División de Ciencias Básicas e Ingeniería
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- Determinación de fuentes de PM₂.₅ en la Ciudad de México utilizando modelos de receptor(Universidad Autónoma Metropolitana (México). Unidad Azcapotzalco. Coordinación de Servicios de Información., 2024-10-11) Millán Vázquez, FernandoEl presente trabajo se enfocó en caracterizar a las especies orgánicas e inorgánicas de los aerosoles atmosféricos PM2.5 colectadas sobre filtros de cuarzo en equipos High Vol en la Universidad Autónoma Metropolitana Azcapotzalco (UAM) rodeado por una zona industrial, residencial y vías transitadas, en la estación de monitoreo en la Merced (MER) rodeada de actividades comerciales y residenciales con alto tránsito vehicular durante las tres temporadas que se presentan en el año, seca fría de noviembre a febrero, seca caliente de marzo a junio y lluvia de julio a octubre. Las especies carbonáceas se determinaron por la técnica termo-óptica TOT-NIOSH y los iones inorgánicos solubles en agua se obtuvieron por cromatografía líquida en el Instituto de Ciencias y Cambio Climático en la UNAM. El análisis elemental se realizó por espectrometría óptica de plasma acoplado inducido (ICP-OES) y la concentración de los HAPs se determinó mediante cromatografía de gases acoplada a masas (GC-MS). Los estudios realizados son pocos y aislados, por lo que este trabajo tuvo una novedosa aportación en la determinación de la contribución de emisiones contaminantes de los distintos tipos de fuentes de partículas, así como conocer la variación temporal y espacial de las concentraciones de las especies tóxicas presentes en la atmósfera de la Ciudad de México. Con ello, la autoridad ambiental tendrá datos certeros sobre las fuentes que deben ser controladas, finalmente, se tienen resultados independientes del inventario de emisiones de la Ciudad de México.
- Impacto en la calidad del aire por la operación y ampliación del recinto portuario de Veracruz, México(Universidad Autónoma Metropolitana (México). Unidad Azcapotzalco. Coordinación de Servicios de Información., 2024-09-24) González Rivera, Ana IsabelEl puerto de Veracruz es importante porque permite establecer rutas comerciales con países europeos, Estados Unidos y países de América Latina. En contraparte, los problemas de emisiones de contaminantes atmosféricos se incrementan y por consiguiente podrían presentar un riesgo ambiental y a la salud. Se realizó este trabajo de investigación con el objetivo de determinar el impacto ambiental en la calidad del aire debido a la operación y ampliación del Recinto Portuario de Veracruz. La metodología de investigación se realizó de 2019 a 2020, iniciando con la estimación de emisiones aplicando factores de emisión (FE) para CO₂, CH₄, CO, SO₂, PM₁₀, PM₂.₅, PST, NOX y HCNM, provenientes de los buques en etapa de hotelling y maniobra atracados en el puerto. Las emisiones estimadas se reportan en kg/año para CO₂; 31,177 en 2019 y en 2020 de 29,003. Las mayores concentraciones de emisiones estimadas para CO₂, NOx y SO₂ se presentaron en la etapa maniobra; específicamente para los buques portacontenedores, graneleros y tipo tanque. El CH₄ presentó las estimaciones más bajas en el período de estudio 0.294 kg/año en 2019 y 0.273 kg/año en 2020.
- Diseño y evaluación de un tanque séptico de flujo ascendente, con un filtro de zeolita para el tratamiento descentralizado de bajo costo de aguas residuales municipales(Universidad Autónoma Metropolitana (México). Unidad Azcapotzalco. Coordinación de Servicios de Información., 2023-06) Santiago Díaz, Angel LuisActualmente, el tanque séptico convencional sigue siendo utilizado como alternativa para tratar las aguas residuales domésticas en viviendas individuales y zonas sin conexión al sistema centralizado de tratamiento de recolección de aguas residuales (AR). Sin embargo, la baja calidad del efluente de los tanques sépticos los convierte en una fuente de contaminación del ambiente y un contribuidor potencial de la eutroficación de los recursos acuáticos. En la búsqueda de preservar la calidad de los recursos acuáticos se diseñó un tanque séptico de flujo ascendente (TSFA) con tres compartimientos al cual, a su vez, se le instaló un filtro de zeolita con el objetivo de mejorar su desempeño en la remoción de materia orgánica y amonio y producir un efluente de mejor calidad. Para evaluar el desempeño se construyeron dos TSFA de las mismas dimensiones y a uno se le instaló un filtro de zeolita en el último compartimiento. Esta configuración del TSFA se identificó como tanque séptico de flujo ascendente hibrido (TSFAH). Para evaluar el efecto del cambio en la configuración, al instalar el filtro, se analizó el comportamiento hidráulico del TSFA a través de pruebas con trazadores y modelado matemático utilizando los modelos de dispersión axial y tanque en serie (TIS) bajo diferentes TRH (12 h, 18 h y 24 h) y configuraciones (TSFA solo, TSFA con lodo y TSFAH con lodo) y la eficiencia del tratamiento bajo cinco TRH diferentes (48 h, 36 h, 24 h, 18 h y 12 h) utilizando modelos cinéticos que correlacionaron la eficiencia del proceso con la tasas de carga hidráulica y orgánica utilizando agua residual doméstica sintética. De acuerdo con el modelo TIS y la curva de distribución de los tiempos de residencia (RTD), el TSFA tiene un patrón de flujo no ideal intermedio entre flujo pistón y flujo completamente mezclado. El TRH no tiene influencia significativa en el patrón de flujo del sistema. Por el contrario, la configuración del sistema tiene un efecto significativo en el flujo induciendo el comportamiento hacia flujo pistón con la adición del lodo y el filtro de zeolita. El número de Peclet mostró que la advección fue el factor predominante en el transporte de masa. El modelo de dispersión axial se ajustó adecuadamente a los datos experimentales para 12 h TRH (R2=0.9262). Mientras, el modelo TIS (N=4) basado en ⱷ mostró un mejor ajuste para 18 h (R²=0.9911) y 24 h TRH (R2=0.9833) y fue más adecuado para determinar el comportamiento hidráulico del TSFA. El TSFA y la configuración TSFAH alcanzaron remociones de materia orgánica y sólidos que indican un buen desempeño y robustez; aunque, la eficiencia del tratamiento disminuyó notablemente cuando el reactor operó bajo TRH por debajo de las 24 h. La evaluación de los modelos cinéticos demostró que el modelo modificado de Stover-Kincannon se ajusta mejor a ambos sistemas dado los datos experimentales, con un R² superior al 98% en el análisis de regresión lineal. Además, los valores de DQO predichos con este modelo se ajustaron adecuadamente a los datos experimentales, ya que el porcentaje de error medio fue del 7.97 %. La adición del filtro de zeolita demostró la viabilidad de su aplicación para la remoción de amonio del agua residual alcanzando remociones de hasta el 98% de amonio y aumentando la capacidad de pulimento del sistema y de remoción de DQO. Sin embargo, a medida que pasa el tiempo el filtro de zeolita se va saturando y la remoción de amonio disminuye significativamente.
- Producción y evaluación de un biosurfactante para la biorremediación de suelos contaminados con hidrocarburos(Universidad Autónoma Metropolitana (México). Unidad Azcapotzalco. Coordinación de Servicios de Información., 2022-03) Castillo Campos, EmilioLos crudos pesados están constituidos por diferentes fracciones de asfaltenos, resinas, compuestos aromáticos y saturados, que contribuyen a sus altas viscosidades, por lo que son intrínsecamente difíciles de biodegradar. Por otro lado, los suelos contaminados que contienen rocas calizas son preferiblemente mojables a los aceites, lo que dificulta su remoción. Los biosurfactantes son capaces de modificar la mojabilidad en el sistema roca/aceite/agua y reducir la tensión interfacial, lo que promueve la liberación del aceite, haciéndolo biodisponible. Este trabajo tuvo como objetivo producir y evaluar un biosurfactante biosintetizado por una cepa de Bacillus subtilis para mejorar la biodegradación del crudo pesado impregnado en arena de caliza. Se realizó la producción del biosurfactante en un reactor agitado de 3L. La actividad biosurfactante se determinó a diferentes temperaturas, pH y salinidades para establecer su estabilidad. Se evaluaron la tensión interfacial y el ángulo de contacto para determinar los mecanismos involucrados en la liberación de aceite pesado. Finalmente, se dilucidó el efecto del biosurfactante sobre la liberación del aceite pesado impregnado en arena de caliza, para su posterior biodegradación utilizando una cepa de Rhodococcus sp. Se encontró que la tasa máxima de producción de CO₂, utilizada como indicador de actividad biológica, mejoró en un 32.84% en los sistemas donde se utilizó biosu factante, en comparación con aquellos donde no se usó. Al menos el 67% de la fracción > C₂₀ se degradó en los sistemas con biosurfactante, reduciendo las fracciones aromática y de resinas (12.5% y 2%, respectivamente), mientras que en los sistemas sin biosurfactante solo se eliminó el 37% de la fracción> C₂₀ y la reducción de aromáticos y resinas fue nula. El biosurfactante demostró ser efectivo en la liberación del crudo y mejoró notablemente el proceso de biodegradación.