Post on 09-Aug-2021
transcript
Grup de Tècniques de Separació i Grup de Tècniques de Separació i Tractament de Residus IndustrialsTractament de Residus Industrials
Grup de Tècniques de Separació i Tractament deGrup de Tècniques de Separació i Tractament deGrup de Tècniques de Separació i Tractament de Grup de Tècniques de Separació i Tractament de Residus Industrials (SETRI)Residus Industrials (SETRI)
ETSEIB HETSEIB H--44
Ignasi Casas, Jose Luis Cortina, Adriana Farran, Antonio Florido, Oriol Ignasi Casas, Jose Luis Cortina, Adriana Farran, Antonio Florido, Oriol Gibert, Javier Giménez, Vicens Martí, María Martínez, Núria Miralles, Joan Gibert, Javier Giménez, Vicens Martí, María Martínez, Núria Miralles, Joan , , , , ,, , , , ,de Pablo, Anna Sastre, César Valderramade Pablo, Anna Sastre, César Valderrama
Grup de Tècniques de Separació i Grup de Tècniques de Separació i Tractament de Residus IndustrialsTractament de Residus Industrials
I t ió d P d E t ió R ti d M b lIntegración de Procesos de Extracción Reactiva y de Membranas en la Eliminación de compuestos indeseados en etapas de potabilización de Aguas
superficiales y de Regeneración de aguas tratadas (PERMEAR).
Plan Nacional I+D+I (2008-2011)
Financiado porCYCIT (MEC)
recursos.cnice.mec.es
Desenvolupament de nous processosd’eliminació de contaminantsd eliminació de contaminants
MEMBRANESADSORCIÓ MEMBRANESADSORCIÓ
Adsorbents ResinesCarbons actiusNanofiltració Osmosis inversa
Adsorbentspolimèrics
ResinesCarbons actiusmodificats
• desalobració• eliminació MO soluble• eliminació microcontaminants orgànics
à
• eliminació MO soluble• eliminació microcontaminants orgànics• eliminació contaminants inorgànics prioritaris
(herbicides, COVs, fàrmacs,…)eliminació contaminants inorgànics prioritaris(Cd, Hg, As, Se, Pb, Ni)
Possibilitat de realitzar PFC, Tesis,…Contacte: J.L. Cortina, A. Farran, O. Gibert, C. Valderrama
Grup de Tècniques de Separació i Grup de Tècniques de Separació i Tractament de Residus IndustrialsTractament de Residus Industrials
Optimització dels processos de tractament d’aigua amb membranes (OPTIMECA)
Ús de la tecnologia de membranes en plena expansió per fer front a l’augment de demanda d’aigua de bona qualitat:
Aigua d’alimentacióAigua tractada (permeat)Rebuig (salmorra)
Avantatges: gran eficàcia en l’eliminació de contaminants.aigua tractada de molt bona qualitat apta per al consum humà.
