSCO, CHIAPAS
413
RIA11. LOS SIG APLICADOS A LA LOCALIZACIN DE ZONAS
POTENCIALES PARA LA DISPOSICIN DE RESIDUOS SLIDOS (RS)
422
RIA12. DOSIFICACIN ADECUADA PARA ELABORAR BLOQUES DE
CONCRETO CON ESCOMBROS DE CONSTRUCCIN EN ZONAS SSMICAS
428
RIA13. MARCO LEGAL EN LA CALIDAD DEL AGUA Y SU IMPORTANCIA
EN AFECTACIN A LA ABUNDANCIA Y DIVERSIDAD DE ESPECIES EN
LA LAGUNA DE LAS ILUSIONES, CENTRO, TABASCO, MXICO
437
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8
ING01. BIORREMEDIACIN DE UN SUELO CONTAMINADO CON ACEITES
AUTOMOTRIZ EN SISTEMA DE BIOPILA
BIOREMEDIATION OF A CONTAMINATED SOIL WHIT AUTOMOTRIZ OIL BY
BIOPILES SYSTEM
Hctor Guillermo Anza Cruz1*
Paula Deyanira Orantes Calleja2
Abstract One method of bioremediation of soils contaminated with hydrocarbons are biopiles. They are defined as a
controlled biological process where organic pollutants are biodegraded and mineralized. Are used for reduce
concentrations of total petroleum hydrocarbons (TPH) in contaminated soil with hydrocarbons, this as a
healthy alternative to progressive deterioration of environmental quality. The process is to form stacks with
contaminated soil and stimulate microbial activity, aerating and / or adding nutrients and moisture. In this
study we make a comparison of the bioremediation of soil contaminated with used oil from garages
automotive service by implementing biopiles technique. It will take seven soil samples, about 0024 m3, then
seven biopiles will be built, which will be contaminated with oils at a concentration of 50,000 ppm of TPH,
will develop three treatments with two replicates each, and the control to which were inoculated strains
bioremediation. The strains used are the Stenotrophonas sp, Acinetobacter sp and sp Sphingobacterium, the
three bacteria will be inoculated each at a concentration of 1 * 103 CFU for treating one, 1 * 105 to second
and 1 * 107 to the third, that will be monitored for three months every fifteen days, which is expected to
identify the levels of oil components remeasurement and its relation to bacterial activity.
Keys Words: biorremediation, biopile, hydrocarbons, oil.
1 Escuela de Ingeniera Ambiental, Universidad de Ciencias y Artes de Chiapas. Estudiante.* 2 Escuela de Ingeniera Ambiental, Universidad de Ciencias y Artes de Chiapas. Estudiante.*
* 11 Norte Oriente #137 / calle Central y 1 Oriente - Col. Centro, Tuxtla Gutirrez, Chiapas. C.P. 29000 Mxico. Email:
-
9
Resumen Uno de los mtodos de biorremediacin de suelos contaminados con hidrocarburos son las biopilas. Se
definen como un proceso biolgico controlado donde los contaminantes orgnicos son biodegradados y
mineralizados. Se utilizan para reducir las concentraciones de los hidrocarburos totales del petrleo (HTP) en
suelos contaminados, con hidrocarburos; esto como una alternativa saludable frente al deterioro progresivo de
la calidad del medio ambiente. El proceso consiste en formar pilas con el suelo contaminado y estimular la
actividad microbiana, aireando y/o adicionando nutrientes y humedad. En este estudio se harn una
comparacin de la biorremediacin de un suelo contaminado con aceites usados provenientes de talleres
mecnicos de servicio automotriz mediante la implementacin de la tcnica de biopilas. Se tomar siete
muestras de suelo, de aproximadamente 0.024 m3, posteriormente se construirn siete biopilas, las cuales
sern contaminadas con aceites usados a una concentracin de 50,000 ppm de HTP, se desarrollarn tres
tratamientos con dos repeticiones cada uno y un testigo, a los cuales se les inocularn cepas biorremediadoras.
Las cepas a utilizar son la Stenotrophonas sp, Sphingobacterium sp y Acinetobacter sp; las tres bacterias sern
inoculadas cada una a una concentracin de 1*103 UFC para el tratamiento uno, 1*10
5 para el segundo y
1*107 para el tercero, mismos que sern monitoreados durante tres meses cada quince das, con lo que se
espera identificar los niveles de remedicin de componentes del aceite y su relacin con la actividad
bacteriana.
Palabras claves: aceite, biorremediacin, biopila, hidrocarburos.
Introduccin
Mxico tiene un nmero considerable de sitios contaminados con hidrocarburos como
resultado de fugas o descargas accidentales de petrleo crudo, combustleo, gasolina,
disel, as como lodos aceitosos y aceites lubricantes gastados (Roldn e Iturbe, 2005).
Estos derrames han daado en muchos casos el suelo y el agua subterrnea y su
saneamiento es complicado de realizar debido a que los contaminantes se presentan en
forma de mezclas. En los suelos contaminados por hidrocarburos se impide el intercambio gaseoso con la atmsfera, se inicia una serie de procesos fsico-qumicos simultneos como
la evaporacin y penetracin, que dependiendo del tipo de hidrocarburo, temperatura,
humedad, textura del suelo y cantidad vertida puede ser ms o menos lentos, ocasionando
una mayor toxicidad, adems de tener una moderada, alta o extrema salinidad, dificultando
su tratamiento, puesto que altos gradientes de salinidad pueden destruir las estructuras
terciarias de las protenas, desnaturalizar enzimas y deshidratar clulas, lo cual es letal para
muchos microorganismos usados para el tratamiento de suelos contaminados (Restrepo,
2002).
Por otra parte, los talleres mecnicos de servicio automotriz han causado una gran
problemtica en los suelos de los lugares en donde fueron establecidos. Algunos de estos
suelos han perdido su capacidad productiva debido a la falta de organismos vivos y
nutrientes, por lo que la remediacin de estos es de extrema importancia. En pases
desarrollados los aceites usados son reciclados en grandes cantidades, como en el caso de
Estados Unidos en donde alrededor de 3,200 millones de litros de aceite de motor usado se
reciclan anualmente aunque una cantidad razonable por lo general es descargada
inapropiadamente en el medio ambiente, por otro lado en pases en vas de desarrollo, como
Mxico, el uso y manejo de estas sustancias son menos adecuados, por ejemplo, pases
como Nigeria hasta 80 millones de litros son generados y descargados en el ambiente, sin
ningn tipo de procesamiento. Este complejo de desechos de aceites se ha convertido en un
-
10
factor importante en la contaminacin del medio ambiente desde la llegada del motor de
combustin interna (Ifeanyichukwu, 2011).
Los tratamientos que se han logrado hasta ahora de los contaminantes del petrleo en el
medio ambiente han sido en su mayora a travs de la incineracin, vertederos, lavado del
suelo o algn tipo de tratamiento qumico, estos mtodos son bastante costosos o pueden
producir diferentes txicos, que son capaces de permanecer en el suelo, migrar hacia las
aguas superficiales o subterrneas, o son emitidos a la atmsfera (Ifeanyichukwu, 2011).
Una alternativa de solucin a esta problemtica es la biorremediacin, una tecnologa
reciente que aprovecha la capacidad metablica de los microorganismos (levaduras,
bacterias, hongos, micro algas), plantas y sistemas biolgicos (enzimas) para degradar,
biotransformar o hacer ambas cosas a estos contaminantes (Prez et al., 2007). El campo de
la biorremediacin es relativamente nuevo y extenso, por lo que los estudios realizados
hasta ahora son de gran ayuda para prximas investigaciones, las cuales sern benficas
para la sociedad en la lucha contra la eliminacin de contaminantes. Las biopilas son una
tecnologa de biorremediacin tipo ex situ en condiciones no saturadas, consiste en la
reduccin de la concentracin de contaminantes derivados del petrleo de suelos excavados
mediante el uso de la biodegradacin (Benavides et al., 2006). Estas consisten en un
composteo en el cual se forman pilas con el suelo contaminado y agentes de volumen
(Eweis et al, 1998; citado por Volke y Velasco, 2002). En esta tcnica se forman pilas de
material biodegradable de dimensiones variables formadas por suelos contaminados y
materia orgnica (Benavides et al., 2006). El sistema puede ser abierto o cerrado, se
adiciona con nutrientes y agua y se coloca en reas de tratamiento, que incluyen sistemas
para colectar lixiviados y alguna forma de aireacin. La eleccin del tipo de sistema de
biopilas depende, principalmente, de las condiciones climticas y de la estructura de los
compuestos orgnicos voltiles presentes en el suelo contaminado. Generalmente las
biopilas se disean como sistemas cerrados, lo que permite mantener la temperatura y evitar
la saturacin de agua debido a lluvias, adems de disminuir la evaporacin de agua y de
compuestos orgnicos voltiles (Eweis et al, 1998; citado por Volke y Velasco, 2002).
En el presente estudio se pretende biorremediar un suelo contaminado con aceite
automotriz, utilizando Stenotrophonas sp, Sphingobacterium sp y Acinetobacter sp en
sistema de biopilas.
