Categoría: Revista ACI

ISSN: 0718-8706

Teoría/Aplicación (Theory/Application)

1. Biodegradación de colorantes textiles comerciales mediante consorcios microbianos. Biodegradation of commercial textile dyes through microbial consortia. Gabriela Allende-Valera, Berenice Sánchez-Cerón, José C. Mendoza-Hernández, Gabriela Pérez-Osorio1 (pp. 1-19).

2. Procesos de oxidación avanzados para la purificación de agua: revisión. Advanced oxidation processes for water purification: review. Guadalupe Albarrán, Edith Mendoza (pp. 21-41).

3. Degradación radiolítica de la dopamina en solución acuosa. Radiolytic degradation of dopamine in aqueous solution. Guadalupe Albarrán, Alejandro Rodríguez, Edith Mendoza (pp. 43-52).

4. Propuesta de métodos estocásticos para solucionar la dependencia del programa Solver de Excel con las condiciones iniciales (semillas): caso de problemas de multiequilibrios iónicos. Stochastic methods to solve the dependence of the excel solver program on the initial conditions (seeds): case of ionic multiequilibrium problems. Ivan Machin, Lorena Pérez, Fernando E. Villarroel (pp. 53-67).

ESTRATEGIA DE ENSEÑANZA PARA LA UBICACIÓN DE PLANTAS DE PROCESAMIENTO DE ALIMENTOS EN CADENAS DE SUMINISTRO

TEACHING STRATEGY FOR FOOD PROCESSING PLANT LOCATING IN SUPPLY CHAIN DESIGN

Christian O. Díaz-Ovalle^1,*, Erika Ramos-Ojeda¹, Florianne Castillo-Borja² (1) Tecnológico Nacional de México/I. T. Roque, Departamento de Ingenierías, km 8 carretera Celaya-Juventino Rosas, Celaya, Guanajuato, 38110 – México; (2) Tecnológico Nacional de México/I. T. Aguascalientes, Departamento de Ingeniería Química, Av. Adolfo López Mateos 1801 Ote., Aguascalientes, Aguascalientes, 20256 – México

Resumen

El diseño de cadenas de suministro es vinculado a la carrera de Ingeniería en Industrias Alimentarias. Además, la ubicación de plantas de alimentos es fundamental en el diseño de procesos de producción. A pesar de su importancia, ambos temas no son tratados regularmente en las clases de licenciatura, debido a la complejidad de los modelos matemáticos generados. La literatura presenta una diversidad de modelos extensos que fusiona ambos temas, aquí un modelo disyuntivo lineal es propuesto como una opción de mayor simplicidad para aplicar durante la impartición de clases. El planteamiento permite ubicar una planta procesadora de alimentos bajo los modelos del problema de transporte y el problema de redes. Aquí, ambos modelos han sido adaptados a una estrategia de enseñanza para estudiantes de licenciatura, basada en: obtención del modelo y solución numérica. Estas etapas son descritas y ampliadas en dos casos de estudio propios de aplicaciones básicas del tema.

Abstract

The design of supply chains is linked to the career of Food Industry Engineering. In addition, the location of food plants is fundamental in the design of production processes. Despite their importance, both topics are not regularly addressed in undergraduate classes, due to the complexity of the mathematical models generated. The literature has provided a diversity of complex models in respect of, but herein a disjunctive model is proposed in order to reduce the high teaching demand. This model locates a food processing plant by considering both the transport problem and the network problem. These approaches have been adequated into a teaching strategy for undergraduate students, this strategy contains: model formulation and numerical solution. These steps are described and extended in two case studies of basic applications of the subject.

Palabras clave: SOLVER ®, problema de transporte, problema de redes, industria alimentaria Keywords: SOLVER ®, transport problem, network problem, food industry

CADENAS DE MARKOV EN EL ANÁLISIS DEL CAMBIO DE USO DEL SUELO EN IXTAPALUCA, MEXICO

MARKOV CHAINS IN THE ANALYSIS OF LAND USE CHANGE IN IXTAPALUCA, MEXICO

Gladys Linares¹, Miguel A. Valera¹, Eduardo Millán¹ (1) Benemérita Universidad Autónoma de Puebla, Instituto de Ciencias, Posgrado de Ciencias Ambientales. 4 Sur No. 104, Colonia Centro, C.P. 72000, Puebla – México

Resumen

Las cadenas de Markov representan una clase de procesos estocásticos de gran interés para las aplicaciones. En particular, las cadenas de Markov de tiempo discreto (DTMC) permiten modelar las probabilidades de transición entre estados discretos. El paquete markovchain en R contiene funciones para analizar DTMC desde una perspectiva probabilística. El objetivo de este trabajo es la utilización de este paquete para describir y analizar las tendencias en el cambio de la cobertura y del uso del suelo en Ixtapaluca, Estado de México, México, en el periodo 2008-2017. Los principales procesos de cambio originados por la actividad humana en la zona de estudio fueron: la desaparición de la agricultura de riego y la disminución de la superficie de agricultura de temporal. Finalmente, se destaca que los cambios son motivados por factores diversos y las condiciones resultantes de sus interacciones.

