ENVIRONMENTAL LABORATORY PRESENTACION.

(1)

UNIVERSIDAD VERACRUZANA

Dr. Eric Houbron UNIVERSIDAD VERACRUZANA

Houbron Eric., González López Gloria I., Torres Beristáin Beatriz y Rustrián Portilla Elena UNIVERSIDAD VERACRUZANA

* Facultad de Ciencias Químicas ,, Orizaba Ver, México. (E-mail: [email protected])

ENVIRONMENTAL LABORATORY PRESENTACION.

UNIVERSIDAD VERACRUZANA

FACULTAD DE CIENCIAS QUIMICAS

Laboratorio de Gestion y Control Ambiental

(2)

UNIVERSIDAD VERACRUZANA

Houbron Eric., González López Gloria I.,

Torres Beristáin Beatriz y Rustrián Portilla Elena

UNIVERSIDAD VERACRUZANA

MAESTRIA EN CIENCIAS EN PROCESOS BIOLOGICO:

Area Terminal ambiental

.

UNIVERSIDAD VERACRUZANA

FACULTAD DE CIENCIAS QUIMICAS

Laboratorio de Gestion y Control Ambiental

(3)

VERACRUZANA

CHEMICAL SCIENCES FACULTY OF ORIZABA

 6 DEGREES:

 Chemical engineer (35%)

Chemist Pharmacy Biologist (35 %)

Industrial Chemist (15%)

Agro Chemical (5 %)

Agriculture-Chemist engineer (5 %)

Food engineer (New 5 %)

 1 POSGRADUATE

Science Master of Biological Processes

Total Student: 1,200

Total Research Group or Academic Body : 6

(4)

UNIVERSIDAD VERACRUZANA

REASERCH GROUP: GESTION AND CONTROL OF ENVIRONMENTAL CONTAMINATION

CAC-UVER- 159

RESEARCH GROUP:

 Dra. Elena Rustrian Portilla: Water Quality, Nutrient Removal,

 Dra. Beatriz Torres Beristain: Nutrient and contaminant mapping,

 M. I. Gloria I. Gonzales L.: Organic solid Waste Treament, Codigestion

 Dr. Jorge del Real: Electrocoagulation wastewater treatment ,

 Dr. Jose Agüero: Social environmental study

 Dr. Eric Houbron: Aerobic and anaerobic wastewater treatment process

(5)

UNIVERSIDAD VERACRUZANA

Responsable

Eric Houbron

Dr. Ingeniería de procesos: en tratamiento y descontaminación de aguas

[email protected]

Integrantes

Gloria Inés González López

Mtra. en Ingeniería Ambiental [email protected]

 Beatriz Torres Beristain

Dra. en Calidad de Agua y Acuacultura

[email protected]

Elena Rustrian Portilla Dra. en Ecología

Microbiana

[email protected]

Selene Tejeda Cruz Ing. En Ingeniería Química

[email protected]

Laboratorio de Investigación

“Gestión y Control Ambiental ”

Sede Cuerpo Académico Consolidado CAC-UVER-159

DIRECTORIO

Tel: (228) 842 1700 Ext 33 303

(6)

UNIVERSIDAD VERACRUZANA

MAESTRIA EN CIENCIAS EN PROCESOS BIOLOGICO:

Área Terminal ambiental

Cuerpo Académico, “ Gestión y Control de la Contaminación Ambiental, CA-UVER- 159

INVESTIGATION TOPIC:

1) Tratamientos biológicos anaerobios 2) Tratamientos biológicos aerobios 3) Eliminación biológica de nutrientes

4) Determinación de la calidad de las aguas continentales

5) Monitoreo Ambiental

6) tratamiento de desechos sólidos urbanos y orgánicos 7) Uso Sustentable de Productos Fotosintéticos

8) Desarrollo sustentable

(7)

UNIVERSIDAD VERACRUZANA

Proceso Ambiental Agua - Solido

Ingeniería de procesos

Monitoreo Ambiental Bioprocesos

MAESTRIA EN CIENCIAS EN PROCESOS BIOLOGICO:

Area Terminal ambiental Quienes Somos?

