Tesis profesional presentada por Jesús Rosario Ortíz Mejía

Licenciatura en Ingeniería Química con área en Ingeniería Ambiental. Departamento de Ingeniería Química y Alimentos. Escuela de Ingeniería, Universidad de las Américas Puebla.

Jurado Calificador

Presidente: Dr. René Reyes Mazzoco
Vocal y Director: Dr. René Alejandro Lara Díaz
Secretario: Ing. María Luisa Sámano Celorio

Cholula, Puebla, México a 14 de mayo de 2004.

Resumen

Las técnicas de solidificación/estabilización, hoy en día representan una muy buena opción como técnica intermedia de tratamiento de residuos tanto sólidos, líquidos y lodos.

Estas técnicas surgen como una etapa intermedia dentro del sistema de tratamiento de corrientes concentradas de desechos industriales o no industriales, pero que puedan representar un peligro para la salud o el ambiente, estas técnicas basan su funcionamiento en el encapsulamiento de los materiales de forma tanto física como química, solidificación y estabilización.

Las técnicas de solidificación-estabilización utilizadas hoy en día, involucran el uso de distintos materiales que pueden proporcionar una matriz sólida y confiable de no lixiviar para evitar la contaminación del suelo y mantos freáticos; es así como el uso de la ceramización, vitrificación y cementación, representan alternativas innovadoras en el tratamiento de desechos peligrosos.

En esta tesis se estudió la técnica de estabilización / solidificación, mediante el uso del cemento como agente ligante para formar una matriz de concreto que pudiera proporcionar los requerimientos de dureza, resistencia e impermeabilidad necesarios para el éxito de la técnica.

Se eligieron varios metales que tuvieran características de peligrosidad, y que en algún momento pudieran representar desechos industriales existentes, por esto se decidió utilizar sales de metales pesados como: Ácido crómico, Cloruro de Níquel y Acetato de Plomo, estas sales fueron incorporadas a la mezcla de arena, grava y cemento, en forma de solución y tomando en cuenta el agua en solución, como parte del agua de fraguado, para no alterar la relación de los componentes, especialmente de Cemento/Agua, debido a que de esta relación depende en gran parte el tener una mezcla con buena resistencia. Se hicieron varios ensayos con probetas cilíndricas a diferentes concentraciones de metales, siendo 10% la concentración mayor con la que se trabajó; se ideó de este modo, debido a que se buscaba encontrar el límite máximo de tolerancia de concentraciones que el concreto podía recibir sin mostrar alteraciones significativas en su estructura y sus características; para esto se utilizaron las pruebas de resistencia a la compresión y el estudio de extracción PECT, el cual otorga la concentración de metal que ha lixiviado y es posible realizar un comparativo con los límites máximos permisibles para observar la eficiencia de la técnica.

Con los resultados obtenidos, se evalúa la técnica y se pueden establecer límites de concentraciones de los metales, así como emitir recomendaciones para aplicar esta técnica de manera correcta.

Índice de contenido

Agradecimientos (archivo pdf, 7 kb)

Capítulo 1. Resumen (archivo pdf, 8 kb)

Capítulo 2. Introducción (archivo pdf, 13 kb)

Capítulo 3. Objetivos (archivo pdf, 17 kb)

  • 3.1 Objetivo General
  • 3.2 Objetivos Específicos

Capítulo 4. Revisión bibliográfica (archivo pdf, 364 kb)

  • 4.1 Procesos de Estabilización / Solidificación
  • 4.2 Cemento
  • 4.3 Estructura y Composición Química
  • 4.4 Concreto
  • 4.5 Pruebas Aplicables

Capítulo 5. Materiales y métodos (archivo pdf, 85 kb)

Capítulo 6. Resultados (archivo pdf, 132 kb)

  • 6.1 Preparación de probetas
  • 6.2 Permeabilidad
  • 6.3 Pruebas de compresión
  • 6.4 Análisis de lixiviados

Capítulo 7. Análisis de resultados y conclusiones (archivo pdf, 45 kb)

  • 7.1 Preparación de probetas
  • 7.2 Pruebas de compresión
  • 7.3 Análisis de lixiviados
  • 7.4 Recomendaciones y opciones para rehúso
  • 7.5 Posibilidades para trabajos futuros
  • 7.6 Conclusiones generales

Referencias (archivo pdf, 9 kb)

Anexo 1. Práctica estándar para la fabricación y curado en la obra de especimenes de concreto para pruebas (archivo pdf, 13 kb)

Anexo 2. Prueba de compresión simple (archivo pdf, 9 kb)

Anexo 3. Análisis CRETIB (Extracción PECT) (archivo pdf, 18 kb)

Anexo 4. Determinación de la Concentración de Metales mediante Espectrofotometría de Absorción Atómica (archivo pdf, 9 kb)

Anexo 5. Determinación de Níquel mediante Dimetilglioxima (archivo pdf, 6 kb)

Anexo 6. Hoja de seguridad del Acetato de Plomo (archivo pdf, 227 kb)

Anexo 7. Hoja de seguridad del Cloruro de Níquel (archivo pdf, 173 kb)

Anexo 8. Hoja de seguridad del Ácido Crómico (archivo pdf, 226 kb)

Anexo 9. Fotografías (archivo pdf, 4 mb)

Ortíz Mejía, J. R. 2004. Estudio de la estabilización y solidificación de metales pesados mediante la técnica de cementación. Tesis Licenciatura. Ingeniería Química con área en Ingeniería Ambiental. Departamento de Ingeniería Química y Alimentos, Escuela de Ingeniería, Universidad de las Américas Puebla. Mayo. Derechos Reservados © 2004.