Inconvenients: Embrutiment de les membranes pèrdua de qualitat i quantitat d’aigua tractada. increment dràstic del consum d’energia (increment del cost)
El projecte OPTIMECA estudia els fenòmens d’embrutiment per tal de minimitzar-lo, així com pretén optimitzar les condicions d’operació i els procediments de neteja per tal d’allargar la vida útil de les membranes
increment dràstic del consum d energia (increment del cost).Grans volums de rebuigs salins (salmorra) Impacte ambiental
Projecte finançat per:
Proves en instal·lacions a escala pilot i industrial
- Eliminació de contaminants- Estudi de la pèrdua de permeabilitat de la membranap
(Sant Joan Despí) - Anàlisi de l’embrutiment- Autòpsies de membranes Possibilitat de realitzar PFC, Tesis,…
Contacte: O. Gibert
Grup de Tècniques de Separació i Grup de Tècniques de Separació i Tractament de Residus IndustrialsTractament de Residus Industrials
Desarrollos tecnológicos hacia el Ciclo Urbano del Agua Autosostenible (SOSTAQUA)
Projectes:1. Valorització i minimització de residus salins (Solvay- Agbar-UPC(SETRI))2. Eficiència Energètica (Agbar-UPC(SETRI))
Projectes:
Cicle Urbà de l’Aigua
Processos de tractamentDistribucióMedi
natural EnergiaDistribució
CaptacióResidus
Possibilitat de realitzar: PFC, Tesis DoctoralContacte: O. Gibert, C. Valderrama, J.L. Cortina
Grup de Tècniques de Separació i Grup de Tècniques de Separació i Tractament de Residus IndustrialsTractament de Residus Industrials
Nuevas Utilizaciones Industriales Sostenibles del CO2Projecte: Aprofitament del CO2 per al tractament d'aigües de consum
Agbar-UPC(SETRI)Agbar-UPC(SETRI)Captura, transformació i aprofitament del CO2
Aplicacions CO2
Millora de la qualitat de l’aigua de consum (remineralització)
Avaluació de la osmosiAvaluació de la osmosi directa en el procés de dessalinització
Possibilitat de realitzar: PFC, Tesis DoctoralContacte: O. Gibert, C. Valderrama, J.L. Cortina
Grup de Tècniques de Separació i Grup de Tècniques de Separació i Tractament de Residus IndustrialsTractament de Residus Industrials
ESTUDIS DE BIOSORCIÓ AMB RESIDUS VEGETALS PER A L’ELIMINACIÓ D’IONS
METÀL·LICS D’AFLUENTS AQUOSOS
I i C M í M tí Nú i Mi llIgnasi Casas, María Martínez, Núria Miralles, Antonio Florido
R id V t l
Procés d’adsorció de coure en rapa de raïm
Residus Vegetals
30
35
40
45
50
m) 5
5,5
6
6,5
5
10
15
20
25
C (p
pm
3,5
4
4,5
5
pH
Pinyol d’oliva Suro
M d fé0
5
0 10 20 30 40 50 60 70t (h)
3
Concentració (AAS) Model calculat Concentració (potencial) pH
Marro de café
Escorça de Yohimba Rapa
Grup de Tècniques de Separació i Grup de Tècniques de Separació i Tractament de Residus IndustrialsTractament de Residus Industrials
MONITORITZACIÓ DE LA BIOSORCIÓ
TheThe onon--lineline automaticautomatic systemsystem forforthth it iit i ff bi tibi ti VirtualVirtual InstrumentationInstrumentationthethe monitoringmonitoring ofof biosorptionbiosorptionprocessesprocesses..
VirtualVirtual InstrumentationInstrumentation
FlowFlow--thoughthough tubulartubular sensorssensors
Possibilitat de realitzar PFC, Tesis,…
Contacte: I. Casas, M. Martínez, N. Miralles, A. Florido
Grup de Tècniques de Separació i Grup de Tècniques de Separació i Tractament de Residus IndustrialsTractament de Residus Industrials
D l f h bili i h l i d h fDevelopment of rehabilitation technologies and approaches for
multipressured degraded waters and the integration of their
impact on river basin management-AQUAREHAB (2009-2013)impact on river basin management AQUAREHAB (2009 2013)
Noves tecnologies de bioremei per eliminar contaminants en el sistema sòl-aigua subterrània-rius
Riu OdenseIlla de Fyn (DK)Estudi de zones de ribera
Riu Scheldt(BE)Diverses tecnologies Estudi de zones de ribera
creades amb vegetaciócombinades ambmicroorganismes del sòlper eliminar
Diverses tecnologieseliminació volàtils clorats
per eliminarmacrocontaminants i pesticidesRiu Secher Besor
Desert Negev (IL)Tecnologies basades en gcarriers de microorganismes per eliminació de barreges de compostos orgànics
Extrapolació dels casos a 2 rius Europa (ES, GR, RO, CZ)
p g
Possibilitat de realitzar Tesis a UPC-CTM (Manresa i Flix) i estada estranger (DK, IL ó BE)Contacte: V. Martí, J.L. Cortina, O. Gibert
Grup de Tècniques de Separació i Grup de Tècniques de Separació i Tractament de Residus IndustrialsTractament de Residus Industrials
Desnitrificació estimulada per a la bioremediació in-situ d’aigües subterrànies contaminades per nitrats
Piscifactories
La contaminació de les aigües subterrànies per NO3
- és un problema mediambiental que afecta arreu del món
Activitats ramaderes
NO3-
Activitats agrícoles
Contaminació difusa difícil de tractar
El projecte PAIS té per objectiu promoure i estimular la desnitrificació dins el mateix
Com/on aconseguir un procés de desnitrificació microbiològica de forma eficaç i econòmica?
