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INTRODUCCIÓN LIXIVIADOS ORIGEN CARACTERÍSTICAS COMPOSICIÓN 2

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Page 1: Presentación de Oaxaca

INTRODUCCIÓN

LIXIVIADOSORIGEN

CARACTERÍSTICAS

COMPOSICIÓN

2

Page 2: Presentación de Oaxaca

Fase I.

Fase de adaptación

H2O y CO2

Fase III

Fase acidogénica

CO2, H2, pH ≤ 5

Fase II

Fase de transición

O2 pH

FASES DE UN RELLENO SANITARIO

3

azucares) grasos, ácidos os,(Aminoácid lípidos)tos,carbohidra Proteínas,(

simples orgánicos Materiales asHidrolític Bacterias

complejos orgánicos Materiales

otros entre agua, cetonas, AGV´s,asAcidogénic Bacterias

azúcares grasos, ácidos s,Aminoácido

carbono de dióxido

y hidrógeno Acetato, asAcetogénic Bacterias otros entre agua, cetonas, AGV´s,

Page 3: Presentación de Oaxaca

Fase IV

Fase metanogénica

CH4, CO2, H2O pH 6.8-8

FASES DE UN RELLENO SANITARIO

4

aguay Metano casMetanogéni Bacterias

carbono de dióxidoy hidrógeno Acetato,

Fase V

Fase de maduración

CH4, CO2, Ácidos húmicos y fúlvicos

Page 4: Presentación de Oaxaca

TRATAMIENTOS CONVENCIONALES DE LIXIVIADOS

Transferencia de Lixiviados

Tratamientos biológicos

Métodos físicos y químicos

Recirculación

de los lixiviados

Tratamiento combinado

con

aguas residuales

Procesos Aeróbicos

Procesos Anaeróbicos

Oxidación química

Adsorción

Precipitación química

Coagulación / Floculación

Sedimentación / Flotación

Extracción con aire

DBO5/DQO > 0.5

DBO5/DQO < 0.2

5

Page 5: Presentación de Oaxaca

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CARBÓN ACTIVADO

Aguas

residuales

Lixiviados

Porosidad

Superficie interna

Carbón

Activado

Carbón Activado de bambú

Costos de operación y de

mantenimiento altos.

Procesos de activación

Es el adsorbente más

económico para la remoción de

contaminantes

Page 6: Presentación de Oaxaca

OBJETIVO GENERAL

Evaluar la capacidad del carbón activado de bambú en la remoción de

metales y materia orgánica en lixiviados.

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Page 7: Presentación de Oaxaca

Lagunas de lixiviados

Pozos de ventilación

MUESTREO DE LIXIVIADOS

8

Lagunas de lixiviados

Pozos de ventilación

MUESTREO DE LIXIVIADOS

Page 8: Presentación de Oaxaca

LIXIVIADOS

Parámetros Fisicoquímicos: pH, conductividad, salinidad, color,

DBO5, DQO, SDT, nitrógeno total, NH3-N.

Metales: Cd, Cr, Ni, Pb, Cu, As, Mn, Fe, Zn, y Hg. EAA

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CARACTERIZACIÓN DE LIXIVIADOS

Page 9: Presentación de Oaxaca

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20 MINUTOS

400⁰ C

CARBONIZACIÓN DEL BAMBÚ

T⁰ C DE ACTIVACIÓN

t (min) DE ACTIVACIÓN

AGENTE ACTIVANTE

lavar con agua destilada

Secar a 100 C por 3 horas⁰

Moler y tamizar

ACTIVACIÓN DEL BAMBÚ

CARBÓN ACTIVADO A PARTIR DE BAMBÚ

•Humedad

•Cenizas

•Punto de carga cero (pH)

•Densidad

•Capacidad de adsorción (Numero de Yodo)

•Análisis infrarrojo (FTIR)

•Grupos funcionales oxigenados superficiales

•Morfología (SEM)

•Grado de grafitización (XRD)

Page 10: Presentación de Oaxaca

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Conductividad

Salinidad

Color

RESULTADOS

Page 11: Presentación de Oaxaca

12

Page 12: Presentación de Oaxaca

13

Por los valores obtenidos de pH, N-NH4, DBO5, y DQO fue posible determinar que los

lixiviados se encuentran en la fase de maduración, la cual es la última fase de un relleno

sanitario.

CONCLUSIONES

Por otro lado, el índice de biodegradabilidad (DBO5/DQO) obtenido fue < 0.2, lo que indica

que son lixiviados no biodegradables, de tal forma que el tratamiento fisicoquímico

propuesto con carbón activado de bambú es el adecuado.

La muestra LL1 tiene mayor conductividad, y por lo tanto mayor salinidad debido a la cantidad

de sales disueltas.