Metodologa
El estudio se realizar tomando siete muestras de suelo, de aproximadamente 0.024 m3,
proveniente de la unidad de manejo ambiental (UMA) La huella del ejido Pedro Mndez, en el municipio de Chiapa de Corzo; esto debido a que, al tratarse de un lugar con
amplia vegetacin y clima clido, se estima que cuenta con propiedades fsico qumicas
adecuadas para una correcta biorremediacin; este ser caracterizado en laboratorios de la
UNICACH analizando parmetros como humedad, materia orgnica, textura, pH y
-
11
temperatura como se observa en la tabla nmero 1 con la referencia y el material a utilizar
correspondiente.
Tabla 1. Parmetros analizar en la caracterizacin del suelo
PARMETRO REFERENCIA MATERIALES
pH NMX-AA-25-1984 Potencimetro
Humedad NMX-AA-034-SCFI-2002 Estufa
Textura NOM-021-SEMARNAT-
2000
Materia orgnica NMX-AA-034-SCFI-2002 Mufla
Temperatura NOM-021-SEMARNAT-
2000
Termmetro
Posteriormente se construirn siete biopilas de acuerdo a lo establecido por Roldn e Iturbe
(2005) como se observa en la figura 1, las cuales sern contaminadas con aceites usados a
una concentracin de 50,000 ppm de HTP, desarrollando tres tratamientos con dos
repeticiones cada uno y un testigo a los que se les inocularn cepas biorremediadoras.
Figura 1. Esquema de biopilas
Las cepas a utilizar en cada tratamiento son la Stenotrophonas sp, Sphingobacterium sp y
Acinetobacter sp; las 3 bacterias sern inoculadas cada una a una concentracin de 1*103
UFC para el tratamiento uno, 1*105 para el segundo y 1*10
7 para el tercero, mismos que
-
12
sern monitoreados durante tres meses cada quince das utilizando los procedimientos
especificados en la NOM-138-SEMARNAT/SS-2003 para el anlisis de fracciones pesadas
e HAPs, con lo que se espera identificar los niveles de remocin de componentes del aceite y su relacin con la actividad bacteriana.
Resultados
En la caracterizacin del suelo se espera tener un tipo de suelo con un pH que se encuentre
en el rango de 6 a 8 unidades, temperatura de 25 a 35 C, humedad de 70 y 95% y materia
orgnica de alrededor de 5 %.Se espera que las bacterias con caractersticas degradadoras
de componentes de hidrocarburos (aceites usados), en este caso la Stenotrophonas sp,
Sphingobacterium sp y Acinetobacter sp, realice la funcin de biorremediar el suelo
contaminado y que a mayor cantidad de poblaciones microbianas mayor sea la degradacin
de estos y se logre el objetivo en menor tiempo, gracias a la adiccin de la tcnica de
biorremediacin implementada (biopilas).
Referencias bibliogrficas
Benavides, J., Quintero, G., Guevara, A. L., Jaimes, D. C., Gutirrez, S. M., Miranda, J. (2006).
Biorremediacin de suelos contaminados con hidrocarburos derivados del petrleo. Nova, 4 (5), 82-
90.
Ifeanyichukwu Atagana Harrison. (2011). The Potential of Chromolaena Odorata (L) to Decontaminate Used
Engine Oil Impacted Soil Under Greenhouse Conditions. International Journal of Phytoremediation,
13, 627-641.
NOM-138-SEMARNAT/SS-2003. Ver_ NORMA Oficial Mexicana NOM-138-SEMARNAT/SS-2003,
Lmites mximos permisibles de hidrocarburos en suelos y las especificaciones para su
caracterizacin y remediacin. 2003. Mxico: Diario Oficial de la Federacin.
Prez Silva Rosa Mara, Camacho Pozo Miladis I., Gmez Montes de Oca Jos Manuel, balos Rodrguez
Arelis, Vias M. y Cantero Moreno Domingo. 2007. Aislamiento y seleccin de una cepa bacteriana
degradadora de hidrocarburos a partir de suelos contaminados con petrleo. Revista CENIC Ciencias
Biolgicas, 39(1), 44- 51.
Restrepo, R. (2002) Derrame de hidrocarburos. Impacto en los ecosistemas tropicales. ECOPETROL
Instituto Colombiano de Petrleo, Colombia.
Roldn Martn, Adriana e Iturbe Arguelles, Rosario. (2005). Saneamiento de suelos contaminados con
hidrocarburos mediante biopilas. Instituto de Ingeniera, UNAM Universidad Nacional Autnoma de
Mxico. Cd. Universitaria.
Volke Seplveda, Tania Lorena y Velazco, Juan Antonio. (2002). El composteo: una alternativa tecnolgica
para la biorremediacin de suelos en Mxico. Gaceta Ecolgica, 66, 41- 53
-
13
ING02. DETERMINACIN DEL NDICE DE CALIDAD DEL AGUA DEL RO
CAZONES EN EL MUNICIPIO DE COATZINTLA, VERACRUZ
Determination of water quality index of Cazones river in the township Coatzintla,
Veracruz
Luz Nalleli Chvez Martnez
3*
,Mara Alejandra Lpez Jimnez
4, Israel Hernndez Romero
5,
Francisca Sandoval Reyes 6
Abstract
The Cazones River one of the major river basins of Veracruz State, the river flows through the townships of
Poza Rica, Tihuatlan Coatzintla, Papantla and Cazones, which use water for public supply; however, the
river receives wastewater of different origins, which are generally discharged without any treatment, causing
deterioration of water quality. The water quality of the river was monitored within the township limits of
Coatzintla during the period April to July 2013, this monitoring showed that river water quality is bad
according to the established in the index water Quality of Brown modified by the National Sanitation
Foundation (NSF). By giving statistical treatment to the data and after an analysis of variance was observed
that the river has the same index of water quality in the three stations sampled, however there are significant
differences between the quality indices presented along the period monitored. Temporal variations are mainly
attributed to the dragging of contaminants and human activities in the upper reaches of the Cazones River, as
well as the start of the hurricane season in the Gulf of Mexico.
Key Words: Analysis of variance, Cazones River, Coatzintla, Water quality.
3* Luz Nalleli Chvez Martnez - Estudiante de posgrado Maestra en Ciencias Ambientales en la Facultad de
Ciencias Biolgicas y Agropecuarias de la Universidad Veracruzana Regin Poza Rica Tuxpan, Veracruz, Mxico. [email protected].
4 Mara Alejandra Lpez Jimnez Profesora de tiempo completo de la Facultad de Ciencias Biolgicas y Agropecuarias de la Universidad Veracruzana Regin Poza Rica - Tuxpan. [email protected].
5 Israel Hernndez Romero Profesor de tiempo completo de la Facultad de Ciencias Qumicas de la Universidad Veracruzana, Zona Poza Rica Tuxpan, Veracruz, Mxico. [email protected].
6 Francisca Sandoval Reyes Profesora de tiempo completo de la Facultad de Ciencias Qumicas de la Universidad Veracruzana, Zona Poza Rica Tuxpan, Veracruz, Mxico. [email protected].
-
14
Resumen
El ro Cazones es una de las principales cuencas hidrolgicas del estado de Veracruz, atraviesa total o
parcialmente los municipios de Poza Rica, Tihuatln, Coatzintla, Papantla y Cazones, los cuales utilizan el
agua para abastecimiento pblico; sin embargo, el ro recibe aguas residuales de diferentes orgenes, las
cuales generalmente se descargan sin ningn tratamiento previo, lo que ocasiona el deterioro de la calidad del
agua. Se monitore el ro Cazones dentro de los lmites del municipio de Coatzintla durante el periodo abril julio 2013, dicho monitoreo mostr que la calidad del agua de ro es mala de acuerdo a lo establecido en la
clasificacin del ndice de calidad del agua de Brown modificado por la National Sanitation Foundation
(NSF). Al darle tratamiento estadstico a los datos y despus de un anlisis de varianza se observ que el ro
presenta el mismo ndice de calidad del agua en las tres estaciones muestreadas, sin embargo hubo diferencias
significativas entre los ndices de calidad que present el ro a lo largo del periodo monitoreado. Las
variaciones temporales son atribuidas principalmente al arrastre de contaminantes y actividades
antropognicas en las partes altas del ro Cazones; as como tambin, al inicio de la temporada de huracanes
en el Golfo de Mxico.
Palabras Clave: Anlisis de varianza, Calidad del agua, Coatzintla, Ro Cazones.
Introduccin
En Mxico, ms del 70 % de los cuerpos de agua presentan algn grado de contaminacin
lo que ocasiona graves problemas de disponibilidad y acceso a este lquido vital
(CONAGUA, 2011). En el estado de Veracruz, una de las principales cuencas hidrolgicas
es el ro Cazones el cual atraviesa total o parcialmente los municipios de Poza Rica,
Tihuatln, Coatzintla, Papantla y Cazones, los cuales utilizan el agua para abastecimiento
pblico; Sin embargo, el ro recibe descargas de aguas residuales de diferentes orgenes
generalmente sin ningn tratamiento previo, lo que ocasiona el deterioro de la calidad del
agua.
