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Comportamiento de materiales reactivos en barreras permeables para la retención de contaminantes
Get PDFTesis (DCI)--FCEFN-UNC, 2014Fil: Glatstein, Daniel Alejandro. Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Ciencias Exactas, Físicas y Naturales; Argentina.Esta Tesis presenta un estudio de la interacción entre fluidos contaminantes y medios porosos a los fines de evaluar la capacidad de remediación de iones metálicos mediante una bentonita natural y un residuo de la industria siderúrgica. Se analiza la influencia de las características propias del fluido, como el pH y la fuerza iónica, así como también las propiedades del medio sólido en la remoción de metales en solución. Se evalúa el efecto de la actividad bacteriana en el comportamiento de barreras de baja conductividad hidráulica en el largo plazo mediante el permeado de soluciones de nutrientes, antibióticos y un lixiviado natural de un relleno sanitario. Se considera el acoplamiento del comportamiento mecánico (edométrico) e hidráulico de barreras de baja permeabilidad y se proponen nuevos parámetros a considerar en el diseño de las mismas. Los resultados obtenidos permiten concluir que los materiales ensayados poseen una elevada capacidad de remediar soluciones con cadmio, cobre y plomo, ya sea mediante mecanismos de adsorción (bentonita) o precipitación (escoria siderúrgica). Asimismo, el comportamiento hidráulico pudo ser modificado de acuerdo a los requerimientos de flujo, por lo que estos resultados, acoplados a los anteriores, permitieron el desarrollo y la calibración de modelos numéricos. Dichos modelos pueden orientarse tanto al diseño de barreras reactivas permeables para la remoción de contaminantes, como así también a barreras de baja conductividad hidráulica destinadas a la contención de líquidos contaminantes.Fil: Glatstein, Daniel Alejandro. Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Ciencias Exactas, Físicas y Naturales; Argentina
Environmental application of basic oxygen furnace slag for the removal of heavy metals from leachates
No full textIndustrial waste is a major environmental concern nowadays, stimulating the thorough study of the minimization and recycling of solid wastes and of the containment and treatment of liquid contaminants. Basic oxygen furnace (BOF) slag, a solid waste from the steel industry, has been found to be effective in the removal of heavy metals. However, this has not been applied so far in low permeability barriers, such as those used as bottom liners in landfills. This work studies the performance of BOF slag in both containment and treatment technologies for toxic leachates. Flow models are developed to assess the transport of metal ions through a permeable reactive barrier and a composite clay barrier. Reactive transport through the slag barrier and adsorption in the clay barrier are coupled for different conditions to find the residence time, the barrier life span and the optimum operative conditions. The results show that the use of BOF slag increases the breakthrough time of the contaminants, enabling improve design of low and high conductivity reactive barriers, and expands the life cycle of the material.Fil: Francisca, Franco Matias. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Córdoba. Instituto de Estudios Avanzados en Ingeniería y Tecnología. Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Ciencias Exactas Físicas y Naturales. Instituto de Estudios Avanzados en Ingeniería y Tecnología; ArgentinaFil: Glatstein, Daniel Alejandro. Universidad Nacional de Córdoba; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentin
Influence of pH on cadmium, copper, and lead removal from wastewater by steel slag
Get PDFSteel slag is a byproduct of steel manufacturing which raises an important environmental concern due to the high volume of generation and, specially, its basicity. The aim of this work was to determine its recycling potential and use for the removal of Cd, Cu, and Pb given its ability to increase the pH of a solution to values close to 13.5. Remediation of cadmium-, copper-, and lead-contaminated water was studied by means of induced precipitation/sorption reactions. Precipitation of these metals was evaluated by kinetic and batch tests that were analyzed by commonly used sorption models. The results confirmed that Cd, Cu, and Pb can be removed from solutions by the addition of steel slag particles, while the removal efficiency depends on metal type and on the ion interaction, concentration, and pH of precipitation of each metal.Fil: Francisca, Franco Matias. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Córdoba. Instituto de Estudios Avanzados en Ingeniería y Tecnología. Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Ciencias Exactas Físicas y Naturales. Instituto de Estudios Avanzados en Ingeniería y Tecnología; ArgentinaFil: Glatstein, Daniel Alejandro. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Córdoba. Instituto de Estudios Avanzados en Ingeniería y Tecnología. Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Ciencias Exactas Físicas y Naturales. Instituto de Estudios Avanzados en Ingeniería y Tecnología; Argentin
Hydraulic conductivity of compacted soils controlled by microbial activity
