Mostrar el registro sencillo del ítem

Sinterización y caracterización de membranas cerámicas a partir de arcillas, diatomitas y cenizas volantes para el tratamiento de aguas residuales mineras

dc.contributor.advisorPeña Rodríguez, Gabriel
dc.contributor.advisorPérez Ramírez, Norberto Junior
dc.contributor.authorFerreira Grimaldos, Mayra Sirley
dc.contributor.authorBenítez Picón, Felipe Leonardo
dc.date.accessioned2024-04-15T20:51:51Z
dc.date.available2024-04-15T20:51:51Z
dc.date.issued2022
dc.identifier.urihttps://repositorio.ufps.edu.co/handle/ufps/6929
dc.description.abstractEl proyecto investigativo tiene como propósito la sinterización y caracterización de membranas cerámicas tomando como materias primas las arcillas, diatomitas y cenizas volantes, con el objetivo de determinar la eficiencia en los procesos de filtración a muestras de aguas residuales mineras y así mejorar la calidad de agua para posteriores usos mineros o vertimientos a corrientes de aguas superficiales. La metodología utilizada fue descriptiva, aplicada y experimental por tratarse de un estudio de laboratorio con análisis de variables. Se lograron sinterizar las cerámicas porosas a partir de residuos de diatomitas de la industria cervecera, cenizas volantes de la combustión del carbón y caolines para ser usados en procesos de tratamiento de aguas de la industria minera, lo cual aporta significativamente a la economía circular, dando valor agregado a los residuos industriales.spa
dc.description.tableofcontentspág. Introducción 1. Problema 1.1 Título 1.2 Planteamiento del Problema 1.3 Formulación del Problema 1.4 Objetivos 1.4.1 Objetivo general 1.4.2 Objetivos específicos 1.5 Justificación 1.5.1 Membranas usos, beneficios y estructuras, requerimiento o justificación de su uso 1.6 Alcance y Limitaciones 1.6.1 Alcances 1.6.2 Limitaciones 1.7 Delimitaciones 1.7.1 Delimitación espacial 1.7.2 Delimitación temporal 1.7.3 Delimitación conceptual 2. Marco Referencial 2.1 Antecedentes 2.1.1 Antecedentes internacionales 16 20 20 20 23 23 23 23 24 25 27 27 27 27 27 27 28 30 30 30 2.1.2 Antecedentes nacionales 31 2.2 Marco Teórico 32 2.2.1 Aguas residuales mineras y sus efectos ambientales 2.2.2 Importancia del tratamiento de las aguas 2.2.3 Membranas como mecanismos de filtración de agua residuales 2.2.4 Características del proceso de separación del material 2.2.4.1 Clasificación de las membranas 2.2.5 Membranas porosas 2.2.5.1 Síntesis de membranas cerámicas porosas 2.2.6 Membranas de intercambio iónico 2.2.7 Procesos de separación basados en membranas 2.2.7.1 Tipos de procesos de separación 2.2.8 Diferencias térmicas: destilación con membranas 2.3 Marco Conceptual 2.4 Marco Contextual 2.5 Marco Legal 3. Diseño Metodológico 3.1 Tipo de Investigación 3.2 Población y Muestra 3.2.1 Población 3.2.2 Muestra 3.3 Instrumentos para Recolección de Información 3.4 Técnica de Análisis y Procesamiento de datos 3.5 Presentación de Resultados 32 33 34 34 35 36 37 37 37 39 39 40 51 53 55 55 58 58 58 58 59 60 4. Fases del Proyecto 61 4.1 Fase 1. Caracterización de la Materia Prima 4.1.1 Obtención de materias primas y selección de muestra a utilizar 4.1.2 Caracterización previa de las muestras por estudios anteriores 4.1.2.1 Cenizas volantes 4.1.2.2 Diatomitas 4.1.2.3 Caolín 4.2 Fase 2. Elaboración de las Membranas Cerámicas 4.2.1 Preparación de la barbotina 4.2.1.1 Caolín 4.2.1.2 Diatomitas 