Conectando la teoría con la práctica en asignaturas de Ingeniería Química

Este trabajo presenta el diseño de una asignatura virtual de Operaciones Básicas en Ingeniería Química de pregrado y su implementación en la plataforma WebCT. La opinión, uso e impacto en el rendimiento académico de un grupo de alumnos es analizado mediante un cuestionario de satisfacción. Esta información permitió determinar la percepción positiva de los estudiantes hacia los contenidos visuales como complemento importante en el estudio de las materias. Sin embargo, no usaron activamente la herramienta visual en su aprendizaje, pero esto no se tradujo negativamente en el rendimiento de los estudiantes. Demasiadas clases presenciales, demasiadas actividades y tareas, así como un nivel homogéneo medio-alto de los estudiantes son las causas que explicarían la poca incidencia en este curso del apoyo virtual

Application of fuzzy logic for on-line control of a laboratory-scale anaerobic reactor

An automatic control system, based on fuzzy logic, has been designed to be used in connection to a laboratory-scale anaerobic reactor. The automatic control system is based on a computer that receives all the data from the sensors through a PLC and the keyboard and, by means of a series of fuzzy control rules, it elaborates a control action that modifies the pumps operation times on the base of one working-cycle. A MATLAB program produces the fuzzy inference and it also takes the control decisions. The inference time reached is about 1 ms. Measurements of pH, ORP, T and reactor water level are constantly relayed to the fuzzy controler. The control system has a series of tools that could be useful to the operator such as simulation screen, evaluation screen and trend graphics. The user interface described allows to work with data not obtained directly by means of sensors, so expensive sensors could be avoided. Thus, the operator can enter data from chemical or biological analyses by the keyboard, and elaborate his own fuzzy control rules and membership functions. Moreover, it is possible to evaluate the impact of control decisions without operating on the process. Therefore, the fuzzy controller is a simple, practical, and low-cost technology and allows the operator to control and modelling the system even if he is not an expert

Physical and chemical treatment of the acid wastewater poured from Aznalcollar quarry (Sevilla-Spain)

En este trabajo se presentan los resultados experimentales de Ios ensayos de tratamiento fisicoquímico llevados a cabo en el Grupo de Tratamiento de Aguas Residuales de la Universidad de Sevilla, con el agua vertida tras la rotura de la balsa minera de Aznalcóllar el pasado 25 de abril de 1998.E1 objeto de los ensayos era neutralizar la acidez inicial del agua y disminuir las elevadas concentraciones de metales pesados en solución. Entre los tratamientos empleados, la combinación de hidróxido cálcico y policloruro de aluminio proporcionó el mejor rendimiento en términos dé eficacia en la elevación del pH del agua y en Ia eliminación de metales pesados en solución. Los resultados obtenidos sugieren que una estrategia de tratamiento basada en el uso combinado de agentes correctores de pH y coagulantes químicos, contribuye eficazmente a romper ia estabilidad de las partículas metálicas en disolución y a lograr su eliminación del agua por sedimentación. TaIes procedimientos podrían resultar de gran utilidad en el tratamiento de aguas superficiales contaminadas por metales.In this work, laboratory results of physical and chemical treatment of the acid wastewater poured from Aznalcóilar quarry (Sevilla, Spain) the last april 25, 1998, are presented. Experiments were carried out in the facilities of the Wastewater Treatment Research Group, University of Sevilla. Objectives were to adjust pH and to remove heavy metals from the water. Comparative results showed application of calcium hydroxide and aluminium polychloride as the most effective physical and chemical treatment for the water, in terms of pH adjustment and heavy metal removal. Data suggest that treatment systems including preliminary adjustment of water pH followed by addition of chemical coagulants, significantly alter the physical state of dissolved heavy metals and facilitate their removal by sedimentation. Such procedures might be useful for the treatment of surface waters polluted with high concentrations of heavy metals

