Tecnología Química

Removal of chromium from alkaline wastewater with natural zeolite, in fixed bed adsorption column

Se evalúa la tecnología de columna de adsorción de lecho fijo, a escala de laboratorio, para neutralizar y reducir la concentración de iones cromato del residual industrial alcalino de la Empresa de fibrocemento Armando Mestre de Santiago de Cuba, utilizando como adsorbente una zeolita natural tipo mordenita (ZN). Para efectuar los experimentos, se realizaron pruebas preliminares con lechos de diferentes granulometrías, seleccionándose un lecho con un tamaño medio de partículas de 0,85 mm. Mediante pruebas coloidequímicas se determinó que el punto de carga cero de esta zeolita es de 7,3; desplazándose hasta 7,7 cuando entra en contacto con una disolución de cromato. Este resultado, conjuntamente con las imágenes por MEB, con las curvas de ruptura que describen los procesos de neutralización del pH y de adsorción del cromo en el lecho de zeolita, así como con las posiciones determinadas de los puntos de ruptura, corroboraron que los iones cromatos son adsorbidos por la superficie externa del mineral zeolítico mediante un proceso de adsorción específica polar. Se obtuvo experimentalmente, y se confirmó estadísticamente, que el tamaño de partícula es la variable que más influye en la posición del punto de ruptura, siendo comparativamente menor la influencia del flujo volumétrico del licor. Finalmente, como resultado del trabajo realizado se comprobó que la tecnología de columna de adsorción de lecho fijo, con el empleo de la ZN como adsorbente, resulta apropiada para la descontaminación y neutralización de residuales alcalinos industriales.

The technology of column of adsorption of fixed channel is evaluated, to laboratory scale, to neutralize and to reduce the concentration of ions chromate from alkaline industrial waste of the fibrocement Company "Armando Mestre" from Santiago, from Cuba, using a natural type mordenita zeolite (ZN) as adsorbent. To make the experiments, were carried out preliminary tests with channels of different grains, being selected an average size of particles of 0,85 mm. By coloidalchemistry tests it was determined that the point of zero load of this zeolite is of 7,3; moving up to 7,7 when it enters in contact with a chromate solutions. This result, jointly with the SEM images, with the rupture curves that describe the pH neutralization processes and of adsorption of the chromium in the zeolita channel, as well as with the positions of the rupture points, they corroborated that the chromate's ions were absorbed for the external surface of the zeolítico mineral by means of a process of specific polar adsorption. It was obtained experimentally, and was confirmed statistically, that the particle size is the variable that more influences in the position of the rupture point, being comparatively smaller the influence of the volumetric flow of the liquor. Finally, as a result of the carried out work it was proven that the technology of column of adsorption of fixed channel, with the employment of ZN as adsorbent, is appropriate for the purify and neutralization of alkaline industrial waste.

HYSYS AS A TOOL IN THE THERMODYNAMIC COURSE FOR CHEMICAL ENGINEERS (First Part)

En este trabajo se presenta una experiencia docente en la Disciplina Principios de Ingeniería Química, que consiste en la simulación de situaciones problémicas de la asignatura Termodinámica para Ingenieros Químicos, utilizando el simulador de procesos HYSYS. El objetivo principal fue realizar la simulación de las operaciones de Destilación, Flasheo y Reacción Química, que se estudian en la asignatura en el cuarto año de la carrera y constituyen importantes operaciones de la industria química, con el propósito de realizar de manera virtual tres prácticas de laboratorio, presentando en esta primera parte los aspectos relacionados con la Práctica de Laboratorio Virtual N° 1: Cálculos típicos en columnas de destilación. En el desarrollo de las prácticas el estudiante puede apreciar los cambios que experimentarían los sistemas objeto de estudio al introducir variaciones en las variables de operación, hecho que resulta imposible explorar en un proceso real, lo cual ofrece a los estudiantes las posibilidades de ampliar los conocimientos relacionados con la Termodinámica, logrando prepararlos como profesionales más competentes en el campo de la Ingeniería Química. Se demuestra que HYSYS es un programa profesional eficiente para la simulación de situaciones problémicas y realización de prácticas de laboratorio virtuales, destacándose su importancia como una herramienta muy útil para el docente en el caso de operaciones como estas, donde las condiciones reales existentes y medidas de seguridad requeridas exigen reactivos e instalaciones costosas, lo que amplía notablemente la aplicabilidad de este programa profesional en la docencia y su utilización con otros fines.

This paper presents a teaching experience in the Discipline Principles of Chemical Engineering, which consists of the simulation of problem situations of the subject Thermodynamics for Chemical Engineers, using the HYSYS process simulator. The main objective was to perform the simulation of Distillation, Flashing and Chemical Reaction operations, which are studied in the subject in the fourth year of the course and constitute important operations of the chemical industry, with the purpose of performing in a virtual way three practices In this first part, the aspects related to the Practice of Virtual Laboratory N ° 1: "Typical calculations in columns of distillation". In the development of the practices the student can appreciate the changes that the systems under study would experience when introducing variations in the variables of operation, a fact that is impossible to explore in a real process, which offers the students the possibilities of expanding the knowledge Related to Thermodynamics, managing to prepare them as more competent professionals in the field of Chemical Engineering. It is demonstrated that HYSYS is an efficient professional program for the simulation of problematic situations and realization of virtual laboratory practices, emphasizing its importance as a very useful tool for the teacher in the case of operations like these, where the existing real conditions and measures of Safety require expensive reagents and facilities, which greatly extends the applicability of this professional program in teaching and its use for other purposes.

