Examinando por Materia "Degradación"
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Publicación Acceso abierto Caracterización microestructural, mecánica y electroquímica del recubrimiento carbonitruro de vanadio (VCN) obtenido por magnetrón sputtering R.F.(Universidad del Valle, 2015) Pérez Quema, Juan Carlos; Gonzáles Rodríguez, Richard David; Caicedo Angulo, Julio CésarEste trabajo se estudió la influencia del voltaje de polarización negativo (Voltaje Bias) en las propiedades microestructurales, morfológicas, tribológicas, mecánicas y electroquímicas del recubrimiento Carbonitruro de Vanadio (VCN) depositado sobre un acero AISI 8620 por la técnica Magnetrón Sputtering r.f. Los recubrimientos obtenidos se caracterizaron por medio de difracción de rayos X (XRD), Microscopia fotoelectrónica de rayos X (XPS) Espectroscopia de infrarrojo por transformada de Fourier (FTIR), Microscopia de fuerza atómica (AFM), Microscopia electrónica de barrido (SEM), Espectroscopia de energía dispersiva de rayos X (EDS), Nanoindentación, Pin-on-disk, prueba de rayado (Scratch test), espectroscopia de impedancia electroquímica (EIS) y curvas de polarización Tafel. A partir de los resultados obtenidos por XRD se determinó que la estructura cristalina del compuesto ternario es FCC tipo NaCl con un parámetro de red de 4.161 Å para recubrimientos depositados con 0V y gracias a la técnica de XPS se pudo validar satisfactoriamente la formación de la molécula VCN y finalizando esta parte, de los resultados de FTIR se determinó los modos de vibración de los enlaces del recubrimiento VCN. Con respecto a la morfología, de los resultados obtenidos por AFM se determinaron la rugosidad y el tamaño de grano encontrando que estos disminuyen al variar el voltaje Bias.Publicación Acceso abierto Comparación entre fotocatálisis con TIO2 y foto-fenton para la degradación del fenol en un reactor solar de placa plana(Universidad del Valle, 2012) Tipaz Tipaz, Edith Amanda; Morales Gómez, Yarith; Arce Sarria, Augusto; Machuca Martínez, FidermanEn este estudio se evaluó la degradación de una solución artificial de fenol en dos niveles de concentración (60ppm y 120 ppm de fenol), utilizando fotocatálisis con TiO2 y fotoFenton en un reactor solar de placa plana. En la fotocatálisis con TiO2 se varió la concentración del catalizador y el pH inicial en dos niveles; en foto-Fenton se varió la concentración del peróxido de hidrógeno [H2O2] y la relación de [H2O2]/ [Fe+2]. Para el análisis del efecto de cada una de las tres variables sobre el porcentaje de remoción de carbono orgánico total (COT), la demanda química de oxigeno (DQO)y la remoción de fenoles totales en los dos tratamientos, se utilizó el valor P del análisis de varianza con un 95% de confianza. También se evaluó Fenton a las mismas condiciones experimentales de foto-Fenton confirmándose la teoría que indica que se obtiene una mayor mineralización cuando se expone la reacción Fenton a la radiación solar. Los máximos porcentajes de degradación obtenidos en las condiciones evaluadas para la fotocatálisis con TiO2 fueron de 46,39% de remoción de COT, 59% de remoción de DQO y 74,61% de degradación de fenol con una concentración inicial 60 ppm de fenol, pH inicial de 3,5 y 1g/L de TiO2; en cambio para foto-Fenton se obtuvo un 95,80% de remoción de COT, 89,28% de remoción de DQO y 99,9% de degradación de fenol con una concentración inicial de 120 ppm de fenol, 0,05 mol/L de peróxido de hidrógeno y una relación de [H2O2]/ [Fe+2] igual a 15. Se realizaron comparaciones entre fotocatálisis con TiO2 y foto-Fenton cuando se alcanzó en cada caso el 90% de remoción de COT.Publicación Acceso abierto Comportamiento de los humedales horizontales de flujo subsuperficial como alternativa para el tratamiento de las aguas residuales contaminadas con florfenicol.