Page 13: Presentación de Oaxaca

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CONCLUSIONES

La muestra T1 contiene mayor DQO, y color corroborando así que el color de los lixiviados

esta determinada por la materia orgánica. Por otro lado es la que tiene el menor índice de

biodegradabilidad debido a la cantidad de materia orgánica no biodegradable.

La mayor concentración de N-NH4 se obtuvo en temporada de secas ya que en

temporadas de lluvias el factor de dilución es mayor.

Page 14: Presentación de Oaxaca

¨[1] Secretaría de Medio Ambiente y Recursos Naturales (SEMARNAT). Guía para la gestión integral de los residuos sólidos municipales (2001) 201 pp.

[2] Buenrostro, O., y Bocco, G. Solid Waste Management in Municipalities in México: Goals and Perspectives.

Resource conservation. 39, 251-263. (2003).

[3] T. Volke Sepúlveda, J. A. Velasco Trejo. Tecnologías de remediación para suelos contaminados. INE-SEMARNAT, México (2002) 64 pp.

[4] Secretaría de Medio Ambiente y Recursos Naturales (SEMARNAT). Programa Nacional para la Prevención y Gestión Integral de los Residuos 2009-2012 (2009) 174 pp.

[5] T. Volke Sepúlveda, J. A. Velasco Trejo, y D. De la rosa Pérez. Suelos contaminados por metales y metaloides: muestreo y alternativas para su remediación. Instituto Nacional de Ecología (INE-Semarnat), México (2005).

[6] R. Margesin & F. Schinner. Manual of Soil Analysis - Monitoring and Assessing Soil Bioremediation ((2005).

[7] G. Lemming, M. Z. Hauschild, P.L. Bjerg. Life cycle assessment of soil and groundwater remediation technologies: literature review. Int J Cycle Asses (2010) 15:115-127.

[8] M. Mackova, D. Dowling, y T. Macek. Focus on biotechnology: phytoremediation volume 9ª, (2006) springer.

[9] K.-R. Kim, G. Owens. Review. Potential for enhanced phytoremediation of landfills using biosolids – a review. Journal of Environmental Management 91 (2010) 791 797.

[10] Salas-Enríquez, B. Determinación de Metales en Sedimentos y Lixiviados del ex-basurero “El Zapote”. Tesis de Maestría (2008) Instituto Politécnico Nacional.

[11] Secretaría de Desarrollo Urbano y Ecología (SEDUE, 2001).Gobierno del Estado de Tamaulipas. Informe Preliminar Sobre Manejo y Operación del Basurero Municipal de Tampico.

REFERENCIAS

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Page 15: Presentación de Oaxaca

[12] Instituto de Estudios Superiores de Tamaulipas (IEST, 2002). Impacto del basurero Municipal en cuerpos de agua superficiales y adyacentes.

[ 3] Arfi V, Bagoudou D, Korboulewsky N, Bois G (2009) Inicial Efficiency of a bamboo grove-based treatment system for winery wastewater. Desalination 246 (1-3):69-77.

[ 14] Cortés, R. G. R. 2000. Los bambúes nativos de México. CONABIO. Biodiversidad 30: 12-15.

[ 15] Velázquez-Trujillo A. Bolaños- Reynoso E. y Pliego-Bravo YS. Optimización de la producción de carbón activado a partir de Bambú. Revista Mexicana de Ingeniería Química. Vol. 9, No. 3 (2010)

359-366.

[ 16] Làrraga-Sanchez, N; Gutiérrez-Rangel, N; López-Sánchez, H; Pedraza-Santos, M; Santos-Pérez, U; Vargas-Hernández, J.(2010). Propagación vegetativa de tres especies de bambú. Ra Ximhai,

vol. 7, núm. 2, mayo-agosto, 2011, pp. 205-218. Universidad Autónoma Indígena de México. El fuerte, México.

[ 17] Guerreiro, Carolina I. lLizarazu, Mabel A. (2010).FLOWERING OF BAMBUSA TULDOIDES (POACEAE, BAMBUSOIDEAE, BAMBUSEAE) IN SOUTH AMERICA. Darwiniana, vol. 48, núm. 1, julio,

2010, pp.25-31. Instituto de botánica Darwinion (IBODA) Argentina.

[ 18] Xue-Tao Zhao, Teng Zeng, Zhan Jun Hu, Hong=Wen Gao, Cong Yang Zou. (2012). Modeling and mechanism of the adsorption of proton onto natural bamboo sawdust. Carbohydrate Polymers 87

1199-1205.

[ 19] Collin Blanche and Doelsch Emmanuel (2010). Impact of high natural soilborne heavy metal concentrations on the mobility and phytoavailability of these elements for sugarcane. Geoderma 159

(2010), 452-458.

