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Ambrosi Jonnathan, Barreto Jorge, Alba Bryan.
UNIVERSIDAD DE CUENCA
FACULTAD DE INGENIERA
ESCUELA DE INFORMTICA
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Biomateriales sorbentes para la limpieza
de derrames de hidrocarburos en suelos y
cuerpos de agua.
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Resumen
Este estudio est enfocado en identificar y evaluar
materiales
orgnicos que pueden ser usados como sorbentes en
operaciones de limpieza de derrames de hidrocarburos tanto
en
suelos como en cuerpos de agua.
Se evalu la capacidad de sorcin de tres materiales fibra de
caa, fibra de coco y buchn de agua con tres hidrocarburos
35,
30 y 25 API y dos tipos tipos de agua destilada y marina
artificial
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Resumen
Se encontr que los tres materiales evaluados tienen una
capacidad de sorcin igual o superior a un material comercial
contra el cual fueron comparados.
Se observ que la capacidad de sorcin dependan de algunas
variables como viscosidad del hidrocarburo, granulometra y
estructura del material.
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Introduccion Los accidentes que han producido derrames de
petrleo y
productos refinados han causado daos ambientales importantes
a los ecosistemas, dichas reas generalmente se encuentran en
zonas de fragilidad ecolgica.
Para el control y mitigacin de los efectos causados por los
derrames no se puede aplicar una solucin universal los
mtodos
dependen de la topografa (acceso, cercana a cuencas y
condiciones ambientales).
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Introduccion
Los pasos generalmente para la mitigacin y limpieza de
derrames de hidrocarburos son:
1. Contencin.
2. Recoleccin.
3. Limpieza y disposicin.
En esta investigacin se busca evaluar la capacidad de
sorcion
de hidrocarburos por parte de distintos materiales(fibra de
caa,
fibra de coco y maleza marina) que causan una problemtica
ambiental por dificultad en su disposicin final.
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Metodologa:Materiales y
Equipos. Materiales sorbentes a evaluar
Se trabaj con tres materiales residuales fibra de coco de caa
y
buchn de agua los cuales se compararon frente a un material
sorbente comercial de origen natural(Sphagnum) recomendado
para
aplicacin de derrames tanto en suelos como en cuerpos de
agua.
Hidrocarburo
Fueron seleccionados tres tipos de hidrocarburos liviano (35
API)
medio (30 API ) y pesado(25 API) con determinadas
propiedades.
Gravedad API es una medida de densidad que, en comparacin con el
agua, precisa cun pesado o liviano es el petrleo
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Metodologa:Materiales y
Equipos.
Figura. Propiedades de los hidrocarburos utilizados en las
pruebas
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Procedimiento experimental Adecuacin de Materiales.
Los materiales se sometieron a un proceso de secado a 80C
mediante aire caliente durante 2 horas, hasta alcanzar una
humedad al 10% luego fueron molidos.
Caracterizacin de los materiales
Propiedades fsicas :granulometra, densidad aparente,
flotabilidad flamabilidad y comportamiento trmico.
Estructura :aspectos anatmicos y estructurales de los
materiales.
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Capacidad de Sorcion
La capacidad de sorcin para todos los materiales fue
evaluada
adaptando la norma ASTM-F726 y el protocolo canadiense Oil
Spill Sorbents en el cual se determina la masa de
hidrocarburo
sorbido por gramo de material sorbente mediante la ecuacin:
Donde:
Ct = capacidad de sorcion.
mt = masa del material impregnado.
m0 =masa del material seco.
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Cinetica de sorcion
En este ensayo se registr la ganancia en peso del material
con
hidrocarburo a diferentes tiempos(desde 5 segundos de contacto
con el
hidrocarburo hasta 24 horas despus) el modelo usados es el
siguiente:
Donde K es la constante de la velocidad de sorcin y n es la
constante
especfica del tiempo.
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Resultado y anlisis.
Las propiedades fsicas se reportan en las siguientes tablas.
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Resultado y anlisis.
Los materiales tienden a flotar tanto en agua pura como en
mezclas hidrocarburo-agua lo que les permite mantenerse en la
superficie al
ser aplicados en un derrame de hidrocarburo sobre agua lo que
evita
el riesgo de llevar consigo hidrocarburo al sedimento
acutico.
Un resultado favorable tambin se obtuvo respecto a la
flamibilidad ya que los materiales no arden cuando se exponen a la
llama.
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Resultado y anlisis.
En las siguientes tablas se har referencia a los materiales
mediante las
siguientes abreviaturas.
Los resultados se presentan en gramos de hidrocarburo por gramo
de material.
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Resultado y anlisis.
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Resultado y anlisis.
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Resultado y anlisis.
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Resultado y anlisis.
Los materiales sorbentes trabajan mediante dos principios la
adsorcin donde
las molculas de hidrocarburo se adhieren a la superficie y la
absorcin que
permite acumular y retener hidrocarburo en los espacios
capilares de las
estructuras de los materiales.
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Resultado y anlisis.
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Resultado y anlisis.
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Conclusiones.
Se encontr que los materiales evaluados(buchn de agua y fibras
de coco y de caa) son efectivos para ser usados como materiales
sorbentes
de hidrocarburos en la mitigacin y control de derrames de
combustibles
lquidos con capacidad de sorcin iguales o superiores al
material
comercial evaluado.
En general los materiales sorben ms eficientemente el
hidrocarburo pesado y medio que el hidrocarburo liviano.
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Referencias.
[1]Diana Paola Ortiz Gonzlez, Fabio Andrade Fonseca, Gerardo
Rodrguez
Nio, Luis Carlos Montenegro Ruiz
Biomateriales sorbentes para la limpieza de derrames de
hidrocarburos en
suelos y cuerpos de agua
Ingeniera e Investigacin, vol. 26, nm. 2, agosto, 2006, pp.
20-27,
Universidad Nacional de Colombia