(Universidad del Valle, 2020-11-11) Rodriguez, Diana Catalina; Cardona, Mary A.; Peñuela, GustavoEn los últimos años, el aumento en el uso y producción de antibióticos para la protección de los animales se ha asociado no solo con problemas a la salud humana debidos a la resistencia bacteriana, sino también con problemas ambientales, que han llevado al deterioro de los recursos hídricos, ya que gran parte de estos son descargados al ambiente sin ningún tipo de tratamiento. Esta situación ha dejado en evidencia, el hecho de que gran parte de los antibióticos no son removidos eficientemente en las plantas de tratamiento de aguas residuales convencionales, siendo necesario la implementación de alternativas de tratamiento eficientes y de bajo costo. Se realizó la evaluación de la remoción del antibiótico florfenicol utilizando humedales horizontales piloto de flujo subsuperficial, con un tiempo de retención hidráulica de 4.2 d, plantados con macrófitas (Phragmites australis) y empleando concentraciones de 10, 15, 20 y 25 mg/L de florfenicol. Se concluyó que la remoción del antibiótico y de la DQO fue decreciente a lo largo del tiempo, con un porcentaje de remoción máximo de 77.9% de florfenicol y 85.2% de DQO durante los primeros días de exposición. Los resultados encontrados, permitieron demostrar que el florfenicol no quedó retenido en el material granular de los humedales, ni en las macrófitas y que el mecanismo de remoción predominante de remoción fue la degradación biológica.Publicación Acceso abierto Degradación de materia orgánica por medio del progreso foto-fenton utilizando concentraciones bajas de hierro y un pH cercano a la neutralidad: efecto de la matriz de diferentes fuentes naturales de agua(2015-02-04) Herrera López, Karen LizethActualmente la población de muchas regiones de países en vía de desarrollo consume agua sin un tratamiento adecuado. El método de desinfección comúnmente utilizado es la cloración, sin embargo la presencia de materia orgánica conlleva a la formación de los subproductos de desinfección (DBPs), entre ellos los trihalometanos (THMs), considerados un peligro eminente para la salud humana por sus propiedades mutagénicas y carcinógenas. Por tanto, la reducción en la concentración de los DBPs es un tema de estudio para el tratamiento de agua potable, los cuales son disminuidos por la eliminación de sustancias precursoras como son los ácidos húmicos, componentes mayoritarios de la materia orgánica natural (MON) y de los cuales no se conoce una estructura definida.Publicación Acceso abierto Especiación de hierro durante la aplicación del proceso foto-fenton para la degradación de materia orgánica en aguas A ph cercano al neutro(Universidad de Valle, 2012) Nieto Trujillo, Loren; Benítez, Luis Norberto; Barona Mesías, José FernandoLa problemática de la escasez de agua que afecta a millones de personas en todo el mundo ha llevado a la búsqueda de nuevos enfoques para la reducción costos y la solución de inconvenientes asociados a las tecnologías existentes para el tratamiento y purificación de aguas. Actualmente, se plantea el uso de la fotodegradación de materia orgánica en agua proveniente de fuentes naturales mediante el proceso Fenton a pH cercano al neutro y bajas concentraciones de catalizador, lo cual, además de recurrir a una fuente de energía renovable como la luz solar para ejecutar el proceso, supone una menor exigencia en el acondicionamiento del agua para el tratamiento y con ello mayor aplicabilidad. Con el fin de conocer el mecanismo de acción del catalizador en esta nueva alternativa, este proyecto estudió la especiación del catalizador hierro durante el proceso. En los ensayos en los que se inició con Fe insoluble (sistema heterogéneo) se evidenció un aporte de éste en la degradación de resorcinol (molécula modelo de materia orgánica natural). Los subproductos de la degradación del resorcinol se asociaron con una disminución del pH y la consecuente solubilización del Fe obteniéndose un sistema homogéneo (paralelo al heterogéneo) que condujo a una mayor velocidad de degradación del resorcinol.Publicación Acceso abierto Evaluación del proceso foto-fenton con magnetita como catalizador en la degradación de cafeína en un reactor solar CPC a escala piloto.