Simulation of moringa oil production plant using Superpro Designer process simulator

En el siguiente trabajo se efectúa la simulación de una planta de producción de aceite de moringa con una capacidad de procesamiento e 450 kilogramos de vainas de moringa por lote. Se llevaron a cabo dos estudios de sensibilidad consistentes en 1) evaluación de la influencia del incremento del precio de venta del aceite de moringa entre $ 30-50/kg, manteniendo constante la capacidad de procesamiento de la planta en 450 kilogramos de vainas de moringa por lote (kg/lote), sobre los principales indicadores económicos de la planta, esto es, Valor Actual Neto (VAN), Tasa Interna de Retorno (TIR) y Período de Retorno de la Inversión (PRI), entre otros y 2) determinar la influencia del incremento de la tasa de procesamiento de la planta entre 300-800 kg/lote, manteniendo constante el precio de venta del aceite de moringa en USD $ 35/kg, sobre los indicadores económicos VAN, TIR y PRI, entre otros parámetros. Se deberán invertir alrededor de USD $ 2 millones para construir la planta. El proyecto tendrá ganancias netas anuales de $ 534 000, con una TIR de 17,42 %, un PRI de 3,65 años y un VAN de $ 1 132 000,00. Se empleó el simulador SuperPro Designer ® v.8.5 para llevar a cabo la simulación del proceso de producción.

At the present work the simulation of a moringa oil production plant having a processing capacity of 450 kilograms of moringa pods per batch is carried out. Two sensitivity studies were accomplished consistent of 1) assessment the influence of increasing the moringa oil selling price from USD $ 30 per liter ($/kg) to USD $ 50/kg, keeping constant the plant processing capacity in 450 kilograms of moringa pods per batch (kg/batch), over the main economic indicators of the plant, that is, Net Present Value (NPV), Internal Rate of Return (IRR) and Payback Time (PT), among other indicators, and 2) determine the influence of incrementing the plant processing rate from 300 to 800 kg/batch, maintaining constant the moringa oil selling price in USD $ 35/kg, over the indicators NPV, IRR and PT, among other parameters. It's needed about USD $ 2 million of investment to construct the plant. The project will have annual net profits of $ 534 000, with IRR, PT and NPV values of 17,2%, 3.65 years and $ 1 132 000, respectively. SuperPro Designer ® process simulator was employed to carry out the simulation of the production process.

Evaluation of the productivity of two strains of pleurotus spp on coffee pulp coffea canephora pierre ex frhoener

Las despulpadoras que benefician el café por vía húmeda, generan grandes cantidades de pulpa de café que se vierten al ambiente. La pulpa de café tiene una cantidad apreciable de materiales fermentables, que se pueden aprovechar por la fermentación sólida, cultivando setas comestibles del género Pleurotus. El objetivo de este trabajo fue evaluar la productividad de dos cepas de Pleurotus, utilizando dos tipos de biorreactores: en bolsas y en bandeja. El estudio se desarrolló en la planta de investigación-producción del Centro de Estudios de Biotecnologia Industrial, empleando como sustrato la pulpa de café Coffea canephora Pierre ex Frhoener . El sustrato fue inoculado con dos cepas CCEBI 3024 y CCEBI 3023, con 7 réplicas para cada biorreactor, en una proporción de 10 % del peso húmedo de sustrato. Como parámetros de productividad se midieron Eficiencias Biológicas (EB), Rendimiento (R) y la Precocidad (P). Los resultados obtenidos en las dos cepas CCEBI 3024 y CCEBI 3023 en las bolsas mostraron que las (EB) fueron 57,7% y 59,4%, respectivamente y el Rendimiento 16,5% y 17,0%, respectivamente, fueron similares para las dos cepas, solo presentaron diferencias significativas en la Precocidad. Con respecto al cultivo en bandejas, las (EB) fueron 25,2% y 26,0%, respectivamente y el Rendimiento fue 7,3% y 7,4%también fueron similares, con diferencias significativas en la Precocidad. Dada la productividad mostrada se puede concluir, que es más conveniente, el cultivo en bolsas para ambas cepas.

The coffee process industries, that benefit the wet coffee, generate large amounts of coffee pulp that are discharged into the environment, constituting a contamination for this. The coffee pulp has an appreciable amount of fermentable materials, which can be exploited by solid-state fermentation by cultivating edible mushrooms of the Pleurotus genus, which has been the object of numerous studies because its fruiting body constitute a food and also because is a producer of enzymes of Industrial interest. The objective of this work was to evaluate the productivity of two strains of Pleurotus using two types of bioreactors: in bags and in tray. The study is carried out in the research-production plant of the Industrial Biotechnology Center Study, using coffee pulp Coffea canephora Pierre ex Frhoener as substrate. The substrate was inoculated with two strains CCEBI 3024 and CCEBI 3023, with 7 replications for each bioreactor, at a ratio of 10% of the wet substrate weight. As productivity parameters, Biological Efficiencies (EB), Yield (R) and Precocity (P) were measured. The results using the bags showed that Biological Efficiencies (57, 7% -59, 4 %,) and Yield (16.5% -17.0%) were similar for both strains, only showed significant differences in Precocity. With respect to tray culture, Biological Efficiencies (25.2% -26,0%) and Yield (7.3% -7.4%) were also similar, with a significant difference in Precocity. According to the productivity shown, the culture in bags for both strains can be concluded more convenient.

