Author: ARTURO COLIN CRUZ

MECANISMOS DEL PROCESO DE DEGRADACIÓN DE ETANOL AMINA EN LA CAPTACIÓN DE CO2 Y EFECTO DE LOS GASES DE COMBUSTIÓN ASOCIADOS

Mecanismos del proceso de degradación de etanol amina en la captación de CO2 y efecto de los gases de combustión asociados

ARTURO COLIN CRUZ (2016)

Se evaluaron los sistemas EA-H2O-Aire y EA-H2O-O2. La pérdida de EA en el sistema EA-H2O-Aire se realizó durante las dos primeras horas, siendo mayor a flujos bajos en comparación con los flujos altos, con un flujo de 11.27 mL/s se perdió en promedio 10.5 %, mientras que con flujo de 35.14 mL/s la pérdida fue de 2.44 %. La pérdida de EA disminuyó a medida que se incrementó el flujo de aire sin depender de los tiempos de suministro

Con el objetivo de establecer la contribución del aire y del O2 en ausencia de CO2 en la pérdida de etanol amina (EA) en una solución acuosa al 30 %, para el proceso de captura de CO2 se evaluaron los sistemas EA-H2O-Aire y EA-H2O-O2. Los experimentos se realizaron con suministro de aire y de O2 a temperatura ambiente durante 16 h registrando cada 2 h el pH, la temperatura y la concentración de EA. La pérdida de EA en el sistema EA-H2O-Aire se realizó durante las dos primeras horas, siendo mayor a flujos bajos en comparación con los flujos altos, con un flujo de 11.27 mL/s se perdió en promedio 10.5 %, mientras que con flujo de 35.14 mL/s la pérdida fue de 2.44 %. La pérdida de EA disminuyó a medida que se incrementó el flujo de aire sin depender de los tiempos de suministro. La pérdida de EA en el sistema EA-H2O-O2 no fue significativa cuando el oxígeno se alimentó 16 h en los flujos estudiados.

ININ y UAEM

Doctoral thesis

BIOLOGÍA Y QUÍMICA

Remoción de fenoles, detergentes y coliformes presentes en aguas residuales por medio de irradiación

Jaime Moreno Alcántara ARTURO COLIN CRUZ OCTAVIO VAZQUEZ ARRIAGA (1992)

Muestras de aguas con distinto grado de contaminación (con tratamiento primario y biológico), fueron expuestas a diez diferentes dosis de radiación gamma de Co-60 en el intervalo de 6 a 37 kCy, a una razón de dosis de 25 kCy/h para definir en que etapa del tratamiento convencional de las aguas residuales, la radiación puede remover contaminantes químicos y biológicos. Con 6 a 10 kGy se eliminó hasta 5 órdenes de magnitud de microorganismos coliformes. No se encontró una dosis especifica para fenoles, sin embargo, se observó que son susceptibles de ser suprimidos cuando su concentración es de 7 a 20 mg/L. La mayor remoción de detergentes se obtuvo al aplicar 20 a 30 kCy y cuando su concentración es de 3 a 4 mg/L. Es importante mencionar que el abatimiento de fenoles y detergentes fue mayor al aplicar la irradiación después del tratamiento biológico y de la misma dimensión para coliformes en ambos casos.

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Ciencias de la Tierra irradiación agua residual fenoles detergentes coliformes CIENCIAS FÍSICO MATEMÁTICAS Y CIENCIAS DE LA TIERRA

Producción de ácido giberélico a partir de Gibberella fujikuroi utilizando lodo residual municipal como sustrato

IRENE CUALI ALVAREZ SERGIO HUMBERTO PAVON ROMERO ARTURO COLIN CRUZ (2011)