p j p j paqüífer mitjançant l’addició des de la superfície de compostos orgànics apropiats.
- Estudis d’eliminació de NO3- d’aigües contaminades a escala de laboratori
- Caracterització de les poblacions bacterianes involucrades
Projecte finançat per:Ministerio de Ciencia e Innovación
Possibilitat de realitzar PFC, Tesis,…Contacte: J. de Pablo, O. Gibert, J. Giménez
p- Modelització dels processos de desnitrificació
Grup de Tècniques de Separació i Grup de Tècniques de Separació i Tractament de Residus IndustrialsTractament de Residus Industrials
CONTAMINACIÓ SÒLS AGRÍCOLES: Projecte PAIS
Mobilitat en els sòls de contaminantsMobilitat en els sòls de contaminants afegits amb els adobs (As, Sb, Pb, Cd…) Javier Giménez, Joan de Pablo,
María Martínez, Oriol Gibert,
Actualment 1 Tesi Doctoral, 1PFC i una becària
Adsorció de metalls i semimetalls en sòls
1,2E-05 1,2E-051,2E-05 1,2E-05
0,0E+00
2,0E-06
4,0E-06
6,0E-06
8,0E-06
1,0E-05
0 20 40 60 80 100
[Sb]
Soil 1
0,0E+00
2,0E-06
4,0E-06
6,0E-06
8,0E-06
1,0E-05
0 10 20 30 40
[Sb]
Soil 6
0,0E+00
2,0E-06
4,0E-06
6,0E-06
8,0E-06
1,0E-05
0 20 40 60 80 100
[Sb]
Soil 1
0,0E+00
2,0E-06
4,0E-06
6,0E-06
8,0E-06
1,0E-05
0 10 20 30 40
[Sb]
Soil 6
V/Vporus
0 10 20 30 40
V/Vporus
6,0E-06
8,0E-06
1,0E-05
1,2E-05
[Sb]
Soil 7
6,0E-06
8,0E-06
1,0E-05
1,2E-05
[Sb]
Soil 8
V/Vporus
0 10 20 30 40
V/Vporus
6,0E-06
8,0E-06
1,0E-05
1,2E-05
[Sb]
Soil 7
6,0E-06
8,0E-06
1,0E-05
1,2E-05
[Sb]
Soil 8
0,0E+00
2,0E-06
4,0E-06
0 20 40 60 80 100
V/Vporus
0,0E+00
2,0E-06
4,0E-06
0 10 20 30 40 50 60
V/Vporus
0,0E+00
2,0E-06
4,0E-06
0 20 40 60 80 100
V/Vporus
0,0E+00
2,0E-06
4,0E-06
0 10 20 30 40 50 60
V/Vporus
Grup de Tècniques de Separació i Grup de Tècniques de Separació i Tractament de Residus IndustrialsTractament de Residus Industrials
ANÁLISIS DE IMPACTOS AMBIENTALES EN LA CUENCA DELJEQUETEPEQUE PERÚ PRODUCIDOS POR ACTIVIDADESJEQUETEPEQUE, PERÚ, PRODUCIDOS POR ACTIVIDADES
MINERAS
Objectiu: Anàlisis d'aigües i sediments i modelització de la conca.