La calidad del agua superficial es un asunto de gran preocupacin en la actualidad. Los ros
debido al papel que desempean al llevar las aguas residuales municipales, industriales y la
escorrenta agrcola, se encuentran entre los cuerpos de agua ms vulnerables a la
contaminacin (Singh et al. 2005). La calidad de un ro en cualquier punto refleja varias
influencias importantes, como la litologa de la Cuenca, aportes atmosfricos, las
condiciones climticas y aportes antropognicas (Bricker y Jones, 1995). Las variaciones
estacionales en las precipitaciones, escorrenta superficial, subsuperficial y el flujo de agua
subterrnea tienen un fuerte efecto en la descarga de los ros y, posteriormente, de la
concentracin de contaminantes en el agua del ro (Vega et al., 1998).
Debido a las variaciones espaciales y temporales en la calidad del agua es necesario un
programa de monitoreo que proporcione una estimacin representativa y fiable de la
calidad de las aguas superficiales, (Dixon y Chiswell, 1996). El ndice de Calidad del Agua
(ICA) es una herramienta importante que considera ms de una variable, de tal manera que
el uso correcto de estos indicadores permite utilizarlos para la evaluacin de los programas
de gestin de recursos hdricos (Fernndez et al., 2003). El problema de la contaminacin
del ro Cazones se ha incrementado en los ltimos aos, en gran medida a causa del
desarrollo de la industria petrolera en la regin. El propsito de este estudio es determinar
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15
el ndice de calidad del agua del ro dentro de los lmites del municipio de Coatzintla y
analizar las variaciones tanto espaciales como temporales en un periodo de 4 meses.
Metodologa
rea de Estudio
El rea de estudio se encuentra dentro del municipio de Coatzintla en el estado de Veracruz.
Se establecieron 3 estaciones de muestreo, las cuales se eligieron estratgicamente. La
primera estacin se encuentra en la comunidad de Santa Mara, sta localidad carece de
servicio de drenaje y agua potable; por lo tanto, no hay descargas de carcter municipal en
este punto. La segunda estacin se encuentra en la comunidad de corralillos y cerca de la
primera descarga de aguas negras dentro del municipio. Por ltimo, la tercera estacin se
encuentra dentro de la zona industrial y muy cerca de la bocatoma de agua que abastece a la
zona urbana de Coatzintla.
Figura 1. Mapa del rea de estudio y estaciones de muestreo.
El objetivo de la distribucin de las estaciones de muestreo, es evaluar la calidad del agua
de ro al llegar al municipio de Coatzintla; as como tambin, observar su comportamiento
en el municipio y saber en qu condiciones llega a los habitantes, ya que stos la reciben sin
ningn tratamiento previo. En el mapa (figura 1) se observa la ubicacin de las estaciones
de muestreo a lo largo el ro Cazones dentro de los lmites de Coatzintla.
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16
Monitoreo y Anlisis
El monitoreo se realiz de abril a julio del ao 2013 con una periodicidad mensual. La
calidad del agua se determin mediante el ndice de Brown modificado por la National
Sanitation Foundation (NSF), el cual tiene la siguiente frmula (Ecuacin 1).
9
1
)*(i
iia wSubICA
Ecuacin (1)
Dnde:
ICA: ndice de Calidad de Agua.
Subi: Subndice del Parmetro i.
Wi: Factor de Ponderacin para el Subndice i.
Para la determinacin del ICA intervienen 9 parmetros que son: coliformes totales, pH, demanda bioqumica de oxgeno en 5 das, nitratos, fosfatos, temperatura, turbiedad y
slidos disueltos totales; ste ndice maneja una escala de 0 a 100 con la siguiente
clasificacin (Tabla 1):
Tabla 1. Clasificacin ndice de Calidad del Agua, Brown NFS.
Calidad Rango Color
Excelente 91-100 Azul
Buena 71-90 Verde
Media 51-70 Amarillo
Mala 26-50 Naranja
Muy mala 0-25 Rojo Fuente: National Sanitation Foundation (NSF), 2006.
Los parmetros se determinaron utilizando los siguientes mtodos (Tabla 2):
Tabla 2. Parmetros, unidades y tcnicas analticas usados durante el monitoreo.
Parmetro Abreviatura Unidades Mtodo Analtico
Temperatura T C Electromtrico
Oxgeno disuelto OD % Sat Electromtrico
Demanda bioqumica de oxgeno DBO5 mg/L Winkler
pH pH Unidades pH Electromtrico
Slidos disueltos totales SDT mg/L Electromtrico
Coliformes fecales CF UFC Filtracin en membrana
Nitratos NO3-N mg/L Espectrofotomtrico
Fosfatos PO4-P mg/L Espectrofotomtrico
Turbiedad - FAU Espectrofotomtrico
Los parmetros de temperatura, oxgeno disuelto, pH y slidos disueltos totales se
determinaron con un equipo multiparmetro de marca Hanna Instruments modelo 9828
(HI9828); al igual que el oxgeno inicial y final para el clculo de la DBO5. Para el caso de
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17
fosfatos, nitratos y turbiedad se utiliz un espectrofotmetro marca Hach modelo DR/2010.
Los coliformes fecales se determinaron con un equipo de filtracin en membrana (47 mm
) de la marca Millipore.
Tratamiento estadstico de datos
Para darle tratamiento a los datos obtenidos, se realiz un anlisis de varianza; con el cual,
se determin la significancia de las variaciones registradas entre las estaciones de muestreo
y los meses de monitoreo. Para dicho anlisis se utiliz el programa Minitab versin 16.
Resultados
Determinacin del ndice de Calidad del Agua
Para la determinacin del ndice de calidad del agua se obtuvo una media a partir de los
datos obtenidos en las tres estaciones de muestreo a lo largo del periodo de monitoreo
(Tabla 3).
Tabla 3. ndices de Calidad del Agua obtenidos durante el monitoreo.
Abril Mayo Junio Julio
Estacin 1 52.61 48.78 46 39.46
Estacin 2 46.16 47.67 45.92 39.42
Estacin 3 44.37 45.67 43.89 35.38
Promedio 47.71 47.37 45.27 38.09
ICA 44.61
De acuerdo a lo establecido en la clasificacin utilizada, se puede decir que, el agua del ro
Cazones en el municipio de Coatzintla tuvo una calidad mala durante el periodo
monitoreado, ya que se encontr dentro del rango de 26 a 50.
Figura 2. ndice de Calidad del Agua durante el periodo abril julio 2013.
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18
En el grfico (Figura 2) se muestra las variaciones del ndice de calidad del agua durante el
periodo de monitoreo y se puede observar que el ICA fue disminuyendo conforme
transcurrieron los meses.
Variacin espacial del ICA
Derivado del anlisis de varianza y teniendo como hiptesis nula (H0) que las tres
estaciones de muestreo tienen el mismo ndice de calidad del agua, y como hiptesis
alternativa (H1) que hay variaciones significativas entre las estaciones de muestreo, se
obtuvo los siguientes resultados (Tabla 4).
Tabla 4. Resultados obtenidos del anlisis de varianza respecto los puntos de muestreo.
Grados de
Libertad
Suma de
cuadrados
Promedio de los
cuadrados F Probabilidad
Valor crtico
para F
Factor 2 38.65 19.33
0.88 0.449 4.26 Error 9 198.50 22.06
Total 11 237.15
Al ser el valor F menor que el valor crtico para F, se acepta la hiptesis nula (H0)
afirmando as que los tres puntos de muestreo presentan el mismo ndice de calidad del
agua. En el siguiente grfico de caja y bigotes se puede observar que hay traslapes entre las
cajas, lo cual nos confirma que las variaciones no son significativas (Figura 3).
Figura 3. Variacin del ICA entre estaciones de muestreo.
Variacin temporal del ICA
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19
El anlisis de varianza realizado para determinar la existencia variaciones temporales tuvo
como hiptesis nula (H0) que durante los 4 meses de monitoreo el agua del ro present el
mismo ndice de calidad del agua y como hiptesis alternativa (H1) que hubo variaciones
significativas en el ndice de calidad del agua a lo largo de los 4 meses de monitoreo,
obteniendo los siguientes resultados (Tabla 5).
Tabla 5. Resultados obtenidos del anlisis de varianza respecto los meses de monitoreo.
Grados de
Libertad
Suma de
cuadrados
Promedio de los
cuadrados F Probabilidad
Valor crtico
para F
Factor 3 180.77 60.26
8.55 0.007 4.07 Error 8 56.39 7.05
Total 11 237.15
Siendo el valor F mayor que el valor crtico para F, se rechaza la hiptesis nula (H0) y se
acepta la hiptesis alternativa (H1) afirmando as que durante los 4 meses de monitoreo el
agua del ro present diferentes ndices de calidad del agua. En el siguiente grfico de caja
y bigotes se puede observar que hay cajas que no se traslapan entre s, lo cual nos confirma
que las variaciones son significativas (Figura 4).
Figura 4. Variacin del ICA durante los meses de monitoreo.