Objetivo. Utilizar lodos residuales municipales (LRM) provenientes de una planta de tratamiento de aguas residuales ubicada en Toluca, Estado de México, para cultivar al hongo Gibberella fujikuroi en fermentación sumergida y producir ácido giberélico (AG3). Materiales y métodos. Se utilizó Gibberella fujikuroi (CDBB:268). Para la obtención de AG3 se verificó la producción empleando como sustrato al medio de cultivo estándar (MCE). La determinación de (AG3) fue por cromatografía líquida de alta resolución (HPLC) con un equipo Varian, 9050,9012. Se obtuvieron 6 muestras de lodos de una planta tratadora de aguas residuales en Toluca, Estado de México y fueron caracterizados. Finalmente ambos sustratos (LRM y MCE) se usaron en fermentación sumergida y por extracción se obtuvo el AG3 cuantificado por HPLC. Resultados. La caracterización del LRM demostró que el contenido de materia orgánica (MO) es de 5.20 % (m/v) y nitrógeno total (NT) de 0.25 % (m/v), dicha composición está dentro del rango como sustrato para la producción del AG3 por Gibberella fujikuroi. El hongo se cultivó durante 3, 8, 13 y 30 días utilizando lodo residual estéril con una humedad del 95.6 %(m/v) y en medio de cultivo estándar (MCE), las muestras se procesaron y analizaron por cromatografía líquida de alta resolución (HPLC), donde la producción de AG3 en el LRM fue de 460.06 mg/L para 30 días en fermentación sumergida a un pH de 4.0 y 1014.46 mg/L para el control. Conclusiones. El contenido nutritivo del LRM es adecuado para el crecimiento del hongo Gibberella fujikuroi y la producción de AG3 empleando como sustrato LRM.

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biología ácido giberélico gibberella fujikuroi lodo residual BIOLOGÍA Y QUÍMICA

Irradiación de lodos residuales y su uso en el cultivo de avena

JESUS JAIME MORENO ESCOBAR ARTURO COLIN CRUZ Mercedes Gomeztagle (2000)

Dosis de 15 kGy de radiación gamma destruyen en lodos residuales de una planta de tratamiento de aguas residuales (90% industrial y 10% municipal), en promedio: grasas y aceites (33%), detergentes (92%), demanda química de oxígeno (11%), fenoles (50%) y más del 99% de la cuenta total de microorganismos. La evaluación del lodo residual tratado por irradiación como acondicionador de suelos en el cultivo de avena (Avena sativa L.), se realizó por triplicado utilizando diferentes proporciones de suelo franco arenoso y lodo residual irradiado y sin irradiar. Las proporciones 60/40 de suelo y lodo residual irradiado respectivamente, resultaron ser las más adecuadas para usar el lodo como acondicionador de suelos en el cultivo de la avena. Resulta importante aclarar que para aplicar el lodo es necesario que la concentración de metales no sobrepase los límites máximos permisibles para el tipo de suelo y el cultivo correspondiente.

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Química Radiación gamma lodos residuales acondicionador de suelos cultivo de avena BIOLOGÍA Y QUÍMICA

Comparison of cadmium adsorption by inorganic adsorbents in column systems

Edith Eriela Gutiérrez Segura MARCOS JOSE SOLACHE RIOS ARTURO COLIN CRUZ CHEIKH FALL (2014)

Carbonaceous material obtained from industrial sewage sludge and Na-zeolitic tuff were used to adsorb cadmium from aqueous solutions in column systems. The Bohart, Thomas, Yoon–Nelson, and mass transfer models were successfully used to fit the adsorption data at different depths, and the constant rates were evaluated. The parameters such as breakthrough and saturation times, bed volumes, kinetic constants, adsorption capacities, and adsorbent usage rates (AUR) were determined. The results show that the breakthrough time increases proportionally with increasing bed height. The adsorption capacity for cadmium for Na-zeolitic tuff was higher than carbonaceous material. The results indicated that the Na-zeolitic tuff is a good adsorbent for cadmium removal.

CONACYT, project 131174Q, and PROMEP/103.5/13/6535 project.

