Maestría en Ciencias e Ingeniería Ambientales
http://hdl.handle.net/11191/6734
2024-03-19T04:09:35ZEvaluación de impactos ambientales de la disposición de pañales desechables
http://hdl.handle.net/11191/9982
Evaluación de impactos ambientales de la disposición de pañales desechables
Guzmán Garduño, Saúl Darío
Los pañales desechables usados representan un enorme desafío con el actual sistema de manejo de residuos en México, ya que son catalogados de difícil reciclaje y se generan en grandes cantidades. Con la finalidad de mitigar las repercusiones sobre el ambiente causadas con el actual sistema de manejo de estos residuos, se han propuesto algunas técnicas biológicas como alternativas de aprovechamiento. Entre estas se encuentran: el composteo, la digestión anaerobia y la fermentación oscura. El presente estudio tuvo como propósito evaluar los impactos ambientales utilizando el análisis del ciclo de vida (ACV) de los tres procesos biológicos de tratamiento antes mencionados y la disposición en relleno sanitario, con la finalidad de comparar la repercusión ambiental entre estas técnicas, mediante un ACV enfocado, únicamente, en la etapa de disposición de residuos, utilizando el software SimaPro. Con un enfoque sobre los factores técnicos que intervienen en la disposición final de pañales, se estableció como unidad funcional el tratamiento de 1000 kg de pañales desechables usados, se establecieron los límites del sistema de manera que solo se contemplaron aquellas operaciones unitarias necesarias para el tratamiento de estos residuos conforme a las técnicas estudiadas en el Laboratorio de Tecnologías Sustentables de la UAM Azcapotzalco, en los casos de composteo, digestión anaerobia y fermentación oscura. Por su parte, el escenario del relleno sanitario contempló las entradas para sanitary landfill de la base de datos Ecoinvent 3.0. Se cuantificaron las entradas y salidas de cada sistema de manejo de pañales desechables analizados en este estudio, contemplando todas las operaciones unitarias involucradas, los requerimientos energéticos y de materiales necesarios, así como las emisiones esperadas para cada sistema. Se organizó la información de las entradas y salidas en listas de inventario y se procedió a su registro en el Software SimaPro utilizando la base de datos Ecoinvent 3. Finalmente, la evaluación de los impactos ambientales se realizó mediante el método Recipe midpoint versión jerarquista. Con base a los resultados de la evaluación de impacto ambiental, se determinó que el composteo es el método con menor impacto ambiental para el tratamiento de los residuos de pañales desechables, entre todas las opciones estudiadas.; Used disposable diapers represent a huge challenge with the current waste management system in Mexico, since they are classified as difficult to recycle and are generated in large quantities. In order to reduce the repercussions on the environment caused by the current management system for these residues, some biological techniques have been proposed as alternative uses. Among these are: composting, anaerobic digestion and dark fermentation. The present study had the purpose of evaluating the environmental impacts using the analysis of the life cycle (LCA) of the three biological processes of treatment before and the disposal in a sanitary landfill, with the purpose of comparing the environmental repercussion between these techniques, through a LCA focused solely on the waste removal stage, using the SimaPro software. With a focus on the technical factors that intervene in the final disposal of diapers, 1000 kg of used disposable diapers are established as a functional unit in treatment, the limits of the system are presented so that only those units necessary for the treatment of these residues conform to the techniques studied in the Laboratory of Sustainable Technologies of the UAM Azcapotzalco, in the cases of composting, anaerobic digestion and dark fermentation. For its part, the sanitary landfill scenario contemplated the entries for the sanitary landfill from the Ecoinvent 3.0 database. The inputs and outputs of each disposable diaper handling system analyzed in this study were quantified, contemplating all the unit operations involved, the energy requirements and necessary materials, as well as the expected emissions for each system. The input and output information was organized in inventory lists and it was recorded in the SimaPro Software using the Ecoinvent 3 database. Finally, the evaluation of environmental impacts was carried out using the Recipe midpoint method, hierarchical version. Based on the results of the environmental impact assessment, it will be extended that composting is the method with the least environmental impact for the treatment of disposable cloth waste, among all the options studied.
138 páginas. Maestría en Ciencias e Ingeniería Ambientales.