Vertidos tóxicos al río Guadiamar: propuestas técnicas para su corrección

Inmediatamente de producirse el vertido tóxico al río Guadiamar, el Grupo T.A.R. se lanzó sin pensarlo dos veces a la búsqueda de soluciones técnicas a un panorama desolador y de efectos desconocidos, todos ellos amenazantes. El ácido “se comía el suelo inundado” por la riada, el agua retenida en Entremuros a pH 3, y con un enorme contenido de metales pesados, ocupaba una extensión de kilómetros. Nos hundimos en el agua hasta el cuello, y cuando nos cubría cogimos la barca, metimos el río a pedazos en nuestro laboratorio, para trabajar todas las hipótesis, ensayar todas las posibilidades. Peleando con la realidad le sacamos datos al Guadiamar, diseñamos actuaciones, poniéndole ingeniería a cuantas hipótesis nos planteaba la situación. En primera fila observamos las mejores actuaciones que nadie diseñó. El propio río, activando sus defensas naturales, mejoró la calidad del agua retenida en el dique de Entremuros subiendo el pH y precipitando los metales pesados. Los mecanismos de entrada de los metales pesados en la cadena trófica parecían ser lentos, dando tiempo a que la retirada de los lodos tóxicos llevada a cabo por la Administración fuera eficaz y diera tiempo a realizar tanto esfuerzo. Aunque el Guadiamar ha trabajado muy duro en su propia recuperación, con su ayuda hemos elaborado una gran cantidad de propuestas técnicas; unas para actuaciones de emergencia, otras a corto, medio y largo plazo. También hemos dado forma a un Plan frente a las previsibles avenidas de este primer otoño después del vertido. Nuestro objetivo ha sido poner a disposición soluciones preparadas para todo tipo de problemas, en primera o en segunda instancia. Prevenir no solo una o dos contingencias, se ha tratado de estar preparado para la mayor cantidad de eventualidades posibles. Por ello algunas serán utilizables, otras estarán en reserva, y muchas irían al cajón de los papeles. Pero ahí están por si acaso. Este libro recoge los trabajos de campo, los ensayos de laboratorio y la ingeniería desarrollada en los primeros cuatro meses. Durante el siguiente preparamos la edición del mismo, mientras, en paralelo, continuábamos en el trabajo experimental y el diseño. Cuando se cumpla el quinto mes, el 25 de Septiembre de 1998, lo presentaremos, ciento cincuenta días después... Con la financiación de la Diputación de Sevilla hemos preparado la primera edición en formato CD Rom e Internet, con muy poco coste para acceder a su contenido. En poco tiempo saldrá la edición en papel, con la misma financiación que la primera. Nos gustaría que este documento fuera entendido como lo que es, en nuestra opinión, una llamada urgente al debate de las ideas. Tratamos de ofrecer la información necesaria y el foro donde recoger las propuestas que seguramente muchos pueden aportar sin saber como transmitir sus experiencias. El Grupo de Tratamiento de Aguas Residuales (T.A.R.) abre con este libro la MESA DE DISCUSIÓN, para buscar un poco de luz, avanzar en las soluciones técnicas a la inmensa tarea de recuperar el río Guadiamar. El libro presenta lagunas, unas por la enorme prisa, otra por falta de datos, muchas por nuestra escasez de conocimientos. Dicen en España que “lo mejor es enemigo de lo bueno”...,y nos gustaría recoger ideas hoy mejor que mañana, que podría ser tarde. Nos comprometemos a seguir trabajando en soluciones técnicas, innovaciones tecnológicas e investigación aplicada a la recuperación del Guadiamar, a conocer lo ocurrido y su remedio. Nos comprometemos a publicar de la misma forma los resultados obtenidos, de manera que la discusión y el debate sigan siempre abiertos. El grupo T.A.R. podría ser un punto de intercambio de conocimientos universal, abierto, respetuoso y tolerante, universitario en definitiva, y por tanto útil en el cumplimiento de sus obligaciones. La primera necesidad de responder urgentemente, está dando paso a unas actuaciones programadas, a medida de los efectos de las correcciones introducidas. Deben instaurarse políticas de prevención y nuevas actuaciones para recuperar el Guadiamar, mejorar urgentemente las condiciones del entorno. Aprender de las soluciones adoptadas y generar mejores prácticas, puede ser una buena conclusión del trabajo realizado por tanta gente. Lo que empezó siendo una carrera de velocidad se nos convierte en un maratón, ya no hay que correr explosivamente, hay que mantener un ritmo en la carrera; hay que persistir en el esfuerzo todos los días durante mucho tiempo. Este nuevo desafío sigue siendo duro y difícil. Podéis contar con el Grupo T.A.R. para recorrer el duro camino de la Recuperación