 

[ 20] Collin Blanche and Doelsch Emmanuel (2011). Distribution and variability of silicon, copper and zinc in different bamboo species. Plant Soil. Springer Science.

16

REFERENCIAS

Page 16: Presentación de Oaxaca

GRACIAS POR SU ATENCIÓN

17

Page 17: Presentación de Oaxaca

18

ADSORCIÓN.- Transferencia de un soluto (adsorbato) hacia la superficie de un solido (adsorbente).

ADSORBENTE

ADSORBATO

Función de la Concentración

del adsorbato (C) a T cte.

Materia

adsorbida

Isotermas de

Adsorción

ADSORCIÓN

Freundlich

Langmuir

Page 18: Presentación de Oaxaca

BAMBÚ Máxima altura en 4 a 6 meses, con un incremento

diario de 1.5cm a 2.5cm.

Gran producción de Biomasa.

Ser fácil de cosechar

Su adicional posible uso como materia prima.

Alcanza su maduración entre los 3 y los 5 años.

Eficiente y complejo sistema de rizomas

subterráneos.

Evita o detiene la erosión del

suelo.

Gran captador del dióxido de carbono atmosférico.

Nombre científico: Guadua Amplexifolia

Nombre común: Otate

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Page 19: Presentación de Oaxaca

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PROPAGACIÓN DEL BAMBÚ

POR CORTES DE CULMO O RAMA

SEGMENTO DEL CULMO CON NUDO Y UNA YEMA

SEGMENTO DEL CULMO CON NUDO Y UNA PARTE INFERIOR DE LA

RAMA

Page 20: Presentación de Oaxaca

HIPÓTESIS

Es posible disminuir la concentración de metales en suelos, aplicando la técnica de fitorremediación por medio Bambú y disminuir la concentración de materia orgánica y metales en lixiviados, por medio de carbón activado de Bambú.

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Page 21: Presentación de Oaxaca

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ACUMULACION DE METALES

EN PLANTAS

Papel de la Vacuola en la acumulación de metales

Recicla componentes

celulares.

Regula el pH Citoplasmico

Almacena CO2 y Ca

+2

Secuestra metales pesados

Page 22: Presentación de Oaxaca

MOVILIDAD DE LOS METALES PESADOS

Solución salina de CaCl2 90 g de suelo

* Agitación por 24 H a 10 rpm.

* Dejar asentar por 15 min.

*Centrifugar por 20 minutos.

* Filtrar el sobrenadante a través de un filtro de membrana de

(0.45µm).

Procedimiento de lixiviación

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Page 23: Presentación de Oaxaca

FITODISPONIBILIDAD DE LOS METALES PESADOS

Método de extracción 20 g de suelo Solución de NH4NO3

* Agitación por 2 H a 30 rpm.

* Dejar asentar por 15 min.

*Centrifugar por 15 minutos.

* Filtrar el sobrenadante a través de un filtro de (0.22µm).

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Page 24: Presentación de Oaxaca

DETERMINACIÓN DE LOS METALES CONTENIDOS EN LA PLANTA DEL

BAMBÚ

Se tomaran muestras de tallos, hojas y raíces.

Lavar con agua destilada y secar a 60 ºC.

Mezclar y homogeneizar.

Digestar la muestra con HNO3/HClO4

Análisis de metales con la técnica de EAA.

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Page 25: Presentación de Oaxaca

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DETERMINACIÓN DE LAS ISOTERMAS DE ADSORCIÓN

0.25

0.50

0.75

1.00

2.5 g

AGITACIÓN 1 HORA

50 ml

lixiviados

CARBÓN ACTIVADO DE BAMBÚ FILTRACIÓN

DQO

C inicial LIXIVIADO CRUDO

C final LIXIVIADO FILTRADOREMOCIÓN DE DQO

Page 26: Presentación de Oaxaca

EVALUACIÓN DEL PROCESO DE ADSORCIÓN

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Influente

Lixiviado crudo

Carbón agotado

Efluente

Lixiviados tratados con carbón activado

de bambú

DQO

SST

SDT

NITROGENO

DQO

SST

SDT

NITROGENO

Page 27: Presentación de Oaxaca

Arfi et al 2009. La eficiencia inicial de un sistema de tratamiento de aguas residuales basado en una

plantación de bambú.

ESTADO DEL ARTE

La plantación de bambú puede ser considerada para tratamiento de aguas residuales.

Aguas residuales

99 % de

remoción

DQO

DBO5

SST

Cu

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Page 28: Presentación de Oaxaca

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MECANISMOS INVOLUCRADOS EN LA ACUMULACION DE METALES

Algunas plantas llamadas hiperacumuladoras

tienen la capacidad para acumular

concentraciones

de metales 10 a 500 veces mayores que otras

especies, alcanzando de 1 a 5% del peso

seco de la planta.