Conclusiones
De acuerdo a los resultados obtenidos durante el monitoreo, se concluye que el agua del ro
Cazones dentro de los lmites del municipio de Coatzintla tiene calidad mala. No obstante,
a pesar de que la primera estacin de muestreo se encuentra en una zona donde no hay
servicio de drenaje ni agua potable y por lo tanto, no hay descargas municipales, el anlisis
de varianza no muestra diferencias significativas entre las estaciones de muestreo, aun
cuando la ltima estacin se encuentra en la zona industrial del municipio.
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20
Para el caso del anlisis de varianza entre los meses de monitoreo, se observaron
variaciones significativas; esto coincide con el inicio de la temporada de huracanes en el
Golfo de Mxico, la cual inicia en el mes de junio y precisamente en ste mes se present
en las costas de Veracruz la tormenta Barry, despus de la cual se observ un cambio
drstico en el aspecto del agua del ro llegando a presentar un grado de turbiedad de ms de
300 FAU (Unidades Nefelomtricas de Formacina) cuando en los meses anteriores se
haban presentado valores menores a 100 FAU.
En base a lo anterior, se puede decir que el agua llega a Coatzintla en malas condiciones
derivado del arrastre de contaminantes y actividades antropognicas en las partes altas del
ro Cazones; sin embargo, el hecho de que el municipio de Coatzintla no cuente con planta
de tratamiento de aguas residuales ni tampoco planta potabilizadora contribuye al deterioro
del cuerpo de agua y perjudica a los habitantes del municipio al ser abastecidos con agua de
mala calidad.
Referencias bibliogrficas
Dixon W., Chiswell B. 1996. Review of aquatic monitoring program design. Water Research 30:19351948. United States of America.
Bricker, O.P., Jones, B.F. (1995). Main factors affecting the composition of natural waters. In: Salbu, B.,
Steinnes, E. (Eds.), Trace Elements in Natural Waters. CRC Press, Boca Raton, FL, pp. 1e5. United
States of America.
Singh KP, Malik A, Sinha S. (2005). Water quality assessment and apportionment of pollution sources of
Gomti River using multivariate statistical techniquescases study. Analytica Chimica Acta 538:355374. India.
Vega M, Pardo R, Barrado E, Deban L. (1998). Assessment of seasonal and polluting effects on the quality of
river water by exploratory data analysis. Water Research 32(12):35. United States of America.
Fernndez, N., Ramrez, A., Solano, F. 2003. ndices fisicoqumicos de calidad del agua, un estudio
comparativo, conferencia internacional, usos mltiples del agua: para la vida y el desarrollo
sostenible. Memorias del evento Agua 2003. Universidad del Valle, IWA. Cartagena. Colombia.
Informe Estadsticas del agua en Mxico, edicin 2011, Comisin Nacional del Agua (CONAGUA),
Secretara de Medio Ambiente y Recursos Naturales (SEMARNAT), p 38.
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21
ING03. ANLISIS DE LA EFICIENCIA DEL SISTEMA ACOPLADO
FLOTACIN POR AIRE DISUELTO (FAD)-FENTON EN EL TRATAMIENTO
DE AGUA RESIDUAL PROVENIENTE DEL PROCESO DE EXTRACCIN DE
ACEITE DE PALMA.
ANALYSIS OF COUPLED SYSTEM EFFICIENCY DISSOLVED AIR
FLOTATION (DAF) - FENTON IN WASTEWATER TREATMENT PROCESS
FROM PALM OIL EXTRACTION.
Adiel Coello Caldern.
7
Herbin Rivera Vazquez.1
Hugo Alejandro Njera Aguilar.8
Nery del Carmen Rodiles Cruz.9
Jorge Arturo Velasquez Reyes.1
Rubn Fernando Gutirrez Hernndez.1
Abstract
The steady growth of the population and industrial sector demand large volumes of water in
their processing of resources, it causes daily generated huge amounts of wastewater. The
system Dissolved Air Flotation (DAF) coupled to a Fenton system emerges as a proposal
for the treatment of industrial effluents from the process of extracting palm oil. Thereby
achieving optimize and reduce both the time and the area for treatment. FAD system was
operated under the conditions reported by Ruiz et al (2005) (4.5 atm pressure, retention
time 30 min, concentration of 8 g / Lt of ST). Clear phase recovered was oxidized by
Fenton system using 100 ml per reactor under an arrangement bifactorial (H2O2/Mn +2) 5
x 5, ie, were tested 25 different treatments, each conducted in triplicate to determine the
best in COD removal percentage (Chemical Oxygen Demand). Peroxide concentrations
used in this design bifactorial five concentrations of peroxide were used in this design
bifactorial, five concentrations of manganoussulphate (0.1, 0.15, 0.2, 0.25, 0.3) g
respectively and five concentrations of hydrogen peroxide 30% (1, 1.5, 2, 2.5 and 3 ml.) the
Fenton system controlled variables were: the concentration of manganese sulfate and
hydrogen peroxide, initial and final pH and reaction time, thus achieving up to 100%
removal of suspended solids (TSS), 79.81% total solids (TS), 93.44% Chemical Oxygen
Demand (COD), 95.17% fats and oils (G and A).
Keywords: advanced oxidation processes, chemical oxygen demand (COD), wastewater
treatment.
7 Departamento de Ingeniera Qumica y Bioqumica, Instituto Tecnolgico de Tapachula, Km. 2 carretera
a Puerto Madero S/N. Tapachula, Chiapas, C.P. 30700, MEXICO. e-mail: [email protected] 8 Escuela de Ingeniera Ambiental, Universidad de Ciencias y Artes de Chiapas, 1 Sur Poniente No. 1460,
Tuxtla Gutirrez, Chiapas, C.P. 29000, MEXICO 9 Planta de Cra y Esterilizacin de Moscas de la Fruta y Parasitoides, Planta Moscafrut, Camino a
Cacaohatales S/N, Metapa de Domnguez, Chiapas, C.P. 30860, MEXICO.
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22
Resumen.
El constante crecimiento de la poblacin as como del sector industrial demandan grandes
volmenes de agua en sus procesos de transformacin de recursos, esto provoca que da a
da se generen enormes cantidades de aguas residuales. El sistema flotacin por Aire
Disuelto (FAD) acoplado a un sistema Fenton surge como una propuesta para el
tratamiento de efluentes industriales provenientes del proceso de extraccin de aceite de
palma africana. Logrando con ello optimizar y disminuir tanto el tiempo como el rea para
su tratamiento.El sistema FAD fue operado bajo las condiciones reportadas por Ruiz y
colaboradores (2005)(presin 4.5 atm, tiempo de retencin 30 min, concentracin de 8 g/Lt
de ST).La fase clara recuperada fue oxidada por medio del sistema Fenton usando 100 ml
por cada reactor mediante un arreglo bifactorial (H2O2/Mn+2
) 5 x 5, es decir; se probaron 25
tratamientos diferentes, realizados cada uno por triplicado, para determinar el mejor
porcentaje de remocin en DQO (Demanda Qumica de Oxgeno). Las concentraciones de
perxido usadas en este diseo bifactorial fueron cinco concentraciones de perxido usadas
en este diseo bifactorial, cinco concentraciones de sulfato de manganoso (0.1, 0.15, 0.2,
0.25, 0.3) g respectivamente y cinco concentraciones de perxido de hidrogeno al 30% (1,
1.5, 2, 2.5 y 3 ml.)Las variables controladas en sistema Fenton fueron: la concentracin de
Sulfato manganoso y Perxido de Hidrgeno, pH inicial y final y tiempo de reaccin;
logrando con esto remover hasta un 100% de solidos suspendidos totales (SST), 79.81% de
solidos totales (ST), 93.44% Demanda Qumica de Oxgeno (DQO), 95.17% grasas y
aceites (G y A).
Palabras claves: Demanda qumica de oxigeno (DQO), procesos avanzados de oxidacin
tratamiento de aguas residuales.
Introduccin.