Abstract

Markov chains represent a class of stochastic processes of great interest to applications. In particular, Discrete Time Markov chains (DTMC) allow modeling of transition probabilities between discrete states. The markovchain package in R contains functions to analyze DTMC from a probabilistic perspective. The objective of this work is the use of this package to describe and analyze trends in land cover and land use change in Ixtapaluca, State of Mexico, Mexico, in the period 2008-2017. The main processes of change originated by human activity in the study area were: the disappearance of irrigated agriculture and the decrease in the area of rainfed agriculture. Finally, it is highlighted that the changes are motivated by various factors and the conditions resulting from their interactions.

Palabras clave: deforestación, degradación de suelos, dinámica espacio-temporal, SIG Keywords: deforestation, soil degradation, space-time dynamics, GIS

EVALUACIÓN DE LA RESISTENCIA A LA CORROSIÓN DEL ACERO C5 PARA LA REPARACIÓN DE TANQUES

EVALUATION OF THE CORROSION RESISTANCE OF C5 STEEL FOR THE REPAIR OF TANKS

Alexander Cueli¹, Oleg Renatovich², Yosmari Adames¹, Dina Rinatovna², Nelson LLovet¹ (1) Centro de Investigación de Petróleo (CEINPET), Churruca # 481, Cerro, CP 62000 La Habana – Cuba; (2) Universidad Estatal Tecnológica del Petróleo de UFA, Calle Cosmonabtob # 1, Ufa, Republica de Baskortostán – Rusia

Resumen

La corrosión es un problema que afecta a la industria del petróleo de forma periódica, pues el agua de formación siempre está presente en las estructuras de almacenamiento y transporte del hidrocarburo. El objetivo de la presente investigación es evaluar en el medio corrosivo (agua acompañante del petróleo) el comportamiento del acero C5 para la reparación de tanques. La velocidad de corrosión promedio determinada por el método gravimétrico a 70 0C resultó ser de 0,2482 mm/año. El agua acompañante es un medio altamente corrosivo característica que le confiere además de los iones cloruros y la conductividad, la presencia de sulfuros. Del estudio microestructural se evidenciaron estructuras ferrítico-perlíticas, que es la típica de los aceros estructurales.

Abstract

Corrosion is a problem that periodically affects the oil industry, since formation water is always present in hydrocarbon storage and transportation structures. The objective of the present investigation is to evaluate the behavior of C5 steel for tank repair in the corrosive medium (water accompanying the oil). The average corrosion rate determined by the gravimetric method at 70 0C was 0,2482 mm/year. The accompanying water is a highly corrosive medium that gives it, in addition to chloride ions and conductivity, the presence of sulfides. The microstructural study revealed ferritic-pearlitic structures, which is typical of structural steels.

Palabras clave: corrosión interior, agua acompañante, pérdida de peso, petróleo Keywords: inside corrosion, accompanying water, weight loss, petroleum

EFECTO DE GRADIENTES DE TEMPERATURA EN LA DESCOMPOSICIÓN DE HIDRATOS DE METANO USANDO SIMULACIONES DE DINÁMICA MOLECULAR

EFFECT OF TEMPERATURE GRADIENTS IN THE METHANE HYDRATE DECOMPOSITION USING MOLECULAR DYNAMIC SIMULATIONS

Florianne Castillo-Borja¹, Ulises I. Bravo-Sánchez¹, Richart Vázquez-Román¹ (1) Tecnológico Nacional de México/Instituto Tecnológico de Aguascalientes, Departamento de Ingeniería Química, Av. López Mateos 1802 Ote, Aguascalientes – México; (2) Tecnológico Nacional de México/Instituto Tecnológico de Celaya, Departamento de Ingeniería Química, Av. García Cubas s/n, Guanajuato – México