 El LABORATORIO Gestión y control

ambiental está especializado en la Investigación, el Desarrollo de procesos biológicos, el Servicio y la Vinculación para el tratamiento de las aguas residuales y residuos sólidos proveniente de las actividades agrícolas, humanas e industriales.

 El objetivo del grupo es estudiar los fenómenos, el desarrollo y la concepción de procesos eficaces para el tratamiento de aguas residuales. El enfoque es multidisciplinario y participan profesionales de diversas áreas como ingenieros químicos, ambientales, sociólogos, biólogos, químicos, etc..

 El esquema conceptual de trabajo del grupo tiene a los procesos ambientales como eje central y tres disciplinas interactuando para estudiarlos integralmente. La ingeniería de procesos aporta su conocimiento sobre la forma de operación de reactores y las variables a considerar; Los Bioprocesos nos permiten abordar del punto de vista bioquímico y microbiológico de la remoción de Carbono, Nitrógeno.

El Monitoreo ambiental nos permite definir el grado

de contaminación del medio ambiente y definir

políticas ambientales así como generar las bases de

diseño de los procesos.

(8)

UNIVERSIDAD

VERACRUZANA WATER QUALITY

(9)

VERACRUZANA

MONITOREO DEL RIO SAN ANTONIO CORDOBA VER

(10)

UNIVERSIDAD VERACRUZANA

WATER QUALITY OF

SAN ANTONIO RIVER, CORDOBA

WATER QUALITY INDEX : Sum of ponderated 20 parameters

(11)

VERACRUZANA

(12)

UNIVERSIDAD VERACRUZANA

Zona Centro del Estado de Veracruz, Región de las Altas Montañas

NUTRIENT AND CONTAMINANT MAPPING

(13)

VERACRUZANA

(14)

UNIVERSIDAD VERACRUZANA

EVALUACIÓN DE LA CONCENTRACIÓN DE NITRATOS Y NITRITOS EN EL RÍO SECO,

CUENCA DEL ATOYAC, ESTADO DE VERACRUZ

0.00 5.00 10.00 15.00 20.00 25.00 30.00

0 50 100 150 200 250 300 350 400 450 500

ENE FEB MAR ABRIL MAYO JUN JUL AGO SEP OCT NOV DIC

lluvia (mm)

Estación Metereológica Automática Córdoba 2009

LLUVIA TEMPERATURA

0 50 100 150 200 250 300 350 400 450 500

0.0 1.0 2.0 3.0 4.0 5.0 6.0 7.0 8.0 9.0 10.0

Conductividad (µ Siemens/cm)

Oxígeno (mgL-L)/ pH

Puntos de Muestreo

Oxígeno Disuelto / pH/Conductividad

Oxígeno Disuelto pH Conductividad

Histograma de precipitaciones y

temperatura del aire Fuente: Elaboración propia con información del SMN-CNA, 2009

Promedio de mediciones de campo de pH,

oxígeno disuelto y conductividad del agua en

los puntos de muestreo seleccionados para la

época de lluvias (Mayo-Octubre) del río Seco.

(15)

UNIVERSIDAD VERACRUZANA

Concentraciones (mg/L) de diferentes formas de

nitrógeno en el río Seco durante periodo de lluvias Mayo- Octubre, 2009

MAYO JUNIO JULIO AGOSTO SEPTIEMBRE OCTOBRE

NO

2-

NO

3-

NT NO

2-

NO

3-

NT NO

2-

NO

3-

NT NO

2-

NO

3-

NT NO

2-

NO

3-

NT NO

2-

NO

3-

NT

Sabana Larga 0.8 8.3 14.1 0.6 7.1 14.4 0.54 5.4 9.3 0.0 5.7 9.6 0.0 6.3 9.7 0.28 6.12 7.8 San Rafael Caleria 0.3 7.8 14.0 0.90 7.5 16.3 0.00 5.7 8.0 0.0 6.2 8.4 0.0 6.8 9.0 6.34 5.23 13.8