Get PDFThe hydraulic conductivity defines the displacement of liquids inside porous media and affects the fate and transport of contaminants in the environment. In this research the influence of microbial growth and decay inside soil pores on hydraulic conductivity is analysed. Long-term tests performed in silt-bentonite mixtures permeated with distilled water and a nutrients solution demonstrated that hydraulic conductivity of compacted silt-bentonite samples decreases with time of permeation as a bioclogging mechanism develops. The injection of antibiotics and antifungals in the specimens produces a rebound in the hydraulic conductivity associated with the decay of microbial activity. These results show that biomediated reactions can be used to control the flow rate through compacted soil liners.Fil: Glatstein, Daniel Alejandro. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Córdoba; Argentina. Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Ciencias Exactas, Físicas y Naturales; ArgentinaFil: Francisca, Franco Matias. Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Ciencias Exactas, Físicas y Naturales; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Córdoba; Argentin
Long term hydraulic conductivity of compacted soils permeated with landfill leachate
Get PDFThis study evaluates the relative influence of biological, physical and chemical interactions on the percolation of leachate through compacted soil liners. The long term hydraulic conductivity of compacted silt-bentonite mixtures was measured with distilled water, landfill leachate and a nutrient solution. The soil hydraulic conductivity decreased significantly with time when the permeating liquid contained microorganisms. The decrease of hydraulic conductivity was caused by reduction of the effective porosity due to pore clogging. Pore clogging was analyzed considering physical, chemical and biological processes. The effect of microbes on the hydraulic conductivity of soil liners permeated with leachate prevailed over that produced by physical or chemical interactions. The presence of microbial activity was confirmed by direct observations of the microbial population in the permeating liquid, by microbial exopolysaccharides (EPS) encountered in the soil pores, and from inverse modeling analysis of pore bioclogging. The existence of microbes in the compacting and permeating liquids reduced up to two orders of magnitude the long term hydraulic conductivity. The results were in good agreement with the expected behavior when biofilms develop around soil particles.Fil: Francisca, Franco Matias. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Córdoba; Argentina. Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Ciencias Exactas, Físicas y Naturales; ArgentinaFil: Glatstein, Daniel Alejandro. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Córdoba; Argentina. Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Ciencias Exactas, Físicas y Naturales; Argentin
Influence of pH and ionic strength on Cd, Cu and Pb removal from water by adsorption in Na-bentonite
Get PDFThis article presents a study on cadmium, copper and lead removal by means of adsorption in a natural Na-bentonite. Influence of pH and ionic strength on clay fabric and its role on cation removal are analyzed by means of Zeta potential and sedimentation tests. Batch adsorption and kinetics tests were carried out to quantify the adsorption capacity of the bentonite at monospecies and multispecies conditions, where ion competition was analyzed. Experimental results show that ionic strength strongly affects clay structure and cadmium removal, but has little influence on lead and copper removal. Adsorption kinetics was fast in all cases, which was mostly related to reaction kinetics than to diffusion kinetics. Cadmium adsorption can be explained by linear adsorption models, while copper, lead and the multispecies tests showed good agreement with both the linear and Freundlich models within the tested concentration range. The results confirm that tested Na-bentonite possesses a high capacity for the removal of Cd, Cu and Pb.Fil: Glatstein, Daniel Alejandro. Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Ciencias Exactas, Físicas y Naturales; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Córdoba. Instituto de Estudios Avanzados en Ingeniería y Tecnología. Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Ciencias Exactas Físicas y Naturales. Instituto de Estudios Avanzados en Ingeniería y Tecnología; ArgentinaFil: Francisca, Franco Matias. Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Ciencias Exactas, Físicas y Naturales; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Córdoba. Instituto de Estudios Avanzados en Ingeniería y Tecnología. Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Ciencias Exactas Físicas y Naturales. Instituto de Estudios Avanzados en Ingeniería y Tecnología; Argentin
Secado de lodos obtenidos en el proceso de purificación de agua