Oily wastewater treatment by dissolved air floatation

Los procesos de flotación por aire disuelto (DAF) han sido probados con eficacia para remover hidrocarburos y materia suspendida en una gran variedad de aguas residuales, incluyendo las que originan las actividades de producción y refinación de petróleo. Los sistemas DAF utilizan los coagulantes normalmente empleados en los sedimentadores por gravedad. Se considera que las moléculas orgánicas con alto peso molecular (10 4 ) son removidas con hierro o aluminio, si se emplea el pH y dosis óptima. El tratamiento mediante flotación por aire disuelto para las aguas residuales provenientes de una refinería de petróleo se realizó c on el objetivo de disminuir la carga contaminante de las aguas oleosas originadas en el proceso de separación por gravedad. Los ensayos del proceso se efectuaron en equipo de flotación por aire disuelto (DAF) de fabricación japonesa, donde se evaluaron los productos comerciales policloruro de aluminio (PAC) y sulfato de aluminio con un floculantes comercial (CS 610). El proceso DAF se evaluó con los fluidos a tres temperaturas para conocer su sensibilidad a este parámetro, la presión de operación y el % de recirculación óptimos. Se logró disminuir la carga contaminante en las aguas residuales de la refinería con el tratamiento mediante flotación por aire disuelto aplicado, obteniendo una remoción de más de 93% para la materia suspendida, de 95% para hidrocarburos totales y 98% para turbidez para el par coagulante/floculante seleccionado.

Dissolved air flotation (DAF) processes have been effectively tested to remove hydrocarbons and suspended matter in a wide range of wastewater, including those that originate petroleum production and refining activities. DAF systems use the coagulants normally used in gravity separators. It is considered that the organic molecules with high molecular weight (10 4 ) are removed with iron or aluminum, if the pH and optimal dose are used. A dissolved air flotation treatment study for wastewater from a refinery was carried out with the objective of reducing the pollutant load of oily wastewater from the gravity separation process. The process tests were carried out on Japanese manufactured flotation equipment (DAF), where the commercial products were evaluated polychlorinated aluminum (PAC), and aluminum sulfate with a commercial flocculant (CS 610). The DAF process was evaluated with the fluids at three temperatures to know its sensitivity to this parameter, the optimum operating pressure and recirculation%. It was possible to reduce the pollutant load in the wastewater of the refinery with the applied treatment by dissolved air flotation, obtaining a removal of more than 93% for the suspended matter, 95% for total hydrocarbons, and 98% for turbidity for the pair coagulant / flocculant selected.

Obtaining a neural model for ethanol´s concentration estimation at “ Héctor Molina ” distillery

La producción de etanol para el consumo humano mediante fermentación alcohólica en la destilería Héctor Molina se realiza en un biorreactor tipo tanque, con modo de operación discontinuo incrementado. Actualmente la modelación de procesos biológicos utilizando técnicas de inteligencia artificial se ha convertido en tendencia. En este trabajo se crearon modelos con las redes neuronales artificiales (RNA), perceptrón multicapa específicamente, que lograron estimar la concentración de etanol en los fermentadores de la destilería Héctor Molina, utilizando el software MATLAB 2013 . La mejor topología neuronal, obtenida en Matlab presenta cuatro variables de entrada y seis neuronas en la capa oculta con una media del error cuadrático medio de 4,34·10 -4 y un factor de correlación con los datos experimentales de 0,916.

The ethanol production for alcoholic beverages manufacturing based on fermentation at Héctor Molina distillery is performed in a bioreactor tank operating at discontinuous mode. Currently the biological processes' modeling using artificial intelligence techniques has become a trend. In this paper, models with artificial neural networks (RNA), multilayer perceptron specifically, were created. These models were able to estimate the concentration of ethanol in the fermenters of the Héctor Molina distillery using MATLAB 2013. The best neural topology presents four input variables and six neurons in the hidden layer with a mean of the mean square error of 4,34 10 -4 and a correlation factor with the experimental data of 0,916.

Kinetics of the transesterification reaction for the production of biodiesel from the oil of Jatropha curcas L., in the province of Manabí, Ecuador

En el presente trabajo se obtuvieron parámetros que caracterizan la cinética de la reacción de transesterificación del aceite de la semilla de Jatropha curcas L. de la provincia de Manabí, República del Ecuador, con metanol utilizando como catalizador el NaOH en un sistema homogéneo básico para la obtención de biodiesel. Se trabajó a las temperaturas de 50°C y 60°C y presión atmosférica, con una relación de metanol/aceite de 10:1, con 1% en peso de catalizador respecto al aceite. Se emplearon el método integral y el método diferencial de análisis de datos, y el método de las velocidades iniciales para el desarrollo de la cinética de reacción. Los datos se obtuvieron de muestras a diferentes tiempos de reacción monitoreadas en cromatografía de gases, según la Norma Europea UNE-EN 14105. El orden de la reacción está en el rango de 1.3 a 1.5, y un valor de energía de activación en el orden de 12445.59 a 17798.96 J/mol, según los métodos de análisis de datos empleados. En el método integral los ajustes no son satisfactorios en las ecuaciones cinéticas para orden cero y orden uno. La ecuación cinética de segundo orden tiene un aceptable ajuste. Los resultados cinéticos son semejantes para todos los m étodos lo que demuestra su validez y que están en correspondencia con el modelo ajustado por el método integral.

In the present work parameters were obtained that characterize the kinetics of the transesterification reaction of the seed oil of Jatropha curcas L. from the province of Manabí, Republic of Ecuador, with methanol using as a catalyst the NaOH in a basic homogeneous system for the obtaining biodiesel. It was worked at temperatures of 50 ° C and 60 ° C and atmospheric pressure, with a methanol / oil ratio of 10: 1, with 1% by weight of catalyst with respect to the oil. The integral method and the differential method of data analysis, and the initial velocity method for the development of reaction kinetics were used. The data was obtained from samples at different reaction times monitored in gas chromatography, according to the European Standard UNE-EN 14105. The order of the reaction is in the range from 1.3 to 1.5, and an activation energy value in the order of 12445.59 to 17798.96 J/mol, according to the data analysis methods used. In the integral method, the adjustments are not satisfactory in the kinetic equations for order zero and order one. The second-order kinetic equation has an acceptable fit. The kinetic results are similar for all the methods, which demonstrate their validity and that are in correspondence with the model adjusted by the integral method.