4.2.1.3 Cenizas volantes 4.2.2 Adición de agua y defloculante 4.2.2.1 Calculo de densidad 4.2.2.2 Cálculo de viscosidad 4.2.3 Elaboración de membranas 4.2.3.1 Proceso de secado a temperatura ambiente 4.2.3.2 Proceso de cocción en mufla eléctrica 4.2.3.3 Posterior al proceso de cocción 4.2.4 Técnicas de caracterización 4.2.4.1 Calculo de volumen y desviación estándar 4.2.4.2 Calculo de densidad 4.2.4.3 Calculo de la contracción 61 61 61 61 62 63 64 64 65 65 65 67 70 70 72 72 73 75 76 77 77 77 4.2.4.4 Cálculo del porcentaje de adsorción en agua 78 4.2.4.5 Análisis de microscopia óptica 79 4.3 Fase 3. Proceso de Filtración con los Prototipos de Membranas Cerámicas 4.3.1 Recolección de Muestras de agua residual minera 4.3.2 Montaje de los filtros 4.3.3 Proceso de filtrado 4.3.4 Proceso de filtración con papel de filtro 4.3.5 Caracterización de propiedades físicas y químicas 5. Discusión de Resultados 5.1 Fase 1: Caracterización de la Materia Prima 5.1.1 Cenizas volantes 5.1.2 Diatomitas 5.1.3 Caolín 5.2 Fase 2: Elaboración de las Membranas Cerámicas 5.2.1 Barbotina 5.2.1.1 Densidad 5.2.1.2 Viscosidad 5.2.2 Membrana 5.2.2.1 Densidad y volumen 5.2.2.2 Contracción, diámetro membrana seca y diámetro membrana cocida 5.2.2.3 Porcentaje de absorción 5.2.2.4 Microscopia óptica 5.3 Fase 3. Evaluación del Filtrado con las Membranas 5.3.1 Agua residual de la mina coopselva 2 80 80 81 82 83 83 85 85 85 88 89 90 90 90 91 93 93 94 95 95 99 99 5.3.2 Características de las membranas posfiltrado 99 5.3.3 Evaluación del diseño experimental 103 5.3.3.1 Análisis con respecto al pH 5.3.3.2 Análisis con respecto al resistividad 5.3.3.3 Análisis con respecto al TDS 5.3.3.4 Análisis con respecto a la conductividad 5.3.3.5 Análisis con respecto a la turbidez 5.3.3.6 Análisis con respecto a la DQO 5.3.3.7 Análisis con respecto a la DBO5 6. Conclusiones 7. Recomendaciones Referencias Bibliográficas Anexos 104 105 107 108 109 110 111 114 115 116 122spa
dc.format.extent146 páginas. ilustraciones, (Trabajo Completo) 2.886 KBspa
dc.format.mimetypeapplication/pdfspa
dc.language.isospaspa
dc.publisherUniversidad Francisco de Paula Santanderspa
dc.rightsDerechos Reservados - Universidad Francisco de Paula Santander, 2022spa
dc.sourcehttps://catalogobiblioteca.ufps.edu.co/descargas/tesis/1181055_1181085 .pdfspa
dc.titleSinterización y caracterización de membranas cerámicas a partir de arcillas, diatomitas y cenizas volantes para el tratamiento de aguas residuales minerasspa
dc.typeTrabajo de grado - Pregradospa
dcterms.referencesAlfa Laval. (2021). ¿Qué es la filtración por membrana?. Recuperado de: https://www.alfalaval.es/productos-y-soluciones/separacion/membranas/que-es-filtracionpor-membrana/spa
dcterms.referencesAyala, H., Cabrera, M., Cadena, A., Castaño, C., Contreras, S., Diaz, L., et al. (2019). Sentencia T 445 de agosto de 2016. Investigación científica y sociológica respecto a los impactos de la actividad minera en los ecosistemas del territorio colombiano. Recuperado de: http://www.humboldt.org.co/images/documentos/2-diagnstico-actividad-minera-y-explotacinilicita-expertos.pdfspa
dcterms.referencesBenito, J., Conesa, A. & Rodríguez, M. (2004). Membranas cerámicas. Tipos, métodos de obtención y caracterización. Boletin de La Sociedad Espanola de Ceramica y Vidrio, 43(5), 829–842. https://doi.org/10.3989/cyv.2004.v43.i5.410spa