2023-01-28T00:00:00ZSelección y evaluación de impactos ambientales de un sistema descentralizado para el tratamiento diferenciado de las aguas residuales domésticas en una vivienda en la Ciudad de México
http://hdl.handle.net/11191/9981
Selección y evaluación de impactos ambientales de un sistema descentralizado para el tratamiento diferenciado de las aguas residuales domésticas en una vivienda en la Ciudad de México
Zaragoza Ayala, Dulce Alejandra
En el presente proyecto se evaluaron diferentes sistemas de tratamiento de aguas residuales descentralizados, preseleccionados para el tratamiento aguas grises generadas en una vivienda de Iztapalapa de tipo “Casa única en terreno con promedio de ocupantes de 4”. Vivienda definida como estudio de caso, tomando como referencia la alcaldía de la Ciudad de México que presenta mayores problemas de disponibilidad de agua entubada y cobertura de tratamiento de aguas residuales. La evaluación de los sistemas se realizó mediante las siguientes fases: Fase 1. Se identificaron y ponderaron indicadores que contribuyen a la sostenibilidad de los sistemas, siendo estos: demanda de área del sistema, así como su robustez, eficiencia de remoción de contaminantes, costos de inversión, requerimientos energéticos, emisión de gases de efecto invernadero, afectación paisajística, emisión de olores y generación de subproductos con valor económico o de reúso. Fase 2. Se preseleccionaron los posibles sistemas a instalar en el estudio de caso: reactor discontinuo secuencial, biológico de membranas, anaerobio de flujo ascendente, humedales artificiales y tanques sépticos. A partir de estos sistemas y los indicadores previamente definidos se realizó una compilación de su información técnica disponible. Fase 3. Se construyó una matriz de decisión constituida por los indicadores, su ponderación y los sistemas preseleccionados. A partir de la información obtenida en la Fase 2, se evaluaron las tecnologías de acuerdo con su cumplimiento en cada indicador. Asentada la evaluación, esta se ponderó para finalmente obtener la calificación por alternativa. Así, el reactor anaerobio de flujo ascendente obtuvo la mayor puntuación (72.4 puntos), seguido del reactor discontinuo secuencial con solo 2.8 puntos por debajo. Dado este resultado, los sistemas se compararon en función de los siguientes criterios: a) Calidad de efluente y gases de efecto invernadero por los productos gaseosos de la operación de los sistemas: donde el reactor discontinuo secuencial presentó efluentes de mejor calidad y menores emisiones de gases de efecto invernadero. b) Impacto ambiental por el tratamiento de las aguas grises del estudio de caso: los resultados mostraron que el reactor discontinuo secuencial fue la opción más sostenible ambientalmente.; In this work, different decentralized wastewater treatment systems were evaluated, preselected for the treatment of gray water generated in a house in Iztapalapa of the type "Unique house on land with average occupants of 4”. Housing defined as a case study, taking as a reference the Mexico City mayor's office that presents greater problems of availability of piped water and coverage of wastewater treatment. The evaluation of the systems was carried out through the following phases: Phase 1. Indicators that contribute to the sustainability of the systems were identified and pondered, these being: demand for the system area, as well as its robustness, pollutant removal efficiency, investment costs, energy requirements, greenhouse gas emissions, landscape damage, odor emission and generation of byproducts whit economic or reuse value. Phase 2. The possible systems to be installed in the case study were pre-selected: sequential batch reactor, membrane biological, upflow anaerobic, as well as constructed wetlands and septic tanks. Based on these systems and the previously defined indicators, the available technical information was compiled. Phase 3. A decision matrix comprised the indicators, their weighting, and the preselected systems. Based on the information obtained in Phase 2, the systems were evaluated according to their compliance with each indicator. Once the evaluation was settled, it was weighted to obtain the qualification by alternative. Thus, the upflow anaerobic reactor obtained the highest rating (72.4 points), followed by the sequential batch reactor with only 2.8 points below. Given this result, the systems were compared based on the following criteria: a) Effluent quality and greenhouse gases from the systems operation products: where the sequential batch reactor presented better quality effluents and lower greenhouse gas emissions. b) Environmental impact of the treatment of gray water from the case study: the results showed that the sequential batch reactor was the most environmentally sustainable option.
95 páginas. Maestría en Ciencias e Ingeniería Ambientales.
2023-01-01T00:00:00ZRemediación de suelos contaminados con hidrocarburos pesados utilizando biosurfactantes y surfactantes químicos
http://hdl.handle.net/11191/9922
Remediación de suelos contaminados con hidrocarburos pesados utilizando biosurfactantes y surfactantes químicos
Mata Guadarrama, Miguel Angel