(Universidad del Valle, 2015) Arbeláez Vázquez, Nicolás; Castillo, Jessica Eliana; Machuca Martinez, Fiderman; Mena Guerrero, Natali LorenaEn este estudio se evaluó la degradación de una solución sintética de cafeína a 3 niveles de concentración (20, 40 y 60 ppm) y 3 niveles de pH (3, 5 y 7) utilizando el proceso foto-Fenton con magnetita como fuente de hierro en un reactor solar CPC a escala piloto. Para determinar el efecto de cada una de las variables en la degradación y mineralización de la cafeína, se realizó análisis UV-vis para el seguimiento de las reacciones, y se midió el carbono orgánico total (COT) para determinar el porcentaje de mineralización. Mediante pruebas preliminares se determinó la concentración de magnetita y la relación molar H2O2/Fe+2 a utilizar en las pruebas finales las cuales fueron de 160 ppm y 4:1 respectivamente. Estas variables se mantuvieron fijas en toda la ejecución de las pruebas finales. El máximo porcentaje de degradación de cafeína fue de 97,69% y de remoción de COT fue de 34,29% obtenidos en condiciones de 20 ppm de cafeína a pH = 3.Publicación Acceso abierto Modelo isotrópico de la degradación fotocatalítica heterogenea solar del ácido dicloroacético con TiO2 y H2O2(Universidad del Valle, 2015) Palomino Cárdenas, Miguel Ángel; Caicedo, Malcom Clement; Otálvaro Marín, Héctor Leandro; Machuca Martinez, FidermanEste trabajo de investigación estudia la cinética de degradación fotocatalítica del ácido dicloroacético (ADCA) al emplear dióxido de titanio, peróxido de hidrógeno y radiación solar en un reactor CPC a escala piloto. El estudio involucra el desarrollo de una expresión cinética de degradación, a partir de un mecanismo de reacción propuesto, y la estimación de los parámetros cinéticos al ajustar datos experimentales obtenidos en la Planta Solar de la Escuela de Ingeniería Química de la Universidad del Valle. Se evalúan el efecto de la concentración inicial de contaminante (46,8 ppm, 93,6 ppm y 140,4 ppm) y la relación molar inicial oxidante-contaminante (RMOC) (1,92, 2,56 y 3,21) para una carga de catalizador de 0,21g/l y una energía irradiada acumulada de 50kJ/m2. Se simuló el proceso de fotocatálisis heterogénea UV/TiO2/H2O2 evidenciando que el modelo propuesto tiene una alta capacidad predictiva, con errores de ajuste inferiores al 10% para el contaminante y el oxidante. Adicionalmente, se encontró que la mineralización del ADCA fue menor con peróxido de hidrógeno que en ausencia de el mismo. La mineralización alcanzada en presencia del H2O2 fue entre un 32% y 54% inferior a la obtenida al realizar las pruebas con RMOC=0.Publicación Acceso abierto Selección de tecnologías PAOX como pretratamiento para la degradación de materia orgánica presente en lixiviados resultantes de la operación de un relleno sanitario mediante metodología de análisis multicriterio(Universidad del Valle, 2024) Arango Guzmán, Luis Enrique; Vallejo Dagua, Josué David; Gutiérrez-Zapata, Héctor MarioLos rellenos sanitarios (RS) en su operación y funcionamiento son generadores de residuos líquidos de alta complejidad en su composición, los cuales transportan desde residuos orgánicos tratables mediante métodos biológicos hasta metales pesados y compuestos recalcitrantes que requieren mayor intervención. A nivel mundial, los RS siguen siendo la opción más utilizada como disposición final de residuos sólidos, especialmente en países en vía de desarrollo, reportándose más de 2,24 Gton de residuos generados para el año 2022. Entre las opciones de tratamiento de lixiviados de mayor interés científico son los procesos avanzados de oxidación (PAOX) por su efectividad en la degradación de compuestos complejos y su facilidad en la puesta en marcha, operación y mantenimiento de reactores. Con base en esto, este trabajo