El constante crecimiento de la poblacin as como del sector industrial demandan grandes
volmenes de agua en sus procesos de transformacin de recursos, esto provoca que da a
da se generen enormes cantidades de aguas residuales. La creciente demanda de la
sociedad para la descontaminacin de aguas residuales de diversos orgenes, materializada
en regulaciones cada vez ms estrictas, ha impulsado, el desarrollo de nuevas tecnologas
de purificacin.Debido a que no toda el agua residual generada recibe algn tipo de
tratamiento antes de su descarga, es necesario buscar alternativas para dar solucin a esta
problemtica. El uso de cualquier mtodo que se utilice para su tratamiento (fsico, qumico
o biolgico) debe tomar en cuenta fundamentalmente la naturaleza y las propiedades
fisicoqumicas de los efluentes a tratar. (Emilio et al). Para los procesos biolgicos
aerobios, las normativas ambientales son ms exigentes cada da y algunos de estos
procesos son insuficientes, bien por la alta concentracin de contaminantes o por la
resistencia de algunos compuestos (Garca, 1997; Estrada, 2003). En estos casos hay que
recurrir a mtodos qumicos que permitan por su veracidad la destruccin completa del
contaminante, transformndolas en compuestos finales inofensivos al ambiente o bien de
impacto menor (Ramalho, 1993). El utilizar uno o ms procesos combinados (procesos
avanzados de oxidacin junto a un sistema combinado de flotacin por aire disuelto (Zabel,
1985)) se estn empleando recientemente debido a la demanda creciente de la sociedad por
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la descontaminacin de aguas residuales (Borja; 1996). La creciente utilizacin de la
flotacin por aire disuelto en todos los campos se debe a las diversas ventajas con relacin
al proceso de coagulacin-sedimentacin (Charles et al., 2003). Los procesos avanzados de
oxidacin implican la generacin de radicales hidroxilo en cantidad suficiente para
interaccionar con los compuestos orgnicos del medio. Cabe mencionar que las industrias
extractoras de aceites de palma africana utilizan agua en sus procesos de esterilizacin y
clarificacin (CENIPALMA, 1997; Souza, 1986) ocasionando problemas en su alta
concentracin de solidos totales y suspendidos y la carga orgnica y la demanda qumica de
oxgeno, es uno de los parmetros que permiten ver a estos sistemas como una alternativa
prometedora para el tratamiento de este tipo de efluentes.
Metodologa.
El sistema de flotacin por aire disuelto (FAD) fue operado bajo las siguientes condiciones
reportadas por Maldonado y colaboradores (2005) (presin 4.5 atm, tiempo de retencin 30
min; concentracin de 8 g/Lt de ST). La fase clara recuperada del FAD es oxidada por
medio del sistema Fenton el cual se llev acabo con un volumen de reaccin de 100 ml, con
agitacin constante. Al medio de reaccin conteniendo la muestra se le agrego Sulfato
Manganoso Heptahidratado (0.1, 0.15, 0.2, 0.25, 0.3g), el pH se ajust a 3 con cido
sulfrico 9M. La reaccin se inici con la adicin de Perxido de Hidrogeno (30% v/v) en
volmenes de 1, 1.5, 2, 2.5, 3 ml al termino del tiempo de reaccin (90 min) se elev el pH
a 6.8 con Hidrxido de Sodio al 5%, la muestra para el anlisis de la eficiencia fue tomada
al concluir la precipitacin de la materia oxidada.
Diseo Experimental
El diseo experimental empleado para el anlisis de los datos generados en el presente
trabajo fue bifactorial de 5X5, es decir se evaluaron 25 tratamientos diferentes, en el factor
1 (concentracin de MnSO4) se evaluaron 5 niveles (0.1, 0.15, 0.2, 0.25, 0.3g), al igual que
el factor 2 (concentracin de H2O2) se evaluaron 5 niveles, (1, 1.5, 2, 2.5, 3 ml de
H2O2respectivamente). La variable respuesta evaluada se transform mediante la
trasformacin de rangos para una mayor comprensin en la comparacin de cada factor
(W.J. Conover And Ronald L. Iman; 1981), que en este caso es la concentracin de la
demanda qumica de oxgeno en mg/ L de agua tratada con el sistema Fenton. De cada
tratamiento tratado se realizaron 3 rplicas del diseo experimental.
Mtodos Analticos
Demanda qumica de Oxigeno (DQO): se sigui el micro mtodo (Colorimtrico) usando
dicromato de potasio como agente oxidante; las muestras se digestaron a 120C en digestor
de DQO FE/400 durante 2 horas y posteriormente se ley su absorbancia a 600 mm en una
espectrofotmetro (Tungsten-Vis, Spectronic 21D), con base a la norma oficial mexicana
NMX-AA-030-1981.
Solidos Totales: Se determinaron tomando 2 ml de muestra representativas de agua
residual. Los crisoles fueron secados a una temperatura de 103-105C hasta peso constante.
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24
El incremento de peso en el crisol represento el contenido de solidos totales con base a la
norma oficial mexicana NMX-AA-020-1980.
Solidos suspendidos Totales, se determin tomando muestras representativas de agua. Se
utilizaron crisoles Gooch y filtros millipoor de 1.2 m. los cuales fueron secados de 103-
105C hasta el peso constante. El incremento del peso en el crisol junto con el filtro
represento el contenido de los slidos suspendidos totales con base a la norma oficial
mexicana MNX-AA-034-1981.
pH: se pusieron en contacto dos soluciones buffer de diferentes concentraciones de iones
hidrgeno a pH de 4 y 7 de calibracin; se ley directamente del pHmetro (Hanna
intruments , pH 211 ) las muestras problemas con base a la norma oficial mexicana NMX-
AA-008-1980.
Grasas y Aceites: se us el equipo Soxhlet de extraccin, empleando hexano como
disolvente. El matraz fue secado a una temperatura de 103-105C hasta peso constante. El
incremento de peso en el matraz represento el contenido de grasas y aceites, con base a la
norma oficial mexicana NMX-AA-005-1980.
Resultados.
En la tabla 1 se muestran los resultados del arreglo bifactorial propuesto como diseo
experimental, la primera fila muestra los volmenes del perxido de hidrogeno (H2O2) que
se utilizaron, mientras que en la primera columna se muestran las masa ocupadas de Sulfato
Manganoso Heptahidratado (MnSO4) que se evaluaron. La concentracin de DQO de la
muestra antes de aplicar el sistema Fenton fue de 8300.00 mg/Lt.
Tabla 1.- Concentraciones de DQO en mg/Lt por triplicado de acuerdo a cada arreglo de Sulfato Manganoso Heptahidratado respecto al Perxido de Hidrogeno (MnSO4/H2O2).
MnSO4en g Perxido de Hidrogeno en mL
1.00 1.5. 2.0 2.5 3.0
0.1
824.050000 1128.7400 744.41000 810.20000 924.46000
1164.83700 1194.4515 824.05000 779.04000 970.69750
964.116500 1148.3845 979.85000 827.51000 980.56900
0.15
900.220000 1031.7900 886.37000 855.21000 824.05000
1233.93750 1128.7400 993.73100 977.27850 782.50000
908.178000 1007.3000 931.21150 947.64400 737.49000
0.2 1786.90000 848.28000 789.42000 817.12000 768.65000
-
25
1319.49050 841.34000 858.67000 775.57000 841.36000
914.759000 1046.3790 754.80000 675.16000 756.81500
0.25
1582.31000 751.34000 924.46000 772.15000 775.57000
1043.08500 876.08000 817.12000 768.65000 810.20000
937.792500 934.50200 837.90000 744.41000 709.79000
0.3
1249.92000 851.75000 837.90000 789.42000 792.88000
1444.52950 941.77000 993.73100 955.62000 723.64000
891.725500 852.92000 934.50200 758.26000 779.59000
Anlisis Estadstico.
En la tabla 2 se muestra el anlisis de varianza de factores, donde la relacin de perxido de
hidrogeno respecto al Sulfato Manganoso Heptahidratado (H2O2*MnSO4) existe una interaccin significativa (Fc= 2.5183, grados de libertad= 16, C.M.=504.6 y una
probabilidad= 0.006586). Es decir que en la evaluacin del factor 1 y 2, en los 25
tratamientos aplicados arrojaron eficiencias semejantes e iguales. Es decir; se comparan los
niveles de un factor fijado en el nivel del otro y viceversa. Que para este caso se fija cada
concentracin de MnSO4y se compara contra el factor 2.
Tabla 2.- Anlisis de variancia de factores.
Fuente de
Variacin S.C. G. L M. C. F Probabilidad
H2O2 14084.5 4 3521.1 17.5719 0.000000
MnSO4 2964.9 4 741.2 3.6991 0.010283
H2O2*MnSO4 8073.9 16 504.6 2.5183 0.006586
Error 10019.2 50 200.4
Total 35142.5 74
En la siguiente grafica se muestra la interaccin del Mn+2
/H2O2, donde los puntos que estn
dentro de cualquier banda; tendrn igual eficiencia en degradacin de material orgnico e
inorgnico presentes en el agua.
-
26
Grafica 1.- Interaccin del Mn
+2/H2O2, lo cual indica, cuando se incrementa el volumen de H2O2 la
concentracin de DQO disminuye.
Caractersticas del efluente en un acoplamiento de Floculacin por Aire Disuelto
(FAD)- Sistema Fenton.
De acuerdo a los resultados obtenidos anteriormente en el anlisis bifactorial se decidi
trabajar bajo las condiciones siguientes: 2.5 ml de H2O2con 0.25 g de MnSO4donde se
observa la mayor disminucin de DQO. En la tabla 3 se muestran los resultados del sistema
acoplado FAD-Fenton.
Donde el porcentaje de remocin despus del sistema Fenton en solidos fue del 60.61%, los
slidos suspendidos se reducen en un 100%, la Demanda Qumica de Oxigeno (DQO) se
remueve en un 90.12%, mientras que para las grasas y aceites se da una remocin del
89.13%.
En una combinacin del sistema FAD-Fenton se logra una remocin de 79.81% en solidos
totales, una remocin exitosa del 100% para solidos suspendidos, la DQO mostro una
remocin de93.44% y grasas y aceites el 95.17%.
