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Evaluación de la viabilidad técnica y de costos de la aplicación de un proceso avanzado de oxidación foto catalítico en el tratamiento de aguas residuales del sector textil de Bogotá

Varela Reyes, Diana Jimena (2013) Evaluación de la viabilidad técnica y de costos de la aplicación de un proceso avanzado de oxidación foto catalítico en el tratamiento de aguas residuales del sector textil de Bogotá. Maestría thesis, Universidad Nacional de Colombia.

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Resumen

Dentro del proceso productivo de la industria textil se encuentra diversas operaciones (hilado, tejido, teñido) a partir de los cuales se obtienen subproductos como el agua de vertimiento de cada una de ellas, agua que finalmente llega a la redes de alcantarillado de Bogotá, es por ello que se consideró evaluar la viabilidad técnica y de costos de aplicar un proceso fotocatalítico en el agua de una de las industrias del sector textil de Bogotá, ello con el objetivo de mejorar la calidad del agua de vertimiento, para así disminuir el impacto ambiental, enfocados hacia la nueva normatividad que se aproxima y por supuesto, cumpliendo en su totalidad con la ya vigente. Teniendo en cuenta lo anterior, se realizó, una identificación y posterior caracterización de los vertimientos que se obtienen del proceso productivo de la empresa, con el fin de determinar los parámetros que se encuentran fuera de norma. A partir de dicha información y diagnóstico inicial, se procedió a realizar los ensayos experimentales de tratabilidad del agua. Inicialmente, se llevaron a cabo los ensayos de preparación del catalizador a usar, TiO2 dopado con iones de hierro (Fe/TiO2) ello por medio de la técnica de impregnación. El precursor usado, para la preparación del catalizador, fue nitrato férrico, Fe (NO3)3 y como disolvente agua desionizada. El catalizador obtenido fue caracterizado mediante las técnicas de XRF, Sortometría y XRD, así mismo, se realizaron pruebas a nivel laboratorio con el efluente real de la industria textil, usando un proceso avanzado de oxidación fotocatalítico. El seguimiento de la reacción se hizo por medio de medición de la concentración de colorante (UPC 1/20) y la demanda química de oxigeno (DQO), parámetros en los cuales la empresa textil no está cumpliendo con la normatividad vigente. Finalmente, se realizó la evaluación del beneficio financiero que representa para la empresa implementar un proceso fotocatalítico en el tratamiento de sus aguas residuales., Abstract. The textile industry production process comprises diverse operations (spinning, weaving, dyeing) from which several byproducts are obtained; frequently these effluents (mostly aqueous solutions) are finally discharged to Bogota’s sewerage system; in order to improve the safety and environmental conditions of these effluents the technical and cost feasibility of implementing a photocatalytic process in the discharge water of a Bogota’s textile industries was evaluated. A complete characterization of the discharge effluent was performed, identifying the parameters that are not complying with current environmental legislation. Iron doped titanium oxide was selected as catalyst due its photocatalytic activity; the iron doping loading was set at 4% and the preparation methodology used was impregnation. Aqueous Ferric nitrate solutions Fe (NO3) 3 were used as source of Fe. Activity experiments were performed on real textile industry effluent, using an advanced process photocatalytic oxidation reactor in the presence of Fe doped TiO2 as catalyst. The reaction advance was measured following the change in the dye concentration (UPC 1/20) and chemical oxygen demand (COD), two of the parameters that were identified as not complying with the environmental regulation; activity results shown that the catalyst is effective in the treatment of contaminated effluent. A cost analysis of the effect of the implementation of a photocatalytic process on the textile production plant showed that although the initial investment is lower with the Advanced oxidation processes (PAOs); the project feasibility was evaluated by means of the equivalent annual cost (EAC); the EAC value is lower with the conventional treatment due to the fact that production costs in the PAO are 54% higher compared to the conventional treatment. Higher cost in the PAO due to the catalyst preparation.

Tipo de documento:Tesis/trabajos de grado - Thesis (Maestría)
Colaborador / Asesor:Ramírez Franco, José Herney and Zea Ramírez, Hugo Ricardo
Información adicional:Magister en Ingeniería Ambiental.
Palabras clave:Catalizador, TiO2, Fotocatálisis, Color, DQO, Agua residual, Catalyst, Photocatalysis, Dye, COD, Wastewater
Temática:3 Ciencias sociales / Social sciences > 35 Administración pública y ciencia militar / Public administration & military science
6 Tecnología (ciencias aplicadas) / Technology > 62 Ingeniería y operaciones afines / Engineering
6 Tecnología (ciencias aplicadas) / Technology > 66 Ingeniería química y Tecnologías relacionadas/ Chemical engineering
6 Tecnología (ciencias aplicadas) / Technology > 67 Manufactura / Manufacturing
9 Geografía e Historia / History & geography > 98 Historia general de América del Sur / History of ancient world; of specific continents, countries, localities; of extraterrestrial worlds
Unidad administrativa:Sede Bogotá > Facultad de Ingeniería > Departamento de Ingeniería Química y Ambiental
Código ID:45620
Enviado por : Universidad Nacional de Colombia Biblioteca Digital -3- Sede Bogotá
Enviado el día :21 Noviembre 2014 19:46
Ultima modificación:21 Noviembre 2014 19:46
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