Los Mangos 0.0 6.6 10.2 0.79 7.7 14.4 0 5.4 7.4 1.14 5.2 7.5 0.0 6.7 8.7 0.22 5.16 7.6 Seco Isla 0.5 7.9 Nd 0.61 9.5 11.8 0.0 5.7 7.4 0.0 0.0 3.1 0.57 5.3 6.7 0.82 1.45 8.4 San Antonio Isla 1.48 6.9 Nd 0.57 14.7 20.3 1.09 3.6 10.1 1.75 2.6 12.5 0.91 5.9 8.8 0.34 5.22 8.6 Cal-Vera 3.35 0.0 9.8 0.72 8.3 16.3 1.02 4.9 9.9 0.0 5.4 6.8 0.0 6.2 11.0 0.71 4.49 7.5 La Concha 0.63 12.3 Nd 0.65 11.1 16.3 0.72 5.8 8.2 0.48 0.0 2.7 0.63 6.8 8.2 0.68 5.73 7.5 Yanga 0.39 12.6 Nd 0.59 11.1 12.8 0.58 5.9 8.1 8.59 0.0 9.1 0.54 6.9 9.6 1.25 0.00 2.6 Magueyes 0.53 11.9 Nd 0.57 11.4 14.8 0.0 5.3 6.5 0.0 5.6 7.0 0.0 3.6 5.0 0.48 4.97 7.1 Puente Chico 0.72 12.1 Nd 0.61 12.1 17.4 0.0 5.3 6.7 0.0 5.7 8.5 0.0 0.0 1.7 0.41 4.91 6.7

Notas: Los valores de nitritos y nitratos que superan la NOM 127 se encuentran subrayados, los

valores de nitrógeno total (NT) que sobrepasa concentraciones entre 15-25 mg/L para protección de

la vida acuática marcados por la NOM-001-ECOL-1996 están subrayados con línea punteada. El

nitrógeno total, NT es calculado como la suma de nitrógeno kjeldhal, con nitrito y nitrato.

(16)

UNIVERSIDAD VERACRUZANA

ORGANIC SOLID WASTE TREATMENT AND CODIGESTION

 México: 37, 595,000 t/año de RSU (INEGI, 2008)

 Orgánicos: 77.14%

(17)

VERACRUZANA

Impact of HRT on codigestion

Substrate characterization

Liquid effluent analysis

Comparative resulta TRH 1, 5, 10 y 20

OBJETIVES

(18)

UNIVERSIDAD VERACRUZANA

EXPERIMENTAL DISPOSITIVE

(19)

UNIVERSIDAD VERACRUZANA

METHOD

(20)

UNIVERSIDAD

VERACRUZANA COD RESULTS

HRT 5 days

2,000 4,000 6,000 8,000 10,000 12,000 14,000

0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 Days

CO D (m g .L

-1

)

CODT

CODS

HRT 10 days

2,000 4,000 6,000 8,000 10,000 12,000 14,000

0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 Days

CO D (m g .L

-1

)

^CODT

CODS

HRT 5 days

2,000 4,000 6,000 8,000 10,000 12,000 14,000

0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 Days

CO D (m g .L

-1

)

CODT

CODS

HRT 5 days

2,000 4,000

HRT 5 days

2,000 4,000 6,000 8,000 10,000 12,000 14,000

0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 Days

CO D (m g .L

-1

)

CODT

CODS

HRT 10 days

2,000 4,000 6,000 8,000 10,000 12,000 14,000

0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 Days

CO D (m g .L

-1

)

^CODT

CODS

HRT 10 days

2,000 4,000 6,000 8,000 10,000 12,000 14,000

0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 Days

CO D (m g .L

-1

)