Tabla 3.-Caracteristicas del agua residual tratada previo y posterior al tratamiento acoplamiento del sistema
Flotacin por Aire Disuelto (FAD)-Fenton.
Parmetros Antes FAD
(mg/L)
Despus
FAD (mg/L) % Remocin
Sistema
Fenton
(mg/L)
% Remocin % Remocin
FAD-Fenton
Solidos
Totales 8000 4100 49 1500 60.61 79.81
Solidos 4440 320 93 0 100 100
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27
Suspendidos
DQO 12500 8300 33.6 761.74 90.12 93.44
Grasas y
Aceites 11150 4950 55.6 500 89.13 95.17
Conclusiones.
El anlisis del acoplamiento del sistema FAD-Fenton para el tratamiento de los efluentes
industriales provenientes del proceso de extraccin de aceite de palma africana permite
concluir que:
Los mejores resultados del sistema Fenton se obtuvieron trabajando el reactor a una concentracin de 2.5 ml de Perxido de Hidrogeno (H2O2) /0.25 g Sulfato
Manganoso Heptahidratado (MnSO4) en condiciones acidas inicialmente (pH 3),
hasta un pH final comprendido en un rango de 6.5-7.
En la combinacin de este sistema fue posible la remocin al 100 % de solidos suspendidos totales (SST), 79.81% de solidos totales (ST) 93.44% de Demanda
Qumica de Oxigeno (DQO), 95.17% grasas y aceites (GyA).
Con este sistema acoplado se logra una reduccin considerable en la alta carga orgnica presente en este tipo de efluentes industriales y la disminucin en
contaminacin de ros cercanos a la industria.
Bibliografa.
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29
ING04. OXIDACIN ANDICA DEL ANTIBITICO AMOXICILINA
AMOXICILLIN ANTIBIOTIC ANODIC OXIDATION
Jos Alfredo Gmez Flores
10
Karina de la Cruz Velzquez1
Rosember Hidalgo Lpez1
Hugo Alejandro Njera Aguilar11
Nery del Carmen Rodiles Cruz12
Rubn Fernando Gutirrez Hernndez1
Abstract Today we employ advanced oxidation processes as alternatives to degrade a wide range of contaminants in
the environment. In this study we evaluated the efficiency of anodic oxidation in the degradation of
amoxicillin in aqueous medium. The tests were carried out in an undivided electrolytic cell with reaction
volume of 50 ml and using a solution of Na2SO4 as supporting electrolyte. Both the working electrode and the
counter electrode was graphite. Degradation tests of the antibiotic were handled according to a factorial
design 33. Factor 1, current, factor 2, electrolyte concentration, factor 3, pH of the reaction medium were
evaluated at three different levels. The initial concentration of amoxicillin was adjusted to 25 mg L-1
. Most
antibiotic removal was achieved when the system was operated with a current of 100 mA, electrolyte
concentration 0.05 M and pH 2. Under these conditions yielded a 50% removal of the reaction followed zero-
order kinetics (k = 0.4067). The results obtained showed that the anodic oxidation effectively degrades the
amoxicillin molecule.
Key words: Emerging Contaminants, Electrodes, Electrochemical Oxidation, Electrochemical Processes,
Electrolytic Reactions
10
Departamento de Ingeniera Qumica y Bioqumica, Instituto Tecnolgico de Tapachula. , Km. 2 carretera
a Puerto Madero S/N. Tapachula, Chiapas, C.P. 30700, MEXICO. e-mail: [email protected] 11
Escuela de Ingeniera Ambiental, Universidad de Ciencias y Artes de Chiapas. 12
Planta de Cra y Esterilizacin de Moscas de la Fruta y Parasitoides, Planta Moscafrut.
-
30
Resumen
Hoy en da se emplean procesos avanzados de oxidacin como alternativas para degradar un amplio espectro
de contaminantes presentes en el medio ambiente. En el presente trabajo se evalu la eficiencia de la
oxidacin andica en la degradacin de la amoxicilina en medio acuoso. Las pruebas se llevaron a cabo en
una celda electroltica no dividida, con volumen de reaccin de 50 ml y utilizando una solucin de Na2SO4
como electrolito soporte. Tanto el electrodo de trabajo como el contra electrodo fueron grafito. Las pruebas
de degradacin del antibitico se manejaron de acuerdo a un diseo factorial 33. El factor 1, intensidad de
corriente, factor 2, concentracin del electrolito, factor 3, pH del medio de reaccin, se evaluaron en tres
niveles diferentes. La concentracin inicial de la amoxicilina fue ajustada a 25 mg L-1
. La mayor remocin del
antibitico se logr cuando el sistema fue operado con una intensidad de corriente de 100 mA, concentracin
del electrolito de 0.05 M y pH 2. Bajo estas condiciones se obtuvo una remocin de 50 % y la reaccin sigui
una cintica de orden cero (k= 0.4067). Los resultados obtenidos permiten observar que la oxidacin andica
degrada de manera efectiva a la molcula de amoxicilina.
Palabras clave: Contaminantes emergentes, Electrodos, Oxidacin electroqumica, Procesos
Electroqumicos, Reacciones electroqumicas
Introduccin
Durante dcadas, la comunidad cientfica ha centrado sus esfuerzos en el estudio de los contaminantes
emergentes, quehan sido definidos como contaminantes previamente desconocidos o no examinados, pero su
presencia en el medio ambiente puede ser nocivo para la salud humana, lo cual es alarmante (Barcel, 2003).
Dentro de los contaminantes emergentes destacan los surfactantes, productos para el cuidado personal,
plaguicidas e insecticidas y los productos farmacuticos (Halling-Sorensen et al., 1998). Recientemente,
estudios realizados con frmacos demostraron que una mezcla de estos productos, en niveles de nanogramos
por litro, puede conducir a efectos fisiolgicos y morfolgicos sobre las clulas embrionarias humanas, as
como, fenmenos de feminizacin en peces (Petrovicet al., 2002; Jones et al., 2005). Por ello se ha
desarrollado un grupo de nuevas tecnologas, que en conjunto son denominadas Procesos Avanzados de
Oxidacin (PAO). Estas tecnologas facilitan la degradacin de contaminantes orgnicos presentes en los
cuerpos de agua. Estos mtodos pueden ser qumicos y electroqumicos. En los mtodos electroqumicos se
encuentra la oxidacin andica del agua en el nodo (Comninellis y Pulgarin, 1993). El objetivo del presente
trabajo fue evaluar la eficiencia de la oxidacin andica en la degradacin de la amoxicilina en medio
acuoso.
Metodologa
La oxidacin andica se llev a cabo en una celda electroltica no dividida, con volumen de reaccin de 50
ml, utilizando una solucin de sulfato de sodio como electrolito soporte. Tanto el electrodo de trabajo como el
contra electrodo fueron de grafito y estuvieron dispuestos de manera paralela con 2 cm de separacin. Las
pruebas de degradacin de la amoxicilina se manej de acuerdo a un diseo factorial 33, dando un total de 27
tratamientos diferentes. El factor 1, intensidad de corriente, suministrada por una fuente de poder, se evalu
con tres diferentes niveles (100, 200 y 300 mA). El factor 2, concentracin del electrolito, se evalu con tres
niveles (0.02, 0.05 y 0.1 M). En el factor 3, pH del medio de reaccin, tambin se utilizaron tres niveles (pH
= 2, 3 y 4). El medio de reaccin se mantuvo con agitacin constante a 800 rpm.
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31
Resultados
La oxidacin andica se llev a cabo en una celda electroltica no dividida, con volumen de reaccin de 50
ml, utilizando una solucin de sulfato de sodio como electrolito soporte. Tanto el electrodo de trabajo como el
contra electrodo fueron de grafito y estuvieron dispuestos de manera paralela con 2 cm de separacin. Las
pruebas de degradacin de la amoxicilina se manej de acuerdo a un diseo factorial 33(Tabla 3), dando un
total de 27 tratamientos diferentes. El factor 1, intensidad de corriente, suministrada por una fuente de poder,
se evalu con tres diferentes niveles (100, 200 y 300 mA). El factor 2, concentracin del electrolito, se evalu
con tres niveles (0.02, 0.05 y 0.1 M). En el factor 3, pH del medio de reaccin, tambin se utilizaron tres
niveles (pH = 2, 3 y 4). El medio de reaccin se mantuvo con agitacin constante a 800 rpm. La degradacin
de la amoxicilina fue monitoreada tomando un alcuota al inicio y otra al final del proceso oxidativo, el cual
dur 4 h. con la finalidad de mantener la repetibilidad de los resultados, despus de cada prueba, los
electrodos fueron enjuagados con agua destilada. Cada tratamiento fue repetido por triplicado.
Tabla 1.- Factores y niveles utilizados en el diseo factorial 3
3 en la oxidacin andica de la
amoxicilina
Cuando la oxidacin andica se llev a cabo con el pH del medio de reaccin ajustado a 2, se evaluaron las
tres intensidades de corriente al igual que las tres concentraciones del electrolito. Se puede observar que el
mximo porcentaje de remocin logrado de la DQO fue del 50 % (Figura 1). Esto se logr cuando el sistema
fue operado con una intensidad de corriente de 100 mA y con una concentracin del electrolito de 0.05 M.
