Tesis Doctorado - Ingeniería Química
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En esta colección se depositarán las Tesis Doctorales de personal afiliado a la UCLV que fueron defendidas en el Tribunal Nacional de Ingeniería Química.
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Examinando Tesis Doctorado - Ingeniería Química por Materia "Aguas Residuales"
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Ítem Acceso Abierto Gestión integral de las aguas residuales generadas en las centrales eléctricas que operan con diésel y fuel oil(Universidad Central ‘‘Marta Abreu’’ de Las Villas. Facultad de Química Farmacia. Departamento de Ingeniería Química, 2016) Martinez Nodal., Pastora de la Concepción; Rodríguez Rico, Iván Leandro; Rosa Domínguez, Elena ReglaEl trabajo está dirigido a la aplicación de una metodología propia para la Gestión Integral de las aguas residuales oleosas generadas en el proceso de centrifugación del combustible de las centrales eléctricas que operan con diésel y “fuel oil”, que incorpore tratamientos no convencionales para la reducción del poder contaminante de las mismas. La aplicación de las etapas I, II y III en la central eléctrica diésel “Santa Clara Industrial” y UEB “fuel oil” Cayo “Santa María” permitió la clasificación y caracterización físico-química del agua oleosa total, resultando ser un residuo tóxico y peligroso, el cual tiene un valor añadido a partir de los beneficios económicos, sociales y medioambientales que reporta la recuperación de la fase combustible (diésel y “fuel oil”). La aplicación de la etapa IV en la central eléctrica diésel “Santa Clara Industrial” permitió proponer una tecnología de bajo costo y escasa complejidad tecnológica, compuesta por una columna rellena con bagazo natural de caña de azúcar seguido de un humedal horizontal de flujo subsuperficial construido, que alcanza altas eficiencias de remoción de contaminantes presentes en las aguas oleosas. Se realiza el estudio estructural, termodinámico y cinético sobre bases científicas al bagazo natural de caña de azúcar, para ser utilizado como biosorbente de hidrocarburos y el escalado a piloto de la tecnología propuesta. En la UEB “fuel oil” Cayo “Santa María” se evalúa el sistema de tratamiento instalado y se proponen modificaciones tecnológicas, entre ellas un humedal horizontal de flujo subsuperficial construido como tratamiento secundario, obteniéndose las constantes cinéticas, que permitieron el diseño efectivo del mismo. La evaluación económica mostró que los sistemas propuestos son viables, recuperándose el monto invertido en un período menor de un año.Ítem Acceso Abierto Procedimiento metodológico general para la evaluación del funcionamiento y el diseño de tecnologías naturales de tratamiento de aguas residuales(Universidad Central “Marta Abreu” de Las Villas. Facultad de Química-Farmacia. Departamento de Ingeniería Química, 2010) Sánchez Morales, Rodolfo; Rosa Domínguez, Elena ReglaEn Cuba, la aplicación de las tecnologías naturales de tratamiento de aguas residuales urbanas prácticamente se reduce al caso de las lagunas de estabilización, siendo las lagunas facultativas primarias (LFPs) las de mayor representatividad. El empleo de otras tecnologías naturales de tratamiento está aún en un estado incipiente. Sin embargo, la evaluación tradicional del funcionamiento de las LFPs existentes en la provincia de Villa Clara, Cuba, indica su insuficiente funcionamiento, con el consecuente vertimiento de significativa carga contaminante al medio ambiente. Estas LFPs fueron diseñadas de forma tradicional, con el empleo de factores o márgenes de seguridad, lo que se refleja en el predominio de bajas cargas superficiales de DBO5 y largos tiempos de retención hidráulicos y, contrariamente a lo falsamente supuesto, sin garantía de que los efluentes tengan la calidad deseada. El presente trabajo se centra en la evaluación del funcionamiento y el diseño estocásticos de unidades independientes y sistemas combinados de tecnologías naturales de tratamiento de aguas residuales como una nueva concepción que se basa en la simulación, bajo incertidumbre y variabilidad en los datos, de estas tecnologías y en la integración lógica de modelos matemáticos, conceptos y métodos dentro de un procedimiento metodológico general. El desarrollo de este procedimiento y su aplicación al tratamiento natural del agua residual urbana en la provincia de Villa Clara, Cuba, son los resultados más importantes de la investigación. Con el procedimiento propuesto, se implementan modelos estocásticos de simulación del agua residual urbana y de los procesos de tratamiento de la misma, mediante LFPs y estanques de lemnáceas (ELAs), se realiza un diagnóstico del funcionamiento de las LFPs en Villa Clara, se analiza la factibilidad del tratamiento combinado del efluente de las LFPs existentes con ELAs y se evalúan variantes de inversión, con la inclusión de factores intangibles, para un caso de estudio. Son aportes importantes de este trabajo la determinación de constantes cinéticas para los modelos empleados, la incorporación del concepto de fiabilidad del proceso, la determinación de los coeficientes de fiabilidad para el diseño de LFPs como factores o márgenes de seguridad sustentados probabilísticamente, la introducción de las isolíneas de fiabilidad como un instrumento novedoso y de fácil aplicación para el diseño estocástico, la obtención de funciones de costo de inversión e indicadores combinados costo-población servida y costo-fiabilidad para LFPs y ELAs para caracterizar el proceso de tratamiento. El procedimiento metodológico general propuesto se considera un importante instrumento tanto para proyectistas como para gestores ambientales de Cuba. Entre sus posibles aplicaciones se visualizan la contribución a la mejora de las normas de vertimiento vigentes y al desarrollo de una estrategia progresiva para la reducción de la carga contaminante proveniente de los residuales urbanos en Cuba, sustentada tecnológica, económica, ambiental y socialmente.