Get PDFTodo proceso industrial genera desechos que deben ser reutilizados, reciclados o al menos minimizados. Esto le otorga a la empresa una ganancia extra en la reutilización o reciclado y un menor costo de disposición en el caso de la minimización, como así también le permite posicionarse como una empresa “verde”, amigable con el ambiente. La potabilización de agua genera como principal residuo un lodo compuesto por los sólidos y microorganismos que el agua natural trae en suspensión, además de compuestos químicos agregados durante el proceso de potabilización como coagulantes y floculantes. Estos lodos no poseen aptitudes constructivas y ocasionan un impacto en el ambiente debido fundamentalmente al elevado volumen obtenido. El transporte y disposición de estos lodos acarrea un costo proporcional al volumen que debe ser minimizado y, considerando el elevado contenido de humedad (cercano al 600% en base de lodo seco), la mejor opción es el secado. En el presente trabajo se estudió a escala laboratorio el proceso de secado de los lodos provenientes del proceso de potabilización de agua de la planta Suquía de la empresa Aguas Cordobesas S.A. Se analizó la influencia de las temperaturas de secado y el área y el volumen de las muestras en el tiempo de secado, con el fin de obtener valores orientativos del proceso de deshidratación térmica de los lodos. Los resultados obtenidos demuestran que la eliminación de agua debido al secado reduce la masa del lodo en un 82%, constituyendo así un tratamiento de interés previo al transporte y disposición final de los mismos.— Every industrial process generates a waste that should be reused, recycled or, at least, reduced. This gives the company an extra profit when reusing or recycling and a lower cost on the disposal when minimizing, at the same time that allows it to position as a “green” company, environmentally friendly. Drinking water treatment generates as main residue a sludge composed of solids and microorganisms carried by natural water, as well as many other chemical compounds added in the purification process. This sludge does not have any constructive aptitudes and it imposes an environmental impact due to the large volume. The transport and disposal carries an extra cost proportional to the volume that should be minimized and, considering the high water content (close to 600% by mass of dry solids), the best option is the dewatering and drying. In this work we study in a laboratory scale the dewatering and drying of the sludge obtained in the water purification process at the Suquia plant of Aguas Cordobesas S.A. The influence of drying temperature and samples areas and volumes on drying time were analyzed, with the purpose of obtaining indicative values related to the dehydration process of the sludge. Obtained results show that the removal of water reduces de sludge weight by 82%, constituting an interesting alternative treatment prior to transport and final disposalFil: Glatstein, Daniel Alejandro. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Córdoba. Instituto de Estudios Avanzados en Ingeniería y Tecnología. Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Ciencias Exactas Físicas y Naturales. Instituto de Estudios Avanzados en Ingeniería y Tecnología; Argentin
Importancia de la Vinculación Tecnológica en las carreras de ciencias aplicadas
Get PDFEn los últimos años el perfil de las instituciones académicas y científicas se ha ido modificando a nivel internacional hacia un perfil de instituciones emprendedoras, reconociendo de esta forma el valor agregado que pueden aportar los conocimientos científicos al desarrollo de innovación y tecnología. La vinculación representa una posibilidad única en donde las unidades académicas generan interrelaciones sinérgicas con el medio socio–productivo y cultural. La Facultad de Ciencias Exactas, Físicas y Naturales (FCEFyN) de la Universidad Nacional de Córdoba (UNC)se distingue por su extensa trayectoria en actividades de vinculación. En este trabajo se realiza una revisión y síntesis de las diferentes estrategias de vinculación que ha llevado adelante la FCEFyN –UNC en el periodo 2008 –2018, analizando la evolución de las mismas y su impacto institucional con diferentes indicadores. Finalmente se analizan nuevos modos de vinculación que se pueden implementar en los próximos años para maximizar los beneficios de la relación academia –industria –sociedad.During last years, the focus of traditional universities is changing worldwide, from academic and research institutions towards entrepreneur institutions. These changes recognize the value of pure scientific knowledge applied to innovation and development initiatives. Services to industry represent a unique possibility for Schools to generate synergistic interrelations with the socio-productive and cultural environment. On this matter, the Engineering and Natural Sciences College (FCEFyN, for its acronym in Spanish) of the Universidad Nacional de Córdoba (UNC, for its acronym in Spanish) is distinguished by its extensive trajectory in services to industry and knowledge transference. This article presents a review and synthesis of the different transfer strategies that the FCEFyN - UNC has carried out in the 2008-2018 period, analyzing their evolution and their institutional impact observing the evolution of different indicators. Finally, we analyze the new ways of transference that can be implemented on the forthcoming years for maximizing the benefits of the academy - industry - society relationship.Fil: Montoro, Marcos Alexis. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Córdoba. Instituto de Estudios Avanzados en Ingeniería y Tecnología. Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Ciencias Exactas Físicas y Naturales. Instituto de Estudios Avanzados en Ingeniería y Tecnología; ArgentinaFil: Glatstein, Daniel Alejandro. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Córdoba. Instituto de Estudios Avanzados en Ingeniería y Tecnología. Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Ciencias Exactas Físicas y Naturales. Instituto de Estudios Avanzados en Ingeniería y Tecnología; ArgentinaFil: Bosch, Luis Antonio. Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Ciencias Exactas, Físicas y Naturales; Argentin
Alkalization potential of steel slag for the treatment of acid mine drainage
Get PDFLa minería resulta imprescindible para el desarrollo social, industrial y tecnológico de cualquier país, sin embargo los proyectos mineros mal gestionados pueden generar impactos negativos de gran severidad al ambiente y la salud humana. Entre estos impactos se encuentra el drenaje ácido de minas. Existen numerosos métodos físicos y químicos para el tratamiento del drenaje ácido de minas, pero la tendencia actual muestra una mayor eficiencia de los tratamientos pasivos, en particular con el uso de materiales naturales o residuales alcalinos. El presente trabajo analiza el potencial de alcalinización de dos tipos de escorias siderúrgicas, materiales históricamente considerados residuos de la industria metalúrgica. Las escorias fueron analizadas para identificar su composición química y verificar que no se haya alterado por la exposición ambiental, se observaron microscópicamente y se analizó la capacidad de neutralizar soluciones ácidas. Los resultados obtenidos muestran una gran variabilidad en la composición química de las escorias, producto de la variación en los procesos industriales. Se determinó una capacidad de alcalinización de 15 H+ equiv/kg de escoria de convertidor de oxígeno básico y 5 H+ equiv/kg de escoria de alto horno. Adicionalmente, las escorias de alto horno presentan una mejor hidraulicidad y mayor tamaño frente a las de convertidor de oxígeno básico. Estos resultados demuestran la potencialidad de estos subproductos como neutralizadores de drenaje ácido de mina en diferentes etapas del proceso de gestión de los residuos y efluentes mineros.Mining is essential for urban, industrial and technological development, however poorly managed mining projects generate negative impacts of great severity on the environment and human health. Some of these impacts include acid mine drainage. There are a large number of physical and chemical methods for the treatment of acid mine drainage, but current trends show a greater efficiency of passive treatments, in particular those including natural or waste alkaline materials. This paper analyzes the alkalinization potential of two types of steel slag, historically considered a waste material from the metallurgical industry. The slags were analyzed to identify their chemical composition and verify that it had not been altered by environmental exposure, they were observed microscopically and their ability to neutralize acidic solutions was measured. Obtained results show great variability on the chemical composition of the slags. The studies show an alkalinization capacity of 15 H+ equiv/kg of basic oxygen converter slag and 5 H+ equiv/kg of blast furnace slag. In addition, blast furnace slags present higher hydraulicity and larger size than basic oxygen converter slags. These results demonstrate the high potential of these by-products as acid mine drainage neutralizers.Fil: Glatstein, Daniel Alejandro. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Córdoba. Instituto de Estudios Avanzados en Ingeniería y Tecnología. Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Ciencias Exactas Físicas y Naturales. Instituto de Estudios Avanzados en Ingeniería y Tecnología; Argentina. Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Ciencias Exactas, Físicas y Naturales; ArgentinaFil: Francisca, Franco Matias. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Córdoba. Instituto de Estudios Avanzados en Ingeniería y Tecnología. Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Ciencias Exactas Físicas y Naturales. Instituto de Estudios Avanzados en Ingeniería y Tecnología; Argentina. Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Ciencias Exactas, Físicas y Naturales; Argentin
Estudio y propuestas de remediación para el predio de “El Chichón” de la Comisión Nacional de Energía Atómica en Alta Córdoba
Get PDFPráctica Supervisada (I.Amb.)--FCEFN-UNC, 2020Fi: Farias, Viviana. Universidad de Nacional de Córdoba. Facultad de Ciencias Exactas, Físicas y Naturales, Argentina.Estudia los posibles tratamientos de remediación a realizarse tras el cierre del predio "El Chichón", ubicado en el barrio de Alta Córdoba.
Propone obra de ingeniería que garantice sequedad, estanqueidad y resistencia a largo plazoFi: Farias, Viviana. Universidad de Nacional de Córdoba. Facultad de Ciencias Exactas, Físicas y Naturales, Argentina
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