dcterms.referencesBrown, J., Proum, S. & Sobsey, M. D. (2009). Sustained use of a household-scale water filtration device in rural Cambodia. Journal of Water and Health, 7(3), 404–412. https://doi.org/10.2166/wh.2009.085spa
dcterms.referencesCarreño, E., Ferrer, M. & Peña, G. (2019). Zeolitas Sódicas y Potásicas a partir de Cenizas Volantes Provenientes de la Combustion del Carbón de la Termoeléctrica Termotasajero S.A.S. Revista Ciencia En Desarrollo, 10(2), 1-15. https://doi.org/10.19053/01217488.v10.n2.2019.8035spa
dcterms.referencesCentro de Estudios y Experimentación de Obras Públicas. (2021). Las cenizas volantes. Recuperado de: http://www.cedexmateriales.es/catalogo-de-residuos/24/diciembre 2011/valorizacion/propiedades-del-material-procesado-/27/las-cenizas-volantes-.html. (n.d.).spa
dcterms.referencesCentro Educativo Cristiano Jireth. (2010). Departamento de Norte de Santander. Recuperado de: https://www.webcolegios.com/file/3985a0.pdfspa
dcterms.referencesChávez, C. & Guerra, Y. (2015). Producción, propiedades y usos de los residuos de la combustión del carbón de termotasajero. Tesis de grado. Universidad Santo Tomás. Bogotá, Colombia.spa
dcterms.referencesCuro, N. & Rojas, R. (2017). Obtención de hematita a partir de la precipitación selectiva de hierro presente en el drenaje ácido de mina para su aplicación como esmalte en cerámicas. Tesis de grado. Universidad Nacional del Centro Del Perú. Lima, Perú.spa
dcterms.referencesEspinosa, A. (2019). Guia ambinetal minera SUB. Recuperado de: https://www.superservicios.gov.co/sala-de-prensa/comunicados/nuestro-reto-es-mejorar-lacalidad-del-agua-que-consumen-los-colombianosspa
dcterms.referencesFillaudeau, L., Blanpain, P. & Daufin, G. (2006). Water, wastewater and waste management in brewing industries. Journal of Cleaner Production, 14(5), 463–471. https://doi.org/10.1016/j.jclepro.2005.01.002spa
dcterms.referencesFluence. (2018).Uso del Agua en la Industria Minera. Recuperado de: https://www.fluencecorp.com/es/uso-agua-en-industria-minera/spa
dcterms.referencesFondo Mundial para la Naturaleza. (2021). Agua. Recuperado de: https://www.wwf.org.co/spa
dcterms.referencesGao, N., Li, J., Quan, C. & Tan, H. (2020). Product property and environmental risk assessment of heavy metals during pyrolysis of oily sludge with fly ash additive. Fuel, 266(1), 11-19. https://doi.org/10.1016/j.fuel.2020.117090spa
dcterms.referencesGómez, M., Danglot, C. & Vega, L. (2010). Disponibilidad de agua para la salud y la vida. Lo que todos debemos saber. Revista mexicana de Pediatría, 77(6), 1-15.spa
dcterms.referencesGüiza, L. (2011). Perspectiva jurídica de los impactos ambientales sobre los recursos hídricos provocados por la minería en Colombia * Juridical Perspective of Environmental Impact on Water Resources Caused by Mining in Colombia. Revista Opinión Jurídica- Universidda de Medellín, 4(2), 123–140. https://biblioproxy.umanizales.edu.co:2169/ehost/pdfviewer/pdfviewer?sid=b100844f-24154319-b4fc-a52377ac411f%40sessionmgr4008&vid=3&hid=4204spa
dcterms.referencesLeal, J. (2018). Determinación de conductividad térmica efectiva en ceramicas porosas con caolines y diatomeas de boyacá. Tesis de grado. Universidad Pedagógica y Tecnológica de Colombia. Bogotá, Colombia.spa
dcterms.referencesLlorente, M. (2017). Membranas cerámicas de bajo coste para el tratamiento de aguas residuales. Escola Superior de Tecnologia i Ciencies Experimentals, 4(2), 3-10.spa