Article

adsorption cadmium zeolitic tuff sewage sludge carbonaceous material BIOLOGÍA Y QUÍMICA

Pérdida de etanol amina en los sistemas ea-h2o-aire y ea-h2o-o2

Jaime Moreno Alcántara ROSA HILDA CHAVEZ TORRES ARTURO COLIN CRUZ THELMA BEATRIZ PAVON SILVA (2015)

Se evaluaron los sistemas EA-H2O-aire y EA-H2O-O2 con el objetivo de establecer la contribución del aire y del O2 en ausencia de CO2 en la pérdida de etanol amina (EA) en una solución acuosa al 30 % para el proceso de captura de CO2. Los experimentos se realizaron con suministro de aire y de O2 a temperatura ambiente durante 16 h registrando cada 2 h el pH, la temperatura y la concentración de EA. La pérdida de EA en el sistema EA-H2O-aire ocurrió durante las dos primeras horas, siendo mayor a flujos bajos en comparación con flujos altos. Con un flujo de 11.27 mL/s se perdió en promedio 10.5 %, mientras que con un flujo de 35.14 mL/s la pérdida fue de 2.44 %. La pérdida de EA disminuyó a medida que se incrementó el flujo de aire sin depender de los tiempos de suministro. La pérdida de EA en el sistema EA-H2O-O2 no fue significativa cuando el oxígeno se alimentó 16 h en los flujos estudiados.

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Ciencias de la Tierra Captura de dióxido de carbono absorción química CIENCIAS FÍSICO MATEMÁTICAS Y CIENCIAS DE LA TIERRA

Tratamiento de aguas residuales por un sistema piloto de humedales artificiales: evaluación de la remoción de la carga orgánica

MARIANA ROMERO AGUILAR ARTURO COLIN CRUZ ENRIQUE SANCHEZ SALINAS Ma. Laura Ortiz Hernández (2009)

El tratamiento de las aguas residuales es una cuestión prioritaria a nivel mundial, ya que es importante disponer de agua de calidad y en cantidad suficiente, lo que permitirá una mejora del ambiente, la salud y la calidad de vida. En México, debido a la insuficiente infraestructura, los altos costos, la falta de mantenimiento y de personal capacitado, sólo 36 % de las aguas residuales generadas reciben tratamiento, lo cual crea la necesidad de desarrollar tecnologías para su depuración. Los humedales artificiales son una alternativa de tratamiento debido a su alta eficiencia de remoción de contaminantes y a su bajo costo de instalación y mantenimiento. En el presente trabajo se evalúa el porcentaje de remoción de la carga orgánica de aguas residuales, en un sistema de tratamiento por humedales artificiales de flujo horizontal y con dos especies vegetales. El sistema fue diseñado con tres módulos instalados de manera secuencial. En el primero se integraron organismos de la especie Phragmites australis (Cav.) Trin. ex Steudel, en el segundo, organismos de la especie Typha dominguensis (Pers.) Steudel y en el tercero las dos especies. Los módulos experimentales fueron instalados a la salida de un tratamiento primario, el cual contiene aguas residuales municipales provenientes de un edificio de investigación. En el agua se analizaron los siguientes parámetros: demanda química de oxígeno (DQO), los iones de nitrógeno (N-NO3-, N-NO2- y N-NH4+) y el fósforo total. También se realizó el conteo de bacterias asociadas al sistema. Los resultados demostraron que el sistema es una opción para la remoción de la carga orgánica y de nutrimentos, de bajo costo de operación y mantenimiento.

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Ciencias de la Tierra aguas residuales humedal artificial contaminantes CIENCIAS FÍSICO MATEMÁTICAS Y CIENCIAS DE LA TIERRA

Electrocoagulation-Adsorption to remove anionic and cationic dyes from aqueous solution by PV-Energy

JOSUE ALONSO CASTAÑEDA DIAZ THELMA BEATRIZ PAVON SILVA Edith Eriela Gutiérrez Segura ARTURO COLIN CRUZ (2017)

