viernes, 5 de abril de 2013

INTRODUCCIÓN

Uno de los grandes problemas que debe afrontar el mundo civilizado es el destino final de los desperdicios generados. Su gestión, tanto a nivel local como a nivel mundial, es vital para la preservación del hábitat humano, del medio ambiente y de la salud de la población. El tratamiento que se le da a los residuos es lo que diferencia un sistema de gestión de los residuos adecuado de otro que no lo es. Así, aquellos que se basan en la destrucción de los residuos sin aprovechamiento alguno, como la incineración sin recuperación energética y el vertido, se consideran como no adecuados desde un punto de vista medioambiental, mientras que los demás constituyen formas de obtener un rendimiento de los residuos a la vez que permiten su reincorporación a los ciclos productivos. De este modo se obtiene un aprovechamiento más óptimo de los recursos naturales, minimizando el impacto sobre el medio ambiente, al reducir la contaminación que generan.
Los residuos se pueden clasificar en: domiciliarios, industriales, agropecuarios y hospitalarios y estos se gestiona de modo distinto.
Residuos domiciliarios: son los llamados residuos sólidos urbanos, (R.S.U.) o basura doméstica. La eficiencia de la gestión de este tipo de residuos consiste en reducir al mínimo la cantidad de desechos enviados al vertedero. Estos residuos suelen tener tres destinos: envío al vertedero, incineración del total, separación de los metales, vidrios y putrescibles, para su reciclado, e incineración del resto. 
De origen agropecuario: se suelen utilizar como abono, o bien se queman, convirtiéndose en cenizas ricas en nitrato potásico que es, un excelente abono. También se utilizan para obtener otros productos: alcohol obtenido a partir de la fermentación de hojas de caña, leños para chimeneas a partir de huesos de aceituna, la utilización de la cáscara de almendra como combustible para estufas etc.
De origen industrial: se suelen eliminar por combustión controlada ya que son altamente contaminantes. Muchos países pobres ofrecen su suelo como destinatario final de los residuos generados por la industria.
Los residuos originan problemas de todo tipo:
Los residuos de origen industria: si se vierten al medio ambiente provocan la mortandad de peces, aves y otros animales. Su incineración contamina la atmósfera, tanto por la gran producción de anhídrido carbónico (efecto invernadero), como por la emisión de gases que alteran el equilibrio atmosférico (agujero de ozono), o bien tienen efectos sobre la salud de la población (agravan las enfermedades bronquiales y pulmonares). Su deposición, sobre el suelo produce su contaminación, el de las aguas subterráneas y a la larga, el de la población que convive en el entorno cercano.
Los residuos de origen urbano son contaminantes, ya que aparte del efecto estético emiten dioxinas y furanos. Y otro tanto ocurre con la población, ya que las dioxinas se acumulan en los tejidos grasos y en situaciones de estrés se liberan al sistema circulatorio desequilibrando el sistema inmunitario, disminuyendo nuestras defensas y produciendo trastornos respiratorios. Por eso a veces se incineran o se depositan en vertederos especiales. 
Recuperación de recursos:
 Se trata de la política de las tres erres: Reducir, Reutilizar y Reciclar. 
* Reducir = Trata de que la cantidad de residuos producidos disminuya. 
* Reutilizar = Los residuos, en lugar de ser arrojados a la basura, se utilizan para lo mismo para lo que fueron fabricados o bien para otra función distinta.
 * Reciclar = los residuos disminuyen porque los objetos se reincorporan a la cadena de fabricación. El reciclado implica, casi siempre, disminuciones en los consumos de agua, energía y/o materias primas y, sobre todo, de la contaminación producida. 