Capacity flocculant of natural coagulants in water treatment

La coagulación es el proceso más importante en el tratamiento del agua, que incluye la remoción de especies en suspensión, mediante la adición de coagulantes químicos, cuyo uso trae desventajas asociadas a altos costos de adquisición, producción de grandes volúmenes de lodo y el hecho de que afectan el pH del agua tratada. Es así que el objetivo fue evaluar la capacidad floculante de tres variedades de Cactáceas Echinopsis pachanoi , Neoraimondia arequipensis y Opuntia ficus en el tratamiento de agua residual artificial. Se aplicaron dosis del 1%, 2% y 3% de coagulante de las tres variedades de Cactáceas extraídas con los tres solventes al agua residual artificial, observándose un incremento significativo (p-value<0.05) para la capacidad clarificante y el % de remoción, con el aumento de dosis de coagulante, presentando mejores resultados la variedad San Pedro. Los parámetros fisicoquímicos del agua tratada como el pH se incrementaron ligeramente de 6.61 del agua sin tratar a 7.58, mientras que la dureza y la alcalinidad no muestran diferencia significativa (p-value>0.05), la DBO del agua con coagulante se incrementó con el porcentaje de aplicación.

The coagulation is the most important process during the water treatment, which includes the removal of species in suspension by means of the addition of chemical coagulants, in which using brings disadvantages associated with high costs of acquisition, production of large volumes of mud and the fact that affect the pH of the treated water. Thus the objective was to evaluate the flocculant capacity of three varieties of Cacti Echinopsis pachanoi, Neoraimondia arequipensis y Opuntia ficus in the artificial wastewater treatment. Doses of 1%, 2%, and 3% coagulant of the three varieties of Cacti extracted with three solvents in the artificial wastewater were applied, observed a significant increase (p-value <0.05) for clarifying capacity and the removal %, with increasing doses of coagulant, the variety San Pedro showed better results. The physicochemical parameters of the treated water as the pH was slightly increasing from 6.61 to 7.58 untreated water, while hardness and alkalinity do not show a significant difference (p-value> 0.05), the DBO of water with coagulant increased with the percentage of application.

USING MATLAB IN PRACTICAL LESSONS OF THE TOPIC 2 OF MICROBIOLOGY FOR CHEMICAL ENGINEERING

Las clases prácticas del tema 2 de Microbiología para Ingeniería Química están relacionadas con la construcción de curvas de crecimiento microbiano, el análisis de la influencia de factores físicos y químicos en el crecimiento y el cálculo de parámetros cinéticos. En estas actividades docentes el estudiante debe graficar varias veces para solucionar los ejercicios planteados. Teniendo en cuenta lo anterior y el hecho de que la educación superior cubana plantea la necesidad de que cada asignatura tenga asociado un programa computacional, se plantea como objetivo emplear el MatLab como asistente matemático en la resolución de los ejercicios de las clases prácticas del Tema 2 Fisiología de los microorganismos de la asignatura Microbiología. Se exponen tres de los ejercicios a resolver en estas clases prácticas, se presenta la forma en que se resolverían empleando el MatLab, y por último las ventajas que supone trabajar en la asignatura con este programa profesional. Se concluye que se vincula la asignatura con el programa director de computación a la vez que se emplea un lenguaje de programación nuevo para los estudiantes que les sirve de base para el Control de Procesos Químicos.

The practical lessons of topic 2 of Microbiology for Chemical Engineering are related to the construction of microbial growth curves, the analysis of the influence of physical and chemical factors on growth and the calculation of kinetic parameters. In these teaching activities the student must graph several times to solve the exercises. Taking into account the above and the fact that cuban superior education requires that each subject has associated a computer program, the objective is to use MatLab as a mathematical assistant in solving the exercises of the practical lessons of topic 2 "Physiology of microorganisms" of the subject Microbiology. Three of the exercises to solve in these practical lessons are exposed, the way in which they would be solved using the MatLab is presented, and finally the advantages of working in the subject with this professional program. It is concluded that the subject is linked to the computer director program while using a programming language new for the students that serves as basis for the Control of Chemical Processes.

Effect of the application of pre-treatment methods in the anaerobic digestion process of the lignocellulosic biomass

Considerables esfuerzos para mejorar la producción de biogás por digestión anaerobia (DA) han estado dirigidos a la comprensión de los procesos microbianos asociados, con el objetivo de optimizar las condiciones ambientales, el diseño de los reactores y los sustratos. El manejo de sustratos es una posibilidad para aquellos que presentan diferentes tipos de limitaciones para su uso en un proceso con vista a alcanzar condiciones óptimas, y por ende, un incremento en el rendimiento de metano. Dentro de las opciones disponibles está el pre-tratamiento de la biomasa lignocelulósica para hacer ésta más digerible a los microrganismos. En el presente artículo se presenta una revisión de los métodos de pre-tratamientos, parámetros de trabajo, ventajas y desventajas y efectos en el rendimiento de metano para algunas biomasas.