^CODT

CODS

(21)

VERACRUZANA

Solid RESULTS

HRT 5 days

50 100 150 200 250 300 350 400 450 500

0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 Days

So lid s (m g .L

-1

)

^TSS

VSS

HRT 10 days

50 100 150 200 250 300 350 400 450 500

0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 Days

So lid s (m g .L

-1

) HRT 5 days

50 100 150 200 250 300 350 400 450 500

0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 Days

So lid s (m g .L

-1

)

^TSS

VSS

HRT 5 days HRT 5 days

50 100 150 200 250 300 350 400 450 500

0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 Days

So lid s (m g .L

-1

)

^TSS

VSS

HRT 10 days

50 100 150 200 250 300 350 400 450 500

0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 Days

So lid s (m g .L

-1

)

HRT 10 days

50 100 150 200 250 300 350 400 450 500

0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 Days

So lid s (m g .L

-1

)

(22)

UNIVERSIDAD

VERACRUZANA Kinetics results

HRT 5 days

500 1,000 1,500 2,000 2,500 3,000

0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 Days

Hy d ro l S o lu b (m g .L

-1

.d

-1

)

CODT CODS

HRT 10 days

500 1,000 1,500 2,000 2,500 3,000

0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 Days

Hy d ro l S o lu b (m g .L

-1

.d

-1

)

CODT CODS

HRT 5 days

500 1,000 1,500 2,000 2,500 3,000

0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 Days

Hy d ro l S o lu b (m g .L

-1

.d

-1

)

CODT CODS

HRT 5 days

500 1,000 1,500 2,000 2,500 3,000

0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 Days

Hy d ro l S o lu b (m g .L

-1

.d

-1

)

CODT CODS

HRT 5 days

500 1,000 1,500 2,000 2,500 3,000

0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 Days

Hy d ro l S o lu b (m g .L

-1

.d

-1

)

CODT CODS

HRT 10 days

500 1,000 1,500 2,000 2,500 3,000

0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 Days

Hy d ro l S o lu b (m g .L

-1

.d

-1

)

CODT CODS

HRT 10 days

500 1,000 1,500 2,000 2,500 3,000

0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 Days

Hy d ro l S o lu b (m g .L

-1

.d

-1

)

CODT CODS

(23)

VERACRUZANA

ELECTROCOAGULATION

(24)

UNIVERSIDAD VERACRUZANA

CHEESE WHEY ELECTROCOAGULATION

WASTEWATER

(25)

UNIVERSIDAD VERACRUZANA

Simultaneous Removal of Carbon and Nitrogen in an Anaerobic Inverse

Fluidized Bed Reactor

Support material Extendosphere

Shape Spherical

Density 0.70 g/cm ³

Average diameter 169 μm

Static bed height 30 %

(26)

UNIVERSIDAD VERACRUZANA

0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100

B io gas com position (% )

1 2 3 4

Stage

Nitrogen

Carbon dioxide Methane

Average 100 mg/N-NO3 COD/N-NO3=30

250 mg/N-NO3 COD/N-NO3=12

Nitrogen profile Methane profile

RESULTS – “Biogas composition for different experimental stages”

NO3 removed : > 90 %

DQO Removed > 65 % NO3 removed : > 90 %

DQO Removed > 70 %

(27)

UNIVERSIDAD VERACRUZANA

ANAEROBIC LAGOON FOR ALCOHOL VINASSE TREATMENT

Real Lagoon sistem(122,600m3). Laboratory Lagoon sistem (70L)

LAG-1 LAG-2

LAG-3 LAG-4

LAG-5

LAG-6

0 10,000 20,000 30,000 40,000 50,000 60,000 70,000 80,000 90,000 100,000

0 50 100 150 200 250 300

(mgDQO/L)

Días

Laguna 1 Laguna 2 Laguna 3

(28)

UNIVERSIDAD VERACRUZANA

1

2 3

UASB REACTOR FOR ALCOHOL VINASSE

TREATMENT

(29)