Núria Miralles i Cristina YacoubNúria Miralles i Cristina Yacoub
• 1 tesis en curs •Diversos PFC
Projecte de cooperació financiat parcialment pel CCDparcialment pel CCD
Grup de Tècniques de Separació i Grup de Tècniques de Separació i Tractament de Residus IndustrialsTractament de Residus Industrials
Processos químics bàsics en la gestió Processos químics bàsics en la gestió dels RRAAdels RRAA
UO2 UO2.33
MECANISMO DE DISOLUCIÓN OXIDATIVA DEL COMBUSTIBLE GASTADO
Espectroscopía F t l t ó i d
UO2 UO2.33
MECANISMO DE DISOLUCIÓN OXIDATIVA DEL COMBUSTIBLE GASTADO
Espectroscopía F t l t ó i d
UO2 UO2
- U(VI)
- U(IV) - U(VI)
- U(IV)+H++ O2
Fotoelectrónica de Rayos-X (XPS):
permite estudiar el proceso de oxidación
del sólido
+ UO2(OH)+(aq)
OXIDACIÓN DEL SÓLIDO
UO2- U(IV)
- U(IV)UO2
UO2
UO2 UO2
- U(VI)
- U(IV) - U(VI)
- U(IV)+H++ O2
Fotoelectrónica de Rayos-X (XPS):
permite estudiar el proceso de oxidación
del sólido
+ UO2(OH)+(aq)
OXIDACIÓN DEL SÓLIDO
UO2- U(IV)
- U(IV)UO2
UO2
EFECTO DEL H2O2 EN LA DISOLUCIÓN DEL COMBUSTIBLE GASTADO
1.5E-05
2.0E-05
2.5E-05
3.0E-05
3.5E-05
4.0E-05
[U] m
ol d
m-3
[H2O2]= 10-5 M[H2O2]= 3.10-5 M[H2O2]= 5 10-5 M[H2O2]= 10-4 M[H2O2]= 5 10-4 M[H2O2]= 10-3 M
10
-9
-8
ol d
m-2
s-1
)}
RU = k [H2O2]in
log RU = log k + n log [H2O2]i
Determinación de los parámetros cinéticos para la liberación deuranio según la concentración de H2O2
EFECTO DEL H2O2 EN LA DISOLUCIÓN DEL COMBUSTIBLE GASTADO
1.5E-05
2.0E-05
2.5E-05
3.0E-05
3.5E-05
4.0E-05
[U] m
ol d
m-3
[H2O2]= 10-5 M[H2O2]= 3.10-5 M[H2O2]= 5 10-5 M[H2O2]= 10-4 M[H2O2]= 5 10-4 M[H2O2]= 10-3 M
10
-9
-8
ol d
m-2
s-1
)}
RU = k [H2O2]in
log RU = log k + n log [H2O2]i
Determinación de los parámetros cinéticos para la liberación deuranio según la concentración de H2O2
H2O
Generación de oxidantesRadiolisis del agua
H2O
Generación de oxidantesRadiolisis del agua
Experimentalmente se halló que la velocidad de disoluciónpuede expresarse como:
r dis =k [H+ ]m [O2 ]n
Experimentalmente se halló que la velocidad de disoluciónpuede expresarse como:
r dis =k [H+ ]m [O2 ]n[H2O2
1.0E-06
1.0E-05
1.0E-04
1.0E-03
1.0E-02
0 2 4 6Tiempo(d)
log
[H2O
2]
[H2O2]=10-5 M[H2O2]=3 10-5 M[H2O2]=5 10-5 M[H2O2]= 9 10-5 M[H2O2]=10-4 M[H2O2]= 5 10-4 M [H2O2]= 10-3 M
0.0E+00
5.0E-06
1.0E-05
0 2 4 6 8 10 12Tiempo (días)
Efecto del HCO3- en la disolución del UO2 (s) con H2O2
y = 1.0000x - 5.3600
-12
-11
-10
-6 -5 -4 -3 -2log [H2O2]i / (mol dm-3)