 Hay una serie de métodos de recuperación de recursos, con nuevas tecnologías y métodos que están siendo desarrollados continuamente.
Reciclaje: El reciclaje significa recuperar para otro uso un material que de otra manera sería considerado un desecho. Estos se recogen y clasifican en grupos homogéneos, de modo que pueda usarse otra vez su materia prima (reciclado).
Incineración: La incineración es un método de recogida de basuras que implica la combustión de la basura a altas temperaturas. En efecto, la incineración de materiales de desecho convierte la basura en calor, emisiones gaseosas y ceniza residual sólida. Otros tipos de tratamiento térmico incluyen pirólisis y gasificación. Una planta generación de energía de residuos, es un término moderno para un incinerador que quema desechos en un horno de alta eficacia para producir vapor y/o electricidad e incorpora sistemas de control de contaminación del aire modernos y monitores de emisión continuos. La pirólisis y la gasificación son dos formas de tratamiento térmico en las que los residuos se calientan a altas temperaturas con una cantidad de oxígeno limitada. El proceso se lleva a cabo en un contenedor sellado a alta presión. La gasificación es usada para convertir materiales orgánicos directamente en un gas sintético formado por monóxido de carbono e hidrógeno. El gas se puede quemar directamente para producir vapor o en un motor térmico para producir electricidad. La gasificación se emplea en centrales eléctricas de biomasa para producir la energía renovable y calor.
Compostaje y digestión anaerobia: La materia orgánica se descompone por vía aeróbica (compostaje), con alta presencia de oxígeno o por vía anaeróbica (metanización), con nula o muy poca presencia de oxígeno. El compostaje consiste en la descomposición aeróbica (con oxígeno) de residuos orgánicos como restos vegetales, animales, excrementos y purines, por medio de la reproducción masiva de bacterias aerobias termófilas que están presentes en forma natural en cualquier lugar. El material orgánico resultante se puede reciclar como abono para agricultura.
 Gestión de Residuos Peligrosos: Los residuos peligrosos son dañinos para la salud humana y el medio ambiente. Los Residuos Peligrosos, la acción química conducente a inertizar los residuos constituyen la base de los tratamientos. El manejo de los residuos peligrosos incluye, en general, la prevención, el tratamiento y deposición final. La prevención consiste en la reducción de residuos y su volumen; el tratamiento tiene como finalidad reducir su peligrosidad y toxicidad; y la deposición final se refiere a los mecanismos adecuados para prevenir riesgos al ambiente y a la salud humana.Su procedencia es casi exclusivamente de la industria química pesada, la agroindustria (pesticidas), la industria forestal (preservantes), la gran minería (elementos tóxicos extrínsecos) y los hornos.  Obligan a este tipo de industrias a entregar sus residuos en empresas autorizadas para su deposición final. El tratamiento consiste en someter a cierta clase de residuos peligrosos a una serie de reacciones químicas y físicas para convertirlos en sustancias inertes

jueves, 4 de abril de 2013

The potential of agro-industrial residues for production of holocellulase from filamentous fungi

http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0964830509001760
Las especies de hongos, incluyendo Aspergillus oryzae, Aspergillus terreus, Emericella nidulans, Penicillium citrinum, Fusarium verticillioides, Fusarium y proliferatum lilacinum Paecilomyces, se aislaron de los residuos del tratamiento del algodón. Ellos fueron seleccionados por su capacidad para producir holocellulases cuando se cultiva en estado liquido que contienen residuos agroindustriales como fuentes de carbono. Los experimentos sobre el crecimiento de los hongos filamentosos en medios de cultivo que contienen residuos de algodón como la fuente de carbono se informa la primera vez. Por conveniencia, las condiciones de cultivo (distintas temperatura) y los ensayos enzimáticos fueron los mismos para todos los hongos, es decir, no se hizo ningún intento de optimización del individuo. El objetivo de este trabajo fue para identificar los hongos y holocellulase (celulasa, hemicelulasa y pectinasa) de interés académico y su aplicación de importancia comercial. El patrón de producción de holocellulase fue influenciado por el tipo de residuos agroindustriales presentes en el medio. Los mejores rendimientos de holocellulases fueron obtenidos a partir de extractos de A. oryzae y A. terreus. Multiplicidad enzima se puso de manifiesto por fraccionamiento de los extractos crudos de filtración en el gel de ultrafiltración, de intercambio iónico y análisis de procedimientos de cromatografía zimograma.

An approach to the estimation of the value of agricultural residues used as biofuels


Una simple demanda lateral se propone para estimar el valor monetario de los residuos agrícolas utilizados como biocombustibles. Algunas de las cuestiones  importantes suponen el uso de materias primas de biomasa en calderas carbón-fuego se analizaron junto con sus implicaciones para un precio máximo aceptable de los residuos agrícolas. Los resultados de algunos cálculos típicos se analizan junto con las estimaciones obtenidas sobre la base de un enfoque de oferta (basado en el precio de producción) desarrollado anteriormente. Los resultados obtenidos pueden ser utilizados como indicadores preliminares para la identificación de nichos de mercado para su utilización inmediata a corto plazo de residuos agrícolas en las calderas para los procesos de calefacción y generación de energía.