Concentracin Na2SO4
(M)
pH Intensidad de corriente (mili
ampere)
0.1
1 100
0.02
2 200
0.05
3 300
% de remocin de
DQO
-
32
Fig 1.- Oxidacin andica ajustada a pH 2, con tres intensidades de corriente (100, 200 y 300 mA), al igual que las tres concentraciones del electrolito (0.02, 0.05 y 0.1 M). Con el pH del medio de reaccin ajustado a 3, nuevamente se evaluaron las tres intensidades de corriente al
igual que las concentraciones del electrolito. Los resultados obtenidos se presentan en la figura 2. El mximo
porcentaje de remocin de la DQO alcanzado fue del 45 %. Este porcentaje se logr cuando el sistema se
oper con una intensidad de corriente de 100 mA, concentracin del electrolito de 0.02 M. Estos datos nos
permiten observar que, en este rango de condiciones, existe interaccin entre los factores evaluados, es decir,
que la eficiencia de remocin de la DQO est controlada tanto por la intensidad de corriente, como por la
concentracin del electrolito.
Fig 2.- oxidacin andica ajustada a pH 3, con tres intensidades de corriente (100, 200 y 300 mA), al igual
que las tres concentraciones del electrolito (0.02, 0.05 y 0.1 M).
En el sistema electroqumico se evaluaron tres intensidades de corriente al igual que tres concentraciones del
electrolito, esto se llev a cabo con un pH del medio de reaccin ajustado a 4. Los resultados obtenidos se
presentan en la figura 3.El mximo porcentaje de remocin de la DQO alcanzado fue del 36 %. Este
porcentaje se logr cuando el sistema se oper con 200 mA y 0.1 M de Na2SO4. Cuando se oper con una
intensidad de corriente de 100 mA y una concentracin de 0.02 M de Na2SO4se logr un porcentaje que fue
35 %. Estos datos nos permiten observar que, en este rango de condiciones, existe interaccin entre los
factores evaluados, es decir, que la eficiencia de remocin de la DQO est controlada tanto por la intensidad
de corriente, como por la concentracin del electrolito.
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33
Fig 3.- oxidacin andica ajustada a pH 4, con tres intensidades de corriente (100, 200 y 300 mA), al igual
que las tres concentraciones del electrolito (0.02, 0.05 y 0.1 M).
Entre todos los tratamientos evaluados, la mayor remocin alcanzada fue 50%. Esto se logr cuando al medio
de reaccin se le ajusto el pH a 2, con una intensidad de corriente de 100 mA, y con una concentracin de
Na2SO4 de 0.05 M. bajo estas condiciones de operacin, la cintica sigui un perfil de reaccin de orden cero
con un coeficiente cintico de k= 0.4067 mg L-1
min-1
, como se representa en la figura 4.
Fig 4.- Cintica de perfil de degradacin de la amoxicilina.
Conclusin
Los procesos electroqumicos avanzados de oxidacin representan una tecnologa eficaz para el tratamiento
de aguas residuales contaminadas con productos farmacuticos. Estos procesos degradan de manera eficiente
la materia orgnica presentes en los cuerpos de agua. Lo anterior da como resultado que la oxidacin andica
por medio de electrodos de grafito resulta ser una alternativa viable para degradar antibiticos tales como la
amoxicilina. Por otro lado, es importante mencionar, que la evaluacin de remocin de este producto
farmacutico, utilizando grafito como electrodos, resulta ser novedoso al no encontrarse antecedentes de
estudios de degradacin de esta mezcla.
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0
50
100
150
200
250
0 100 200 300
DQO (mg/L)
tiempo
m=k= 0.4067 mg L-1
-
34
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-
35
ING05. MODELO DE GESTION COMUNITARIO PARA EL MANEJO DE LOS
RESIDUOS SLIDOS EN PEQUEAS LOCALIDADES
COMMUNITY MANAGEMENT MODEL FOR SOLID WASTE MANAGEMENT IN
SMALL TOWNS
Daz Hernndez Alondra Jeaneth1
Abstract
The improper disposal of solid waste (MSW) in rural environment presents certain problems, and this may
also threaten the health of the population.
The current situation indicates that the problem of solid waste affects not only urban centers, is of such
magnitude that rural areas are those that have been have been more disturbed.
The increase in population and misuse of natural resources has generated large global environmental
problems, one of the main problems today is the improper handling and disposal of solid waste, this problem
is associated with the number of inhabitants RS generation amount.
The next job is to conduct a community management model in a small town of Chiapa de Corzo "Francisco
Sarabia" municipality of Chiapa de Corzo which presents a problem of its waste management as it is a small
community, and it is these locations which present problems in terms of waste management because they have
a system of waste collection or in some cases if they have but this is not efficient, because it does not reach all
corners due to lack of infrastructure or the lack of interest from the authorities.
For the realization of this work was carried out a diagnosis in this town, which is to conduct surveys to the
person to know the current management of waste, but this will be selected households to be sampled and
proceed to make a characterization study and generation for composition and daily generation, in order to
design a management model suited to the characteristics of the locality.
Key Words: per capita generation, management model, small town, solid waste.
-
36
Resumen
La inadecuada disposicin de los residuos slidos urbanos (RSU) en localidades rurales presenta ciertos
problemas al ambiente, adems esto puede amenazar tambin la salud de la poblacin.
La situacin actual manifiesta que el problema de los residuos slidos no solo afecta a los centros urbanos, es
tal su magnitud que las zonas rurales son las que se han se han visto ms perturbadas.
El aumento de la poblacin y el uso inadecuado de los recursos naturales ha generado grandes problemas
ambientales a nivel mundial, uno de los principales problemas en la actualidad es el inadecuado manejo y
disposicin de los residuos slidos, dicha problemtica se encuentra asociada con el nmero de habitantes la
cantidad de generacin de RS.
El siguiente trabajo consiste en realizar un modelo de gestin comunitario en una pequea localidad de chiapa
de corzo francisco Sarabia municipio de chiapa de corzo la cual presenta un problema del manejo de sus residuos generados ya que es una comunidad pequea, y que son estas las localidades las cuales presentan
problemas en cuanto al manejo de los residuos porque no cuentan con un sistema de recoleccin de los
residuos o en algunos casos si cuentan pero este no es eficiente, porque no llega a todos los rincones debido a
la falta de infraestructura o a la falta de inters de las autoridades.
Para la realizacin de este trabajo se llevara a cabo un diagnstico en esta localidad, el cual consiste en
realizar encuestas a las persona para saber el manejo actual de los residuos, pero para ello se seleccionaran las
viviendas que sern muestreadas y se proceder a realizar un estudio de caracterizacin y generacin, para
conocer la composicin y la generacin diaria, para poder disear un modelo de gestin adecuado a las
caractersticas de la localidad.
Palabras clave: generacin percapita, modelo de gestin, Pequea localidad, residuo slido.
Introduccin
El estado de Chiapas cuenta con 118 municipios donde la distribucin de la poblacin es de 49 % urbana y
51% rural; a nivel nacional el dato es de 78 y 22 % respectivamente. Uno de los municipios de importancia es
Chiapa de corzo que tiene 37627 habitantes y cuenta con 405 localidades las cuales en su mayora son rurales.
La problemtica que se enfrenta en las localidades rurales es la marginacin y la falta de recursos es por ello
que estas localidades no cuentan con los servicios necesarios para su desarrollo.
Los residuos han presentado una problemtica que se ha agravado a travs del tiempo por diversos factores
como son el aumento de la poblacin, los cambios de hbitos de consumo y la variacin en la composicin de
los residuos, entre otros (Rivera, 2005).
El manejo inadecuado de los Residuos Slidos(RS) provoca efectos nocivos como contaminacin de suelo,
aire y agua, deterioro del paisaje natural, menor biodiversidad y riegos a la salud, entre otros (Ayininuola y
Muibi 2008) citado por Gonzlez et-al 2011.
Es por ello que se le debe de dar un buen manejo a los residuos para evitar sus efectos hacia el ambiente y as
tambin implementar modelos de gestin para que esto se pueda llevar a cabo.
En las zonas rurales el escenario que se tiene en cuanto al manejo de los residuos slidos urbanos (RSU) es
vago, lo anterior se debe a las limitaciones econmicas, tcnicas y de gestin de los municipios rurales, esto
lleva como nica opcin de destino final de los residuos un vertedero, los que en su mayora se encuentran
con deficiencias en su operacin.
-
37
En las localidades rurales los desechos presentan una composicin, cantidad y dinmica diferente a los
desechos generados en zonas urbanas e industriales. Por lo cual las tecnologas establecidas para zonas
urbanizadas no son viables para su implementacin en comunidades pequeas.