The cationic dye malachite green (MG) and the anionic dye Remazol yellow (RY) were removed from aqueous solutions using electrocoagulation-adsorption processes. Batch and continuous electrocoagulation procedures were performed and compared. Carbonaceous materials obtained from industrial sewage sludge and commercial activated carbons were used to adsorb dyes from aqueous solutions in column systems with a 96–98% removal efficiency. The continuous electrocoagulation-adsorption system was more efficient for removing dyes than electrocoagulation alone. The thermodynamic parameters suggested the feasibility of the process and indicated that the adsorption was spontaneous and endothermic (Δ𝑆 = 0.037 and −0.009 for MG and RY, resp.). The Δ𝐺 value further indicated that the adsorption process was spontaneous (−6.31 and −10.48; 𝑇 = 303 K). The kinetic electrocoagulation results and fixed-bed adsorption results were adequately described using a first-order model and a Bohart-Adams model, respectively. The adsorption capacities of the batch and column studies differed for each dye, and both adsorbent materials showed a high affinity for the cationic dye.Thus, the results presented in this work indicate that a continuous electrocoagulation-adsorption system can effectively remove this type of pollutant from water. The morphology and elements present in the sludge and adsorbents before and after dye adsorption were characterized using SEM-EDS and FT-IR.

Article

Electrocoagulation Adsorption Anionic and cationic dyes PV-Energy Research Subject Categories BIOLOGÍA Y QUÍMICA

Properties of carbonaceous materials from sewage sludge to remove organic matter. Phenol as a particular case

SAMANTHA YADIRA PINEDO HERNANDEZ Edith Eriela Gutiérrez Segura Marcos José Solache Ríos ARTURO COLIN CRUZ (2017)

Carbonaceous material obtained from the pyrolysis of sewage sludge, activated carbon (AC), a composite CM(Fe-Cu) (carbonaceous material/nanoparticles of Fe-Cu) and nanoparticles N(Fe-Cu) were used to evaluate and compare their abilities to remove phenol from aqueous solutions by adsorption followed by oxidation. The adsorbents were characterized by scanning electron microscopy, transmittance electron microscopy, Brunauer–Emmett–Teller (BET) surface area, X-ray diffraction and Infrared (IR) spectroscopy. The presence of Fe-Cu nanoparticles was confirmed by the TEM technique. Sorption kinetics and isotherms were determined in the presence and absence of hydrogen peroxide. The experimental kinetic data of the activated carbon and the carbonaceous material were treated with Lagergren, Elovich and Ho models. The results show that both materials are best fit to the second order model indicating a chemisorption mechanism. The adsorption equilibrium of phenol by the different adsorption materials was observed in 24 h. The adsorption capacity of CM(Fe-Cu) for phenol was not affected by the pH, and the adsorption capacities for CM and AC decreased as the pH increased. The isotherms were lineal in all cases. N(Fe-Cu) was the most efficient material for the removal of phenol from aqueous solutions. The adsorption capacities decreased as the doses increased and the adsorption capacities of the materials were not affected by the temperature when it was between 30 and 50°C; only the composite CM(Fe-Cu)in the presence of hydrogen peroxide showed an endothermic behavior. The highest adsorption capacities were for N(Fe-Cu) in the presence and absence of hydrogen peroxide.

Article

Sewage sludge Phenol Nanoparticles Fenton Adsorption Carbon Research Subject Categories BIOLOGÍA Y QUÍMICA

Feasibility analysis of a sewage sludge treatment by an irradiation plant in Mexico

Jaime Moreno Alcántara ARTURO COLIN CRUZ MIGUEL BALCAZAR GARCIA MARIA LETICIA TAVERA DAVILA (2002)

Technical and economic analyses of an irradiation plant for sewage sludge treatment determined that an appropriate place for the first sludge electron irradiator in Mexico would be the sewage water treatment plant located north of Toluca in the State of Mexico. This treatment plant is mainly used for domestic wastewater and produces an approximate volume of 70 ton d-1 liquid sewage sludge. Considering a 50 kW power of a 10 Mev electron linear accelerator, an irradiation dose of 5 kGy and a treatment capacity of 346 tons per day, it is estimated that the treatment cost would be of $9.00 US dollars per ton.

Article

Ciencias de la Tierra sewage sludge treatment plant irradiation treatment CIENCIAS FÍSICO MATEMÁTICAS Y CIENCIAS DE LA TIERRA