Resumen

El proceso de disociación de hidratos de metano es simulado aplicando rampas de calentamiento a presión constante a un sistema gas-hidrato-líquido hasta obtener un sistema gas-líquido. Se usaron simulaciones de Dinámica Molecular NPT y se analizaron diferentes métricas para detectar el punto de disociación del hidrato, como son cambios en la energía potencial, RDF, número de puentes de hidrógeno y parámetros de orden estructural F3 y F4φ. La metodología se aplicó para tres diferentes presiones. Los resultados indican que la estrategia y los modelos utilizados son adecuados para estudiar la descomposición de los hidratos de metano. Se obtuvieron errores del 0.31 al 2.83 % en la predicción de la temperatura de disociación. En este trabajo, debido al calentamiento gradual y a la presencia de una interfase, las moléculas de metano son gradualmente liberadas hacia la fase gas por lo cual no se observó la formación de nanoburbujas.

Abstract

The methane hydrate dissociation process is simulated by applying heating ramps at constant pressure to a gas-hydrate-liquid system until a gas-liquid system is obtained. NPT molecular dynamics simulations were used and different metrics were analyzed to detect the hydrate dissociation point, such as changes in potential energy, RDF, number of hydrogen bonds and F3 and F4φ structural order parameters. The methodology was applied for three different pressures. The results indicate that the strategy and models used are suitable for studying the decomposition of methane hydrates. Errors of 0.31 to 2.83 % were obtained in the prediction of dissociation temperature. In this work, due to the gradual heating and the presence of a gas-hydrate interface, the methane molecules are gradually released towards the gas phase and the formation of nanobubbles was not observed.

Palabras clave: hidratos de gas, simulación, disociación, parámetro de orden Keywords: gas hydrates, simulation, dissociation, order parameter

ISSN: 0718-8706

Teoría/Aplicación (Theory/Application)

1. Efecto de gradientes de temperatura en la descomposición de hidratos de metano usando simulaciones de dinámica molecular. Effect of temperature gradients in the methane hydrate decomposition using molecular dynamic simulations. Florianne Castillo-Borja, Ulises I. Bravo-Sánchez, Richart Vázquez-Román (pp. 1-15).

2. Evaluación de la resistencia a la corrosión del acero C5 para la reparación de tanques. Evaluation of the corrosion resistance of C5 steel for the repair of tanks. Alexander Cueli, Oleg Renatovich, Yosmari Adames, Dina Rinatovna, Nelson LLovet (pp. 17-24).

3. Cadenas de Markov en el análisis del cambio de uso del suelo en Ixtapaluca, México. Markov chains in the analysis of land use change in Ixtapaluca, Mexico. Gladys Linares, Miguel A. Valera, Eduardo Millán (pp. 25-34).

4. Estrategia de enseñanza para la ubicación de plantas de procesamiento de alimentos en cadenas de suministro. Teaching strategy for food processing plant locating in supply chain design. Christian O. Díaz-Ovalle, Erika Ramos-Ojeda, Florianne Castillo-Borja (pp. 35-49).

RECUPERACIÓN DE METALES ECONÓMICAMENTE IMPORTANTES DESDE RELAVES MINEROS ABANDONADOS, USANDO BIOLIXIVIACIÓN EN COLUMNAS DE FASE INVERSA, DE BAJO COSTO Y AMBIENTALMENTE SOSTENIBLE

RECOVERY OF ECONOMICALLY IMPORTANT METALS FROM ABANDONED MINING TAILINGS, USING BIOLEACHING IN REVERSE PHASE COLUMNS, LOW COST AND ENVIRONMENTALLY SUSTAINABLE

Ricardo Zamarreño^1,2, Fernanda Díaz² (1) Universidad del Alba, Sede La Serena, Escuela de Ingeniería, Av. Cuatro esquinas 060, La Serena – Chile, (2) Universidad de La Serena, Facultad de Ciencias, Departamento de Química, Benavente 980, La Serena – Chile

Resumen

Se evaluó la biolixiviación en columnas, por fases inversas, para recuperar el hierro y cobalto, que están presentes en un relave minero urbano, abandonado.  En la biolixiviación se utilizaron dos micro columnas de polietileno, usando bacterias Acidithiobacillus ferrooxidans y Quimiolitotróficas nativas aisladas de las aguas del mismo humedal, para comparar su rendimiento frente a bacterias obtenidas en el laboratorio. Se recuperó un 20,7% de Fe, usando bacterias del laboratorio. Con las bacterias autóctonas se logró extraer un 0,06% de Fe. La extracción del Cobalto fue 21 ppm con bacterias de laboratorio y no se extrajo con bacterias nativas del humedal. Es factible extraer