dcterms.referencesLópez, L. M., López, M. & Medina, G. (2017). La prevención y mitigación de los riesgos de los pasivos ambientales mineros (PAM) en Colombia: una propuesta metodológica. Revista Entramado, 13(1), 78–91. https://doi.org/10.18041/entramado.2017v13n1.25138spa
dcterms.referencesMarsh, B., Day, R. & Bonner, D. (1985). Pore structure characteristics affecting the permeability of cement paste containing fly ash. Cement and Concrete Research, 15(6), 1027–1038. https://doi.org/10.1016/0008-8846(85)90094-8spa
dcterms.referencesMinisterio de Minas y Energía. & Universidad de Córdoba. (2015). Guía de orientación para el minero sobre el correcto manejo de vertimientos para la minería de metales preciosos y de carbón. 88. Recuperado de: http://www.upme.gov.co/SeccionMineria_sp/Guia_orientacion_para_el_minero_correcto_ma nejo_vertimientos.pdfspa
dcterms.referencesMoreno, A., Iles, A. & Rodríguez, J. (2009). Efecto de los tratamientos quimicos y termicos sobre la microestructura y composicion quimica de la tierra diatomacea. Revista Academica Colombiana Ciencia, 33(127), 243-252.spa
dcterms.referencesMurray, H. (2007). Applied Clay Mineralogy:Occurrences, Processing and Applications of Kaolins, Bentonites, Palygorskitesepiolite, and Common Clays. Netherlands: Elsevierspa
dcterms.referencesPadaki, M., Surya, R., Abdullah, M., Misdan, N., Moslehyani, A., Kassim, M., et al. (2015). Membrane technology enhancement in oil-water separation. A review. Revista Desalination, 4(357), 197–207. https://doi.org/10.1016/j.desal.2014.11.023spa
dcterms.referencesPeña, G. & Ortega, L. (2014). Caracterización morfológica y estructural de polvos de cenizas volantes. Ingeniería Investigación y Desarrollo, 14(2), 14. https://doi.org/10.19053/1900771x.3481spa
dcterms.referencesPeña, G., Rodríguez, M., Becerra, E. & Caballero, X. (2019). Utilización de tierras diatomáceas recicladas de la industria cervecera como medio de transporte de macronutrientes Use of recycled diatomaceous earth from breweries as a means of transporting of macronutrients. Revista UIS Ingenierías, 8(4), 139–145. https://doi.org/10.18273/revuin.v18n4-2019013spa
dcterms.referencesPontificia Universidad Javeriana. (2021). Portal para la divulgación de la microbiología 120 Bioremediación: Los microorganismos ayudan a limpiar el agua y el medio ambiente. Recuperado de: http://www.javeriana.edu.co/divulgacionmicrobiologia/bioremediacion-losmicroorganismos-ayudan-a-limpiar-el-agua-y-los-espaciosspa
dcterms.referencesRed de Desarrollo Sostenible. (2017). 5 Ríos De Colombia Gravemente Afectados Por La Minería. Recuperado de: http://www.contagioradio.com/5-rios-colombia-gravementeafectados-la-mineria-articulo-35378/spa
dcterms.referencesRevilla, C. (2018). Carlos revilla calcina 2018. Recuperado de: https://www.iagua.es/blogs/carlos-revilla-calcina/preocupadosspa
dcterms.referencesRuiz, M. (2016). Caracterización de los procesos de eliminación de metales de aguas ácidas utilizando magnesia caústica. Aplicación al tratamiento in situ. 1. Tesis de grado. Universidad Politécnica de Cataluña. Cataluña, España.spa
dcterms.referencesSalas, M. (2020). Coeficientes físico químicos en el proceso de adsorción de metales pesados en aguas contaminadas por relaves mineros, utilizando membrana cerámica de arcilla roja”. Human Relations, 3(1), 1–8. Recuperado de: http://search.ebscohost.com/login.aspx?direct=true&AuthType=ip,shib&db=bth&AN=92948 285&site=edslive&scope=site%0Ahttp://bimpactassessment.net/sites/all/themes/bcorp_impact/pdfs/em_sta keholder_engagement.pdf%0Ahttps://www.glo-bus.com/help/helpFiles/CDJ-Paspa