log
{r U
/ (m
o
-5.66
[H2O2 Log K n<1E-4
>1E-4 -0.18-10.08
0.98
-11
-10.5
-10
-9.5
-9
-6 -5 -4 -3 -2
log [H O ] {mol dm-3}
log
r {m
ol m
-2 s
-1} Sin NaHCO3
NaHCO3 10-3 mol dm-3
[H2O2
1.0E-06
1.0E-05
1.0E-04
1.0E-03
1.0E-02
0 2 4 6Tiempo(d)
log
[H2O
2]
[H2O2]=10-5 M[H2O2]=3 10-5 M[H2O2]=5 10-5 M[H2O2]= 9 10-5 M[H2O2]=10-4 M[H2O2]= 5 10-4 M [H2O2]= 10-3 M
0.0E+00
5.0E-06
1.0E-05
0 2 4 6 8 10 12Tiempo (días)
Efecto del HCO3- en la disolución del UO2 (s) con H2O2
y = 1.0000x - 5.3600
-12
-11
-10
-6 -5 -4 -3 -2log [H2O2]i / (mol dm-3)
log
{r U
/ (m
o
-5.66
[H2O2 Log K n<1E-4
>1E-4 -0.18-10.08
0.98
-11
-10.5
-10
-9.5
-9
-6 -5 -4 -3 -2
log [H O ] {mol dm-3}
log
r {m
ol m
-2 s
-1} Sin NaHCO3
NaHCO3 10-3 mol dm-3
(H2O2, O2,…)
e-
Interacción con ligandos acuosos(H2O, HCO3
-)
Oxidación de la matriz del combustible y otros RN
Disolución de la matriz y
UO2
UO2+x
(H2O2, O2,…)
e-
Interacción con ligandos acuosos(H2O, HCO3
-)
Oxidación de la matriz del combustible y otros RN
Disolución de la matriz y
UO2
UO2+x
-2
-1
0 log Ks0= -1 .6 , pe+ pH= 0
log Ks0= -1 .6 , pe+ pH= 6
log Ks0= -2 .8 , pe+ pH= 0
log Ks0= -2 .8 , pe+ pH= 6.7
log [H2O2] {mol dm }log [H2O2] {mol dm }
SeparaciónU(VI)(aq) + RN
Disolución de la matriz y liberación de los RN
Precipitación fases secundarias“UO3·2H2O(s)” + otros RN
SeparaciónU(VI)(aq) + RN
Disolución de la matriz y liberación de los RN
Precipitación fases secundarias“UO3·2H2O(s)” + otros RN
-7
-6
-5
-4
-3
log
[U
]
0 2 4 6 8 10 12 14-10
-9
-8
pHPossibilitat de realitzar: PFC, Tesis DoctoralContacte: J. de Pablo, I. Casas, J. Giménez
Grup de Tècniques de Separació i Grup de Tècniques de Separació i Tractament de Residus IndustrialsTractament de Residus Industrials
Grup de Tècniques de Separació i Tractament deGrup de Tècniques de Separació i Tractament deGrup de Tècniques de Separació i Tractament de Grup de Tècniques de Separació i Tractament de Residus Industrials (SETRI)Residus Industrials (SETRI)
ETSEIB HETSEIB H--44
Ignasi Casas, Jose Luis Cortina, Adriana Farran, Antonio Florido, Oriol Ignasi Casas, Jose Luis Cortina, Adriana Farran, Antonio Florido, Oriol Gibert, Javier Giménez, Vicens Martí, María Martínez, Núria Miralles, Joan Gibert, Javier Giménez, Vicens Martí, María Martínez, Núria Miralles, Joan , , , , ,, , , , ,de Pablo, Anna Sastre, César Valderrama, Cristina Yacoubde Pablo, Anna Sastre, César Valderrama, Cristina Yacoub