La presencia de hidrocarburos en el suelo tiene un impacto negativo tanto en la salud humana como en el crecimiento de las plantas y la microbiota nativa. Con el aumento de la extensión de suelos contaminados por hidrocarburos de petróleo se han hecho esfuerzos para remediar esta contaminación, utilizando diversas alternativas como el bioventeo aerobio, la extracción de vapor, las biopilas, la fitorremediación, la bioaumentación y el lavado de suelos, que son los métodos más comúnmente empleados. Se considera que la remediación con surfactantes es un método eficaz, económico y rápido para la limpieza de suelos contaminados con compuestos orgánicos hidrofóbicos como los hidrocarburos. Este estudio se enfocó en la producción de biosurfactantes (ramnolípidos) por una cepa indígena de Pseudomonas sp. en un suelo impactado por hidrocarburos de fracción pesada, con el objetivo de utilizarlos para la remoción de la fracción pesada de hidrocarburos presentes en dicho suelo. Los ramnolípidos se obtuvieron de un medio de cultivo específico para Pseudomonas sp., utilizando aceite lubricante para motor 20W-50 como única fuente de carbono. De acuerdo con los resultados obtenidos, estos ramnolípidos tienen la capacidad de dispersar aceite en agua y formar emulsiones con un índice del 66% en aceites pesados. Se comparó la capacidad de remoción utilizando el biosurfactante con un surfactante químico (Tween 80) mediante lavado de suelos, evaluando además los efectos posteriores en el suelo después de cada lavado. Se utilizaron soluciones al 0.1% de ambos surfactantes, obteniendo remociones máximas de 32.31% y 42.71% para Tween 80 y ramnolípidos, respectivamente. Después de 15 días, la población de microorganismos incrementó en un 533% al utilizar ramnolípidos, mientras que al emplear Tween 80 disminuyó en un 93%. Además, se realizó una bioaumentación añadiendo el medio de cultivo enriquecido con microorganismos y ramnolípidos al suelo impactado, lo que dio como resultado una remoción máxima del 38.29% en 90 días. En contraste con el uso de ramnolípidos, la bioaumentación resultó en remociones de HFP similares al lavado de suelos, estando un 5% por debajo del lavado.; The presence of hydrocarbons in soil has a negative impact on human health as well as on plant growth and native microbiota. With the increasing extent of petroleum hydrocarbon contaminated soils, efforts have been made to remediate this contamination using various alternatives such as aerobic bioventing, vapor extraction, biopiles, phytoremediation, bioaugmentation and soil washing, which are the most commonly employed methods. Surfactant enhanced remediation is considered to be an effective, economical and rapid method for the cleanup of soils contaminated with hydrophobic organic compounds such as hydrocarbons. This study focused on the production of biosurfactants (rhamnolipids) by an indigenous strain of Pseudomonas sp. in a hydrocarbon-impacted soil, with the objective of using them for the removal of the heavy fraction of hydrocarbons present in the soil. The rhamnolipids were obtained from a specific culture medium for Pseudomonas sp., using 20W-50 engine lubricating oil as the only carbon source. According to the results obtained, these rhamnolipids have the ability to disperse oil in water and form emulsions with a rate of 66% in heavy oils. The removal capacity was compared using the biosurfactant with a chemical surfactant (Tween 80) by soil washing, also evaluating the subsequent effects on the soil after each washing. We used 0.1% solutions of both surfactants, achieving maximum removals of 32.31% and 42.71% for Tween 80 and rhamnolipids, respectively. After 15 days, the population of microorganisms increased by 533% when using rhamnolipids, while it decreased by 93% when using Tween 80. In addition, bioaugmentation was performed by adding the culture medium enriched with microorganisms and rhamnolipids to the impacted soil, resulting in a maximum removal of 38.29% in 90 days. In contrast to the use of rhamnolipids, bioaugmentation resulted in HFP removals close to soil washout, being 5% below washout.
89 páginas. Maestría en Ciencias e Ingeniería Ambientales.
2023-10-01T00:00:00ZFitorremediación de suelo contaminado con cromo hexavalente empleando las especies Portulacaria afra y Cynodon dactylon
http://hdl.handle.net/11191/9921
Fitorremediación de suelo contaminado con cromo hexavalente empleando las especies Portulacaria afra y Cynodon dactylon
Reyes Lomelí, Karla Patricia
El presente trabajo de investigación trata una propuesta biotecnológica factible para atender una problemática ambiental prioritaria como lo es la contaminación del suelo por cromo hexavalente (Cr(VI)), el cual es considerado altamente toxico. La fitorremediación es un tratamiento que brinda la oportunidad de identificar especies vegetales que son capaces de remediar los suelos y se basa en una tecnología económica y pasiva impulsada por la energía solar, en contraste con los tratamientos fisicoquímicos tradicionales, los cuales son costosos, alteran las propiedades del suelo y promueven la contaminación secundaria. Se evaluó la capacidad de fitorremediación de Cr(VI) de un suelo industrial contaminado empleando las especies vegetales Portulacaria afra (P. afra) y Cynodon dactylon (C.dactylon) durante 192 días de tratamiento. La concentración de Cr(VI) en el suelo al final del tratamiento con ambas especies fue menor que los límites establecidos por las regulaciones mexicanas para suelos de uso agrícola, domestico, comercial e industrial.; This research work presents a feasible biotechnological proposal to address a priority environmental problem such as soil contamination by hexavalent chromium (Cr(VI)), which is highly toxic. Phytoremediation is a treatment that provides the opportunity to identify plant species that are capable of remediating soils and is based on an economical and passive technology driven by solar energy, in contrast to traditional physicochemical treatments, which are expensive, alter soil properties and promote secondary contamination. The phytoremediation capacity of Cr(VI) of a contaminated industrial soil was evaluated using the plant species Portulacaria afra (P. afra) and Cynodon dactylon (C.dactylon) during 192 days of treatment. The Cr(VI) concentration in the soil at the end of treatment using both plant species was lower than the limits established by Mexican regulations for agricultural, domestic, commercial and industrial soils.
109 páginas. Maestría en Ciencias e Ingeniería Ambientales.
2023-09-12T00:00:00Z