dcterms.referencesSigler, A. & Bauder, J. (2014). Alcalinidad , pH , y Sólidos Disueltos Totales. Northern Plains & Mountains. Recuperado de:http://region8water.colostate.edu/PDFs/we_espanol/Alkalinity_pH_TDS 2012-11-15-SP.pdfspa
dcterms.referencesSpena Group. (2021). Sistemas y Soluciones para cada Tipo de Tratamiento de Aguas Residuales. Recuperado de: https://spenagroup.com/tipos-tratamiento-agua-aguas-residuales/spa
dcterms.referencesTaylor, P., Rieger, A., Steinberger, P., Pelz, W., Haseneder, R. & Härtel, G. (2013). Mine water treatment by membrane filtration processes - Experimental investigations on applicability. Desalination and Water Treatment, 4(2), 54-60.spa
dcterms.referencesTerán, J. (2017). Analítica de datos para el pronóstico de la demanda y su influencia en la mejora de la productividad de las ventas en formamos Acero S.A.C. lima 2020. Tesis de grado. Universidad Privada del Norte. Lima, Perú.spa
dcterms.referencesUnidad de Planeación Minero-Energética. (1998). Guia ambiental minera subterranea. Recuperado de: http://www.upme.gov.co/guia_ambiental/carbon/gestion/guias/min_cab/contenid/analisis.htmspa
dcterms.referencesUniversity of Michigan Library. (2009). ERDA Energy Research Abstracts. Recuperado de: https://webcache.googleusercontent.com/search?q=cache:GNSXqYjsHrIJ:https://www.amazo n.com/research-abstracts-Research-DevelopmentAdministration/dp/B002Y26Z60+&cd=3&hl=es-419&ct=clnk&gl=cospa
dcterms.referencesViades, J. (2013). Fenomenos de superficie: Adsorción y Absorción. Fenomenos de Superficie Adsorcion, 4(514), 1–17. Recuperado de: http://depa.fquim.unam.mx/amyd/archivero/Unidad3.Fenomenossuperficiales.Adsorcion_232 26.pdfspa
dc.contributor.corporatenameUniversidad Francisco de Paula Santanderspa
dc.description.degreelevelPregradospa
dc.description.degreenameIngeniero(a) de Minasspa
dc.publisher.facultyFacultad de Ingenieríaspa
dc.publisher.placeSan José de Cúcutaspa
dc.publisher.programIngeniería de Minasspa
dc.rights.accessrightsinfo:eu-repo/semantics/openAccessspa
dc.rights.creativecommonsAtribución-NoComercial-CompartirIgual 4.0 Internacional (CC BY-NC-SA 4.0)spa
dc.subject.lembAguas residuales
dc.subject.lembProyecto
dc.subject.lembIndustria Mineral
dc.subject.proposalFiltraciónspa
dc.subject.proposalAguas residuales minerasspa
dc.subject.proposalMembranasspa
dc.subject.proposalDiatomitasspa
dc.subject.proposalCenizas volantes.spa
dc.type.coarhttp://purl.org/coar/resource_type/c_7a1fspa
dc.type.contentTextspa
dc.type.driverinfo:eu-repo/semantics/bachelorThesisspa
dc.type.redcolhttps://purl.org/redcol/resource_type/TPspa
oaire.accessrightshttp://purl.org/coar/access_right/c_abf2spa
oaire.versionhttp://purl.org/coar/version/c_970fb48d4fbd8a85spa
dc.type.versioninfo:eu-repo/semantics/publishedVersionspa
dc.contributor.juryGarcía Páez, Ismael Humberto
dc.contributor.juryTorres Medina, Pedro Pablo
dc.contributor.juryMonsalve Gómez, Martha Isabel


Ficheros en el ítem

Thumbnail
Nombre:
1181055_1181085 .pdf
Tamaño:
2.817Mb
Formato:
application/pdf
Descripción:
Proyecto de pregrado
Ver/

Este ítem aparece en la(s) siguiente(s) colección(ones)

Mostrar el registro sencillo del ítem