En este trabajo tiene como objetivo realizar un modelo de gestin para el manejo de los residuos slidos
urbanos en la localidad francisco Sarabia Municipio de Chiapa de corzo la cual presenta un problema en
cuanto al manejo de sus residuos slidos la cual es una que se localiza en el municipio Chiapa de Corzo, a
una altitud media de 434 m.s.n.m. Cuenta con una poblacin total de 939 habitantes (INEGI 2013), de los
cuales 461 son mujeres y 478 hombres. Cuenta con un total aproximado de 246 viviendas. Para lograr esto, es
necesario conocer toda la informacin respecto a los residuos slidos como las tasas de generacin, su
caracterizacin y peso volumtrico, as como las condiciones de operacin del servicio de recoleccin de los
residuos y la infraestructura existente.
Metodologa
Para la realizacin de este trabajo se tendr que realizar un diagnstico, el cual consiste en realizar encuestas
escritas a las personas que habitan en la localidad para saber el estado actual del manejo de los residuos, para
identificar las viviendas y el nmero de habitantes por casa. Respectivamente se realizar un estudio de
caracterizacin y generacin de los residuos generados mediante un mtodo de muestreo aleatorio durante una
semana, esto para obtener datos y conocer la generacin per cpita, conocer los subproductos y conocer la
cantidad que se produce de estos, as mismo obtener el peso volumtrico ya que este es un parmetro
importante para determinar los posibles mtodos de recoleccin.
Para conocer la generacin per cpita y peso volumtrico se aplicaran las siguientes formulas:
G.P.C.
Dnde:
P: peso de los residuos slidos (K)
V: volumen del recipiente (m3)
Resultados
De acuerdo a los resultados obtenidos se propone un modelo de gestin con alternativas para la mejora del
manejo de los residuos slidos generados y que este sea prctico y adecuado a las necesidades de la
comunidad.
Con la implementacin del modelo de gestin se espera que el manejo de los residuos mejore, as mismo la
calidad de vida de las personas, la calidad paisajstica, fortalecer el trabajo comunitario. En este contexto, el
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38
presente trabajo es una herramienta que permitir apoyar a las poblaciones que carecen de un sistema de
manejo adecuado de sus residuos.
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-
39
ING06. DIAGNSTICO AMBIENTAL DE PRDIDA DE SUELO CON LA
INTEGRACIN DE LA EUPS A UN SIG
ENVIRONMENTAL DIAGNOSTICS OF LOSS OF SOIL WITH THE INTEGRATION
OF EUPS TO A GIS
Floricela Eleria Nangel 13
Abstract
Among the methods used for the diagnosis of the evaluation of soil erosion are: the
mapping of forms of erosion, evaluation and thematic cartography of factors that influence
soil erosion, also the direct observations of field, and modeling, highlighting the
importance of Geographic Information Systems (GIS) in the development of some of them.
For this, it is intended to implement the integration procedure of the Universal Soil Loss
Equation (EUPS) to estimate the current water erosion, annual, potential and tolerant, and
in this way, integration into a Geographic Information System (GIS) that will allow us to
interpret by means of maps and images the soil loss that occurs in a given area, and that
these same contribute with information for decision-making and should be considered as a
source for expert systems.
Key Words: Universal Soil Loss Equation, Geographic Information System.
13 Universidad de Ciencias y Artes de Chiapas. Universidad de Ciencias y Artes de Chiapas. *Tamarindos S/N, Col. Santa
Cruz, Chiapas, 29019. Tel. (044) 9611560043. Email: [email protected].
-
40
Resumen
Entre los mtodos que se emplean para el diagnstico de la evaluacin de la erosin de los suelos se
encuentran: la cartografa de formas de erosin, evaluacin y cartografa temtica de factores que influyen
en la erosin de los suelos, tambin las observaciones directas de campo, y la modelacin, destacndose la
importancia de los Sistemas de Informacin Geogrfica (SIG) en el desarrollo de algunos de ellos.
Para ello se pretende aplicar el procedimiento de integracin de la Ecuacin Universal de Prdida de Suelo
(EUPS) para estimar la erosin hdrica actual, anual, potencial y tolerante, y de esta manera, integrarla a
un sistema de informacin geogrfica (SIG) que nos permitan interpretar por medio de mapas e imgenes la
perdida de suelo que ocurre en una zona determinada y que estos mismos contribuyan con informacin para
la toma de decisiones y considerarse como una fuente para los sistemas expertos.
Palabras Clave: Ecuacin Universal de Prdida de Suelo, Sistema de Informacin Geogrfica.
Introduccin
La erosin del suelo es un fenmeno complejo gobernado por factores como la erosividad
de la lluvia, la erodabilidad del suelo, la topografa del terreno, el uso del suelo y las
medidas de conservacin (Citado por Hugo Ernesto Flores Lpez et al., 2003).
La erosin es un fenmeno geolgico natural causado por la accin del agua y del viento,
que consiste en el desprendimiento y acarreo de partculas del suelo. La erosin se origina
por la combinacin de varios factores tales como el intemperismo, la inclinacin del
relieve, los incendios forestales, adems de ciertas caractersticas intrnsecas del suelo que
pueden hacerlo ms propenso a la erosin como el escaso desarrollo de los horizontes
superiores, textura limosa o bajo contenido en materia orgnica. No obstante, las
actividades humanas pueden acelerar de forma importante la tasa de erosin debido al uso
inadecuado del suelo, lo que conlleva a la reduccin de su capacidad para sostener los
ecosistemas naturales y urbanos (Secretaria de Medio Ambiente, 2008).
Las causas de la erosin del suelo se pueden englobar en el uso y manejo inapropiado de
los agroecosistemas que, en trminos generales, comprende la explotacin destructiva de
los bosques, el sobrepastoreo de los agostaderos y el uso agrcola de suelos con pendientes
sin considerar prcticas de conservacin de suelo y agua. Sin embargo, estas causas tienen
su origen en el mbito social, econmico y poltico, especialmente en las zonas rurales de
pequeas explotaciones, en relacin con: a) la escasa disponibilidad de tierra, aunado a la
presencia de suelos de pobre calidad (delgados, pendientes elevadas), que obliga a trabajar
suelos no aptos para el cultivo, con fines de obtener un mnimo de produccin para la
subsistencia y la alimentacin; b) la excesiva fragmentacin de la tierra y la carencia de
recursos socioeconmicos para establecer prcticas de conservacin del suelo y agua; c) la
tenencia comunal de la tierra de pastoreo, que da derecho a su uso pero no obliga a
conservarla, con el resultado de un sobrepastoreo de los agostaderos y la consecuente
degradacin del suelo; d) la explotacin desmedida del bosque para obtener madera, lea,
carbn, postes, etctera, con fines de uso domstico y venta para complementar los ingresos
(citado por Gonzlez, Volke et al., 2007).
-
41
Objetivo general
Determinar la perdida de suelo con la integracin de la Ecuacin Universal de la Prdida de
Suelo (USLE) a un Sistema de Informacin Geogrfica.
Objetivos especficos
Identificar los factores ambientales de la Ecuacin Universal de la Prdida de Suelo
(USLE) que contribuye a la prdida de suelos.
Integracin de la ecuacin universal de prdida de suelo (EUPS) con factores expresados en
imgenes tipo raster y procesadas en un sistema de informacin geogrfica.
Metodologa
Para evaluar la erosin del suelo se han desarrollado diversos procedimientos. Uno de ellos
es la Ecuacin Universal de Prdida de Suelo (EUPS) (Wischmeier, 1976), la cual
comprende cinco componentes: la intensidad de la lluvia, la erodabilidad del suelo, la
longitud y grado de la pendiente, la presencia de prcticas de conservacin del suelo y la
cobertura del suelo, en relacin con el cultivo y su manejo (Ricardo Gonzlez Mateos et al.,
2007).
De acuerdo a Mancilla (2008), en la primera mitad del siglo XX, la USLE fue el resultado
de mltiples esfuerzos tericos y de campo incentivos incentivados por el Departamento de
Agricultura de Estados Unidos (USDA). Los estudios fueron compilados por los
investigadores Walter Wischmeier y Dwight Smith, quienes presentaron en modelo
elaborado de USLE, como un esfuerzo conjunto entre USDA y la Universidad de Purdue.
La Ecuacin Universal de Prdida de Suelo permite predecir la prdida anual de suelo por
hectrea y tambin precisar, segn esto, las tcnicas ms apropiadas para el laboreo del
suelo, en especial para cultivos agrcolas.
La representacin matemtica de la Ecuacin Universal de Prdida de Suelo es:
En donde:
E = Erosin del suelo t/ha ao
R = Erosividadde la lluvia. Mj/ha mm/hr
K = Erosionabilidaddel suelo
L = Longitud
S = Grado de pendiente
C = Factor de vegetacin
P = Factor de prcticas mecnicas
Erosividad de la lluvia (Factor R)
Es el potencial erosivo de la lluvia que afecta el proceso de erosin del suelo. La erosin
por gotas de lluvia incrementa con la intensidad de la lluvia. Una suave y prolongada lluvia
puede tener la misma energa total que una lluvia de corta duracin y ms intensa.
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La erosividad (R) se puede estimar utilizando la precipitacin media anual de la regin bajo
es