de grado buscó ofrecer una solución en la selección de tecnologías de tratamiento PAOX como pretratamiento del lixiviado en conceptos técnicos, económicos y ambientales, en contexto latinoamericano. En primer lugar, se identificaron 8 criterios de selección mediante una revisión de literatura intencionada en encontrar artículos académicos que ofrecieron datos cuantitativos para cada uno (concentración DQO, remoción de DQO, DBO, pH, tiempo de tratamiento, índice DBO/DQO (biodegradabilidad), toxicidad y costo de remoción). Se seleccionó listado de alternativas de tecnologías evaluadas en la literatura científica. A continuación, se formuló una matriz de selección en la cual se estimó el vector de pesos de cada uno de los criterios mediante participación de un panel de expertos. A partir de la matriz de decisión, se procedió en la selección de la tecnología de mayor ajuste en el cumplimiento de los criterios de selección. mediante la aplicación de un análisis multicriterio AHP-TOPSIS. Se observó en la valoración del panel de expertos que los criterios de concentración DQO, remoción DBO, tiempo de tratamiento, toxicidad y biodegradabilidad, tienen un nivel de relevancia similar. Además, la valoración del panel de expertos identificó que los costos de remoción el mayor vector y el pH como el de menor peso en la valoración. Se evidenció que la mejor opción entre las opciones fue la tecnología combinada de coagulación y Fenton, destacándose por el menor costo de remoción (3,147 USD/kg DQO), alta remoción de DQO (70%) y el tercer lugar en mejora de la biodegradabilidad por 0,21, contrastado por el mayor valor de contaminación (14.000 mg/L DQO) y la menor diferencia de pH frente al neutro (2,5); esto, a pesar del alto tiempo de tratamiento de 1531 min. Finalmente, se concluyó que de acuerdo con el objetivo de implementar PAOX como pretratamiento al lixiviado no se requiere alcanzar altas tasas de remoción, pero es de mucha importancia sostener bajos costos de remoción, así como mejorar los parámetros de biodegradabilidad y toxicidad, de manera que se optimice el sistema de tratamiento.Publicación Acceso abierto Los sensores remotos en los proyectos de mitigación de gases de efecto invernadero.(2015-04-10) Zapata Arbeláez, Beatriz Irene; Anaya Acevedo, Jesús AdolfoSe realizó una revisión del estado del arte de las técnicas de teledetección para la implementación de programas de mitigación de Gases de Efecto Invernadero (GEI), MDL y REDD. Para tal fin se recopiló la información documentada haciendo una clasificación de la misma en tres grandes clases de sensores: ópticos, radar y LiDAR. Posteriormente, se evaluó la conveniencia del uso de cada uno de estos en los diferentes elementos que contiene el monitoreo de REDD en áreas tropicales, resaltando la gran importancia que tienen las observaciones de campo y el conocimiento de las áreas evaluadas para la escogencia de la escala y para los supuestos que se realicen en la tipificación de la dinámica del bosque. Por último, se presentan las características principales de los tipos de sensores, así como sus limitaciones y cómo estas limitaciones se pueden disminuir al combinar diferentes técnicas metodológicas. ABSTRACT. A state of the art of remote sensing techniques was made in the context of Greenhouse Gases (GHG) emissions, CDM and REDD. For this purpose the documented information was collected and classified into three major classes of sensors: optical, radar and LiDAR. In addition, we evaluated the appropriateness of each sensor in the monitoring of the REDD tropical forests. Here, we highlighted the added value of field observation, the great value of local knowledge in areas to be evaluated, the selection of the appropriate detail level (scale), and the importance of characterizing forest dynamics. Finally this article presents the main characteristics of sensor types, sensor limitations and how these can be reduced by combining different techniques.