UNIVERSIDAD VERACRUZANA

0 25 50 75 100 125 150 175 200 225

0 50 100 150 200 250 300 350 400 450 500 550 600 650

DQO-tot al (g/lt)

Tiempo (días)

DQO Entrada DQO Salida

CVa=1 gDQO/L .d CVa=2 gDQO/L .d CVa=4 gDQO/L .d CVa=6 gDQO/L .d

0 20 40 60 80 100

0 1 2 3 4 5 6 7

% Remoción DQO soluble

CVa (gDQO/L.d)

UASB REACTOR FOR ALCOHOL VINASSE

TREATMENT

(30)

UNIVERSIDAD VERACRUZANA

LFI REACTOR FOR ALCOHOL VINASSE

TREATMENT

(31)

UNIVERSIDAD VERACRUZANA

CHEESE FACTORY MIAHUATLAN VER.

(32)

UNIVERSIDAD VERACRUZANA

CHEESE WASTE WATER COMPOSITION

Parámetros Unidad A.R. Miahuatlan LITERATURA A.R.

Sin suero

LITERATURA A.R.

Con suero

pH 4.27 – 7.2 5.4 -5.5 4.5 - 7

Temperatura °C 24 - 30

Conductivida

d µmhos/

cm 10

DQO tot mg/L 14,152 – 31,913 450 - 5000 23,000 – 33,000 DQO sol mg/L 5,946 – 14-047

DBO5 mg/L 10,153 – 19,087 500 – 2,000

STT mg/L 11,301 – 29,993 2,400- 3,800 24,000

STV mg/L 9,324 – 24,403 2,200 20,000

SST mg/L 1,200 – 14,200

SSV mg/L 863 - 13876

NTK mg/L 28 - 89 16 -250

N-NH4 mg/L 19 - 32

Ptot mg/L 84.12 10-100

DQO/DBO5 1.6 – 2.3 1.3 – 2.5

DQO/N/P 100/0.25/0.6 100/3-5/2

(33)

UNIVERSIDAD VERACRUZANA

CHEESE WHEY COMPOSITION

LACTOSUERO LACTOSUERO LITERATURA

PRIMARIO SECUNDARIO

TEMPERATURA ºC 23.5 21.2

pH 6.20 5.28 6

Oxígeno disuelto (mg/L) 0.09 6.49

ST Totales (mg/L) 62,140.0 39,813.3 75,000

ST Volátiles(mg/L) 56,480.0 33,870.3 45,000

SS TOTALES (mg/L) 25,133 - 104,133 8,900 -15,626 8,600 SS VOLATILES (mg/L) 14,896 - 97,933 8,166 -9,360 5,800

FOSFORO TOTAL (mg/L) 66 - 281 66 - 244 150

NTK (mg/L) 245- 295 148 - 207. 130

N_AMONIACAL (mg/L) 72.8 120.4

DQO TOT (mg/L) 69,083-117,407.03 32,572 - 134,824 80,000

DQO SOL (mg/L) 29.806-110,505.80 11,347- 100,976

DBO5 (mg/L) 39,960 19,780

Vol Suero/Vol Leche 0.5 - 0.6

(34)

UNIVERSIDAD VERACRUZANA

0 500 1000 1500 2000 2500 3000 3500 4000 4500

0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 26

DQOs (mg/l)

Tiempo (horas)

perfil 1 perfil 2 perfil 3 perfil 4 perfil 5

0 500 1000 1500 2000 2500 3000 3500 4000 4500 5000

0 20 40 60 80 100 120 140 160 180 200 220 240 260 280 300 320 340

DQO(mg/l)

DQO-Tot E DQO sol-E DQOtot-LM DQOsol -LM

AEROBIC SBR RESULTS

(35)

UNIVERSIDAD VERACRUZANA

ANAEROBIC SBR RESULTS

REMOTION EFICIENCY 89 %

(36)