Considerable efforts to improve biogas production by anaerobic digestion (AD) have been focused to the understanding of the associated microbial processes, to optimize the environmental conditions, the design of the reactors and the substrates. The manipulation of substrates is a possibility for those that present different types of limitations for their use in a process aimed at reaching the optimal conditions, and therefore, an increase in methane yield. The pre-treatment of lignocellulosic biomass to make it more digestible to microorganisms is among the available options. This article presents a review of the pre-treatment methods, work parameters, advantages and disadvantages and their effects on methane yield for some biomasses.

The most influential factors on the adsorption of heavy metals by dry biomass the K luyveromyces Marxianus CCEBI 2011

En este trabajo se determinaron los factores de mayor influencia sobre la capacidad de adsorción que tiene la biomasa seca de Kluyveromyces marxianus CCEBI 2011 sobre la eficiencia de remoción de cobre (II), zinc (II) y manganeso (II) presentes en las aguas de la Laguna Azul del Cobre de Santiago de Cuba . Para l os experimentos de adsorción se utilizaron 0,25 g .L -1 de biomasa, 3 niveles de pH (4,4; 5,0 y 6,2), así como 3 niveles de concentraciones de los metales cobre (II), zinc (II) y manganeso (II) y cinco tiempos de contacto (15, 30, 45, 60 y 90 min). Las concentraciones de los metales fueron determinadas por Espectroscopia ó ptica de e misión a tómica mediante Plasma de Acoplamiento Inductivo (ICP-AES) en el Laboratorio Elio Trincado de la Empresa Geominera Oriente. De los 3 niveles de pH estudiados, el de mejor comportamiento fue de 6,2. Los ensayos a las concentraciones estudiadas mostraron diferencias significativas en los porcentajes de remoción, evidenciándose un mejor comportamiento a concentraciones inferiores, obteniéndose para cobre (II), zinc (II) y manganeso (II) porcentajes de remoción de 74,0 %; 98,8 % y 55% en concentraciones de 25, 2 y 10 mg.L -1 , respectivamente. La biomasa seca de Kluyveromyces marxianus CCEBI 2011 fue capaz de remover en un 51,8, 22,7 y 13,6 % el cobre (II), zinc (II) y manganeso (II) respectivamente, presentes en aguas de la Laguna Azul del Cobre, valores de remoción inferiores a los logrados con soluciones sintéticas. Los resultados evidencian la influencia del pH en el proceso de adsorción.

In this work, the most influential factors on the adsorption capacity of the dry biomass of Kluyveromyces marxianus CCEBI 2011 were determined on the removal efficiency of copper (II), zinc (II), and manganese (II) present in the waters of Laguna Azul del Cobre in Santiago de Cuba. Adsorption experiments used 0.25 gL -1 of biomass, 3 pH levels (4.4, 5.0 and 6.2), as well as 3 levels of copper (II), zinc metal concentrations (II) and manganese (II) and five contact times (15, 30, 45, 60 and 90 min). The concentrations of the metals were determined by ICP in the "Elio Trincado" Laboratory of the Geominera Oriente Company. Of the 3 pH levels studied, the one with the best performance was of 6.2. The tests at the studied concentrations showed significant differences in the percentages of removal, showed a better behavior at lower concentrations, obtaining for copper (II), zinc (II), and manganese (II) removal rates of 74,0 %; 98,8 % and 55% in concentrations of 25, 2 and 10 mg.L -1 , respectively. The dry biomass of Kluyveromyces marxianus CCEBI 2011 was able to remove by 52, 23 and 14% copper (II), zinc (II) and manganese (II) respectively, present in waters of the Laguna Azul del Cobre, removal values ??lower than those achieved with synthetic solutions. The results show the influence of pH in the adsorption process.

EVALUATION OF THE RESIDUAL OF COPROPORFIRINAS III AND THEIR ENVIRONMENTAL EFFECTS (PART I)

El creciente desarrollo industrial y urbano, ha traído consigo el uso de agentes químicos, usando indiscriminadamente sus propiedades , su manipulación es peligrosa y causa daños irreversibles en la salud de los seres humanos y a los ecosistemas. Este estudio se realizó con el objetivo de evaluar el nivel de contaminación generados por los residuales de las técnicas de Coproporfirinas III, del Laboratorio de Química Analítica de TOXIMED, los cuales son vertidos sin un tratamiento efectivo al medio ambiente, para analizar la carga contaminante de dichos desechos se efectuó la caracterización físico química y se comparó con lo establecido en la Norma Cubana 27:2012. A partir de los resultados, se concluye que desde el punto de vista físico químico, los sólidos totales, pH, nitritos, nitratos y el oxígeno disuelto resultaron los que evidenciaron el grado de contaminación del residual. Quedando demostrado, que los residuales obtenidos en la técnica de Coproporfirinas III tienen efectos tóxicos tanto para los medios acuáticos, como para los terrestres por lo que deben ser tratados para ser vertidos.

The increasing industrial and urban development has brought the use of chemical agents, indiscriminately using their properties, their handling is dangerous and causes irreversible damage to the health of humans and ecosystems. This study was carried out with the objective of evaluating the level of contamination generated by the residuals of the techniques of Coproporphyrins III, from the Laboratory of Analytical Chemistry of TOXIMED, which are discharged without an effective treatment to the environment, to analyze the pollutant load of These wastes were carried out the physical chemical characterization and was compared with the established in the Cuban Standard 27:2012. From the results, we conclude that from the physical chemical point of view, the total solids, pH, nitrites, nitrates and dissolved oxygen were those that showed the degree of contamination of the residual. It is demonstrated that the residuals obtained in the Coproporphyrins III technique have toxic effects for both aquatic and terrestrial environments and therefore must be treated to be discharged.