Processing and characterization of reinforced polyethylene composites made with lignocellulosic fibers from Egyptian agro-industrial residues


Las fibras lignocelulósicas se extrajeron de cultivos industriales de Egipto. El tallo de algodón, paja de arroz, bagazo y residuos de plantas de plátano. Se determinó la composición química de estas fibras. Los materiales compuestos se procesaron a partir de estas fibras lignocelulósicas naturales utilizando polietileno de baja densidad y ácido esteárico como compatibilizador, o polietileno maleado de baja densidad. Las propiedades térmicas y mecánicas fueron estudiadas mediante calorimetría diferencial de barrido (DSC) y los ensayos de tracción, respectivamente. La morfología de los materiales compuestos elaborados se estudiaron por microscopía electrónica de barrido (SEM). Mejor compatibilidad y propiedades mecánicas mejoradas se obtuvieron utilizando LDPE maleado como compatibilizador. La composición química de las fibras, en términos de lignina, celulosa y hemicelulosas contenidas, se encontró que tienen una fuerte influencia sobre las propiedades mecánicas de los materiales compuestos

Processing and characterization of reinforced polyethylene composites made with lignocellulosic fibers from Egyptian agro-industrial residues


Las fibras lignocelulósicas se extrajeron de cultivos industriales de Egipto. El tallo de algodón, paja de arroz, bagazo y residuos de plantas de plátano. Se determinó la composición química de estas fibras. Los materiales compuestos se procesaron a partir de estas fibras lignocelulósicas naturales utilizando polietileno de baja densidad y ácido esteárico como compatibilizador, o polietileno maleado de baja densidad. Las propiedades térmicas y mecánicas fueron estudiadas mediante calorimetría diferencial de barrido (DSC) y los ensayos de tracción, respectivamente. La morfología de los materiales compuestos elaborados se estudiaron por microscopía electrónica de barrido (SEM). Mejor compatibilidad y propiedades mecánicas mejoradas se obtuvieron utilizando LDPE maleado como compatibilizador. La composición química de las fibras, en términos de lignina, celulosa y hemicelulosas contenidas, se encontró que tienen una fuerte influencia sobre las propiedades mecánicas de los materiales compuestos

Storage of carbon dioxide captured in a pilot-scale biogas upgrading plant by accelerated carbonation of industrial residues

http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S187661021100748X
Este trabajo informa de las evaluaciones preliminares obtenidas en el proyecto UPGAS-LOWCO2 (LIFE08 ENV/IT/000429) sobre los métodos innovadores para la mejora del biogás a través de la captura y almacenamiento de CO2. Uno de los métodos estudiados en este proyecto es la absorción química de CO2  contenido en los gases del vertedero con una solución de KOH seguido por carbonatación de la solución gastada con residuos industriales seleccionados para regenerar la solución alcalina y almacenar el CO2  en una fase sólida (calcita). En este trabajo se presentan los principales resultados de los experimentos a escala de laboratorio llevadas a cabo para evaluar los efectos de los principales parámetros de funcionamiento de la reacción de carbonatación para identificar las condiciones que permitan maximizar la absorción de CO2  de los residuos sólidos y el porcentaje de KOH que se pueden regenerar por el proceso de absorción. Estos resultados proporcionan un conjunto de datos para el diseño de una unidad de planta piloto para ser construida y dirigir el seguimiento del proyecto.

Biomass pyrolysis kinetics: A comparative critical review with relevant agricultural residue case studies


La pirólisis de la biomasa es un proceso de conversión termoquímico fundamental de importancia industrial y ecológica. Desde el diseño y operación de sistemas industriales de conversión de biomasa para el modelado de la propagación de los incendios forestales, la comprensión de la cinética del estado sólido de la  pirólisis es imprescindible. Una revisión crítica de los modelos cinéticos y aproximaciones matemáticas que trabajan actualmente en el análisis del estado térmico del sólido es proporcionado. Métodos Isoconversional y el modelo de acondicionamiento para la estimación de parámetros cinéticos son comparativamente evaluados. La descomposición térmica de la biomasa procede a través de un conjunto muy complejo de la competencia y las reacciones simultáneas y por lo tanto el mecanismo exacto para la pirólisis de biomasa sigue siendo un misterio. La perniciosa persistencia de variaciones sustanciales en los datos de cinéticas para sólidos con independencia del modelo cinético empleado ha dejado al descubierto serias divisiones dentro de la comunidad del análisis térmico y también en la comunidad científica e industrial que cuestiono la relevancia y aplicabilidad de la cinética de los datos obtenidos de las reacciones heterogéneas. Muchos factores pueden influir en los parámetros cinéticos, incluyendo las condiciones de proceso, las limitaciones de transferencia de masa y calor, físicas y químicas de la heterogeneidad muestra errores. Un análisis de datos de descomposición térmica obtenido a partir de dos residuos agrícolas , cáscaras de nuez y bagazo de caña de azúcar, revelan  la dificultad y los riesgos en el modelado de sistemas de reacción heterogéneas .