Use of potassium permanganate (KMnO4) for industrial wastewater treatment

El permanganato potásico es un potente y versátil oxidante químico cuyo empleo es cada vez más generalizado en múltiples sectores de la industria química y ambiental. En el campo del tratamiento de aguas residuales, su uso es también cada vez mayor. En el presente trabajo se describen las principales aplicaciones del permanganato potásico en sistemas de tratamiento de aguas residuales, tales como, eliminación de grasas y control de la corrosión, control y eliminación de olores, tratamiento y acondicionamiento de agua para riego agrícola, y tratamiento de aguas residuales industriales.The use of potassium permanganate has become widely accepted in many sectors of the chemical and environmental industry. Its success in the wastewater treatment field is due in part to its excellent qualities as an oxidant, to its versatility and to its ability to function over a wide pH range. This work is a brief discussion of the use of potassium permanganate for the control and removal of odors and grease, for the conditioning of water for agricultural uses and for the treatment of industrial wastewater

Quick determination of filamentous microorganisms in activated sludge

Existen muchos métodos para Ia estimación de la biomasa de un bioproceso. Sin embargo, ésta puede resultar una tarea laboriosa, tediosa e impracticable. Las muestras que contienen organismos filamentosos, como los fangos activos de E.D.A.R.s, presentan especiales dificultades ya que puede ser necesario estimarlos por separado. En este trabajo se muestra un método de recuento de estos organismos sencillo y rápido. EI objetivo es disponer de un método cuantitativo de estimación de microorganismos filantentosos para optimizar el uso del hipoclorito sódico en sistemas de fangos activos con problemas de esponjamiento o espumas.Despite many methods available, biomass estimation of a bioprocess may sometimes become laborious and impracticable. Samples containing filamentous organisms, as in Wastewater Treatment Plants, present special counting difficulties. If they are abundant they may need to be estimated separately. In this work a counting method for these organisms is shown. The main goal is to improve chlorination of activated sludge suffering bulking or foaming through a quantitative record of filamentous bacteria

Control of start-up of an osa system: an approach to reduce excess sludge production [Póster]

In the most biological wastewater treatment process such as conventional activated sludge (CAS) system, though they have been recognized to be effective for organic wastewater treatment, the large amount of excess sludge derived from microbial growth generates high costs in equipment, operation, and final disposal. The OSA process is a midication of CAS process which can reduce sludge production by inserting a holding tank in return sludge circuit. In this holding tank, oxygen is not supplied so that excess sludge production can be reduced by an alternating exposure of activated sludge to oxic and anoxic environments (Saby et al. 2003, Chen et al. 2003, Jung et al. 2006, Rodríguez-Pérez el al. 2009, Rodríguez-Pérez et al. 2010). However, a better understanding of the cause of the process enabling excess sludge reduction is necessary for full scale experience. In this study, our experiments were carried out in two CAS systems, one of them modified to an OSA system. Primary experiments were carried out and the control or DO, pH and temperature were investigated after seed sludge inoculation

Pilot plant for the study of the reduction of excess sludge production in wastewater treatment plants [Póster]

In most biological wastewater treatment process such as CAS system, though they have been recognized to be effective for wastewater treatment, the large amount of excess sludge derived for microbial growth generates high costs in equipment, operation and final disposal. The OSA process is a modification of CAS process which can reduce sludge production by an alternating exposure of activated sludge to oxic and anoxic environments (Chen et al. 2003, Rodríguez- Pérez et al. 2009, Rodríguez- Pérez et al. 2010). However a better understanding of the cause of the process enabling excess sludge reduction is necessary for full scale experience. In this sense, the pilot plant studies are essential because laboratory test are insufficient