Simulation of fermentation process of the Tínima beer of 10° with formulation 70/30

El trabajo se realizó en la Fábrica de Cervezas Tínima, con el objetivo de simular la etapa fermentativa de la producción de cerveza Tínima de 10º con formulación 70/30, para la determinación de los valores de las variables de operación que hacen el proceso eficiente técnica y económicamente. Se realizaron fermentaciones experimentales a 12, 15 y 18 ºC, se empleó un diseño experimental con el uso del Statgraphics Plus V 5.1 considerando un factor categórico individual totalmente aleatorizado. Se midieron las variables respuestas concentración de biomasa (Xv), concentración de células muertas (Xd), concentración de sustrato (S) y concentración de producto (P) . Se determinaron experimentalmente las constantes cinéticas a diferentes temperaturas dando como resultado: kd = 0,0067 h -1 , a = 1,8785 gP/gXv, ß = 0,0699 gP/gXv h-1 y µ max , ks, Yxs, Yps tienen una dependencia cuadrática en función de la temperatura. Se estableció como modelo fenomenológico un conjunto de ecuaciones de balance de masa y de energía que incluyen los modelos cinéticos, para la simulación del proceso en operación no isotérmica utilizando el software Matlab V.7.8 (2009), el cual describió satisfactoriamente el comportamiento del sistema. Se realizó un análisis de sensibilidad de las principales variables de operación donde se predice que los mejores resultados se obtienen con temperatura del refrigerante (Tr) de 2 ºC, flujo del refrigerante (Fr) de 0,5833 kg/s y T 0 = 10 ºC, Xv 0 = 0,5 g/L, S 0 = 105 g/L.

This work was carried out in the Factory of Beer Tínima and had as objective to simulate the stage of fermentation of the production of beer Tínima 10º with formulation 70/30, for the determination of the values of the operation variables that you make the technical efficient and economically process. Were carried out experimental fermentations to 12, 15 and 18 ºC, the experimental design was created with Statgraphics Plus V 5.1 to obtain as variable answers biomass concentration (Xv), dead cell concentration (Xd), substrate concentration (S) and product concentration (P). The kinetic constants were determined experimentally to different temperatures giving as a result: kd = 0,0067 h -1 , a = 1,8785 gP/gXv, ß = 0,0699 gP/gXv h -1 and µ max , ks, Yxs, Yps does have a quadratic dependence in function of the temperature. He settled down like model phenomenology a group of equations of balance of mass and of energy that include the kinetic models, for the simulation of the process in non-isotherm operation using the software Matlab V.7.8 (2009), which described the behavior of the system satisfactorily. He was carried out an analysis of sensibility of the main operation variables where it is predicted that the best results are obtained with refrigerant temperature (Tr) equal to 2 ºC, refrigerant flow (Fr) of 0,5833 kg/s and T 0 = 10 ºC, Xv 0 = 0,5 g/L, S 0 =105 g/L.

Physical-chemical characterization of the organic fraction of urban solid waste from the controlled landfill at the Abel Santamaría Urban Center in Santiago de Cuba

Para el desarrollo de un sistema de gestión integrada de los residuos sólidos urbanos (RSU) la principal dificultad está en el desconocimiento de la composición química de los residuos que se generan. En el presente trabajo se realizó la caracterización de la fracción orgánica de los residuos sólidos urbanos (FORSU) y se evaluó sus potencialidades mediante métodos de ensayos procedentes del Grupo de Métodos de la Oficina de Residuos Sólidos de la Agencia de Protección Ambiental (EPA) de los Estados Unidos y métodos normalizados para el análisis de aguas y aguas residuales, resultando que dicha fracción propicia tratamientos anaerobios secos y húmedos, además que pretratada químicamente presenta características favorables para ser utilizada en la agricultura.

The development of a comprehensive management system for municipal solid waste (MSW), the main difficulty in waste generation as the lack of the chemical composition. This paper proposes the characterization of the organic fraction of municipal solid waste (OFMSW) to assess their potential. In the characterization were used test methods from the Methods Group by Office of Solid Waste Environmental Protection Agency (EPA) of the U.S. authorities, and standard for the analysis of water and wastewater methods. The resulting fraction from the characterization favors anaerobic dry and wet treatments, while chemically pretreated methods presents favorable for use in agriculture applications and features.

Epoxidation of the vegetable oil of Jatropha curcas L. with peracetic acid

En este trabajo el aceite de Jatropha curcas L. fue modificado químicamente. El trabajo tiene como objetivo epoxidar el aceite vegetal de Jatropha curcas L. refinado con ácido peracético y comparar las propiedades de los productos de epoxidación tanto con ácido perfórmico , como con ácido peracético. La epoxidación fue realizada con perácido formado in situ, por reacción del ácido acético con peróxido de hidrógeno. Se determinaron las propiedades fisico-químicas según las normas ASTM establecidas. Se logró una disminución de los dobles enlaces presentes en el aceite refinado, lo que conlleva a una mayor densidad y viscosidad; así como mejor estabilidad oxidativa que el aceite de Jatropha curcas L . refinado. Al comparar las propiedades con el producto de epoxidación con ácido perfórmico, las mismas mejoran sustancialmente en esta última reacción de modificación del aceite de Jatropha curcas L.

In this work the oil of Jatropha curcas L . was chemically modified. The objective of this work is to epoxify the vegetable oil of Jatropha curcas L. refined with peracetic acid and to compare the properties of the epoxidation products with both performance acid and peracetic acid. Epoxidation was performed with peracid formed in situ, by reaction of the acetic acid with hydrogen peroxide. The physico-chemical properties were determined according to the established ASTM standards. A reduction of the double bonds present in the refined oil was achieved, which leads to a higher density and viscosities; as well as better oxidative stability than refined Jatropha curcas L . oil. When comparing the properties with the epoxidation product with performic acid, they substantially improve in this latter modification reaction of Jatropha curcas L .

OPTIMIZATION OF THE MILK PASTEURIZATION AND THE CURD CUTTING MOMENT FOR ARTISANAL FRESH ENZYMATIC CHEESE

En Chimborazo-Ecuador se elabora un queso fresco enzimático de forma artesanal con leche entera pasteurizada en tanque a altas temperaturas variables, entre 80 y 85 o C; el corto tiempo de coagulación también varía según criterio del quesero, resultando bajos los rendimientos queseros y aprovechamientos de componentes de leche. El objetivo del trabajo fue determinar los parámetros óptimos del tratamiento térmico de leche y la firmeza óptima de la cuajada al momento de corte, para la máxima eficiencia tecnológica. Para la experimentación se determinó densidad, sólidos totales, grasa y proteína en la leche y, en queso, humedad, grasa y proteína; se aplicó un diseño factorial tipo Box-Behnken, utilizando como variables independientes la temperatura de pasteurización (63 o 70 o C), el tiempo de retención (15 o 30 min) y la firmeza de la cuajada, medida con un penetrómetro portátil, al momento de corte (1,7 o 2,1 cm). Las variables de respuesta fueron rendimiento quesero y aprovechamiento de componentes de la leche (sólidos totales, grasa y caseína), midiéndose en cada producción el volumen de leche procesada y la masa de quesos obtenidos. Se concluyó que la temperatura óptima de pasteurización de la leche es de 66 a 67 o C con tiempo de retención de 15 o 30 min y que la firmeza óptima de la cuajada al corte, medida como grado de penetración, sea 2,1 ± 0,1 cm a 35 o C ; así, el rendimiento quesero fue 12,52 % y el aprovechamiento de caseína 87,79 %, ambos indicadores notablemente superiores a los actuales.

In Chimborazo-Ecuador a fresh enzymatic cheese is handmade produced from whole batch pasteurized milk at very high and variable temperatures (80 to 85 o C); the short clotting time also varies according to the cheese maker's criteria, with low cheese yields and also very bad recovering of the milk components. This work objective was to determine the optimum milk thermal treatment parameters and the optimal curd firmness at the cutting moment, for the maximum technological efficiency. In the experimental part it was determined density, total solids, fat and proteins in milk, as well as humidity, fat and proteins in the obtained cheeses; a factorial design type Box-Behnken was applied, in which the independent variables were the milk pasteurization temperature (63 or 70 o C), the retention time in tank (15 or 30 min) and the curd firmness, measured with a portable penetrometer, at the cutting moment (1,7 or 2,1 cm). As objective or answer variables were taken the cheese yield and the recovering of milk components (total solids, fat and casein), measuring the processed milk volume and the mass of obtained cheeses in each production. It was concluded that the optimal milk pasteurization temperature was 66 to 67 o C with 15 to 30 min of retention time and that the optimum curd firmness at 35 o C , measured as penetration degree in the cutting moment, was 2,1 ± 0,1 cm; consequently the cheese yield was 12,52 % and the casein recovering 87,79 %, both indicators notably higher than the actual ones.

Estimation of determinant variables in the pressure drop associated with the filter system of a gas turbine

Se desarrolla una metodología para obtener una aproximación, a través de redes neuronales artificiales, que permita estimar la caída de presión en el sistema de filtros para aire, a partir de datos operatorios para mejorar la disponibilidad de una unidad de generación eléctrica. Se parte de 28 variables predictivas y una variable objetivo, en base a un análisis de sensibilidad se disminuye el número de variables predictivas y se concreta el diseño de la estructura multicapa de nodos. Se determina cuántas y cuáles variables predictivas son necesarias, para un ajuste con un coeficiente de determinación mayor a 0,99 encontrando que una, es la cantidad mínima necesaria, la estructura final es 1-12-1 con un coeficiente de determinación de 0,99740. El modelo desarrollado permite simular dicha variable y provee una herramienta para el incremento de la disponibilidad operacional en las unidades de generación, en lo que respecta al filtrado de aire.

A methodology was developed to approximate, through artificial neural networks to estimate the pressure drop in the system of air filters, from operative data and increase the availability of the electric generation unit. It starts with 28 predictor variables and target variable, based on a sensitivity analysis of the number of predictors is reduced and the design of the structure of the multilayer perceptron concrete. It determines how many and which predictor variables are necessary for a fit with a coefficient of determination more than 0.99 found that one is the minimum amount required, the final structure is 1-12-1 with a coefficient of determination of 0.99740. The model developed to simulate the variable and provides a powerful tool for increasing the operational availability of generation units in regard to air filtration.

Effect of magnetic treatment on the rheological behavior of diesel

En el presente trabajo se determinó experimentalmente el efecto del tratamiento magnético en el comportamiento reológico del diésel. Para tratar el combustible se utilizó un acondicionador magnético con una inducción promedio de 0,36 T. U n reómetro Anton Paar Physica MCR 301 se empleó para determinar el comportamiento reológico del diésel antes y después del tratamiento magnético. Para definir los modelos reológicos se dividieron las curvas de flujo en dos zonas. El punto de inflexión de los gradientes de velocidad en el que ocurrió el cambio de comportamiento reológico en el diésel fue 500 s -1 . Las muestras de diésel antes y después del tratamiento magnético se comportaron como fluidos newtonianos en gradientes de velocidad desde 0 hasta 500 s -1 y las ecuaciones de los modelos matemáticos de ambas muestras son iguales. A partir de 500 y hasta 1000 s -1 las muestras se comportaron como fluidos dilatantes, la ecuación del modelo matemático del diésel tratado magnéticamente fue diferente a la del diésel sin tratar. El tratamiento magnético disminuyó en un 20 % el índice de consistencia y aumentó en un 1,26% el índice de flujo del modelo dilatante del diésel, a partir de 500 y hasta 1000 s -1 . El tratamiento magnético provocó una disminución de un 6,96 % en la viscosidad no newtoniana del diésel en las condiciones en que se desarrolla el proceso de atomización de los motores de combustión interna (1000 s -1 ).

In the present work the effect of the magnetic treatment on the rheological behavior of the diesel was determined experimentally. To treat the fuel, a magnetic conditioner with an average induction of 0,36 T. was used. An Anton Paar Physica MCR 301 rheometer was used to determine the rheological behavior of the diesel before and after the magnetic treatment. To define the rheological models, the flow curves were divided into two zones. The point of inflection in the velocity gradients in which the change of rheological behavior occurred in the diesel was 500 s -1 . Diesel samples before and after the magnetic treatment behave like Newtonian fluids in velocity gradients from 0 to 500 s -1 and the equations of the mathematical models of both samples are the same. From 500 to 1000 s -1 the samples behaved like Dilating fluids, the equation of the mathematical model of the magnetically treated diesel was different from that of untreated diesel. Magnetic treatment reduced the consistency index by 20 % and increased the flow rate of the diesel dilating model by 1,26 % from 500 to 1000 s -1 . This indicates that the non-Newtonian viscosity of the diesel, under the conditions of the atomization process (1000 s -1 ), decreased by 6,96 % with the applied magnetic treatment.

Evaluation of cleaner production in the process of milk and soybean derivatives

En el presente trabajo se realizó una evaluación de Producción Más Limpia (PML) en la Producción de Leche y Derivados de la Soya de la Empresa de Productos Lácteos Escambray (EPLE), que tuvo como objetivo identificar los principales problemas que afectan el proceso productivo de esta unidad y ofrecer alternativas de soluciones en el análisis de las operaciones unitarias críticas. Para la realización de esta investigación fue necesario apoyarse en técnicas de manejo tales como: exploración y recorrido en planta, identificación de malas prácticas, revisión de documentos, criterios de expertos, tormentas de ideas, balances de masa y energía, así como evaluaciones económicas. Como resultado se identificaron los puntos claves donde se producen los residuos y las ineficiencias en el proceso; además, a través del estudio se determinaron las malas prácticas de operación y se cuantificaron las pérdidas, se propuso la implementación de un sistema de recuperación de condensado con ventajas económicas y un periodo de recuperación de la inversión de seis meses y medio. Finalmente, se propone un plan de acción de producción más limpia que mejore tanto el desempeño ambiental y su incidencia en los ecosistemas aledaños, como la competitividad de la fábrica.

In the present work, an evaluation of Cleaner Production (PML) in the Production of Milk and Derivatives of the Soy of the Escambray Milk Product Company (EPLE), was carried out which had as objective to identify the main problems that affect the productive process of this unit and to offer alternative solutions in the analysis of critical unit operations. In order to carry out this research, it was necessary to support on management techniques such as: exploration and route in the plant, identification of bad practices, review of documents, expert criteria, brainstorms, mass and energy balances, as well as economic evaluations. As a result, the key points where waste is produced and inefficiencies in the process were identified; In addition, through the study, poor operating practices were determined and losses were quantified, the implementation of a condensate recovery system with economic advantages and a six and a half month investment recovery period was proposed. Finally, a cleaner production action plan is proposed that improves both the environmental performance and its impact on the surrounding ecosystems, as well as the competitiveness of the factory.

Carbon footprint in the sugar industry. Case study

La huella de carbono permite cuantificar la cantidad de emisiones de gases de efecto invernadero en términos de dióxido de carbono equivalente que son liberadas a la atmósfera como consecuencia del desarrollo de cualquier actividad . En este trabajo se estima la huella de carbono en la producción de azúcar, seleccionándose como objeto de estudio el central azucarero Argeo Martínez, ubicado en la provincia de Guantánamo. Se consultó principalmente, la metodología establecida por el Panel Intergubernamental de Cambio Climático con el empleo de factores de emisión publicados por diferentes fuentes para el inventario de las emisiones correspondientes a las zafras 2014-2015 y 2015-2016. Como resultado se obtuvieron los totales de gases de efecto invernadero estimados para los periodos analizados de 8 126,09 tCO 2 eq y 5 099,76 tCO 2 eq. Se determinó la huella de carbono en 0,27kgCO 2 /kg de azúcar y 0,26kgCO 2 /kg de azúcar respectivamente, valores que pueden ser comparados con otros centrales del país.

Carbon footprint allows quantifying the amount of greenhouse gas emissions in terms of carbon dioxide equivalent that are released to the atmosphere as a result of the development of any activity. In this paper, the carbon footprint in sugar production is estimated, and the sugar mill "Argeo Martínez", located in the province of Guantanamo, is selected as the object of study. The methodology established by the Intergovernmental Panel on Climate Change was based on the use of emission factors published by different sources for the inventory of the emissions corresponding to the 2014-2015 and 2015-2016 harvests. As a result, the estimated greenhouse gas totals were obtained for the analyzed periods of 8126.09 tCO 2 eq and 5099.76 tCO 2 eq. Carbon footprint was determined at 0.27kgCO 2 /kg sugar and 0.26kgCO 2 /kg sugar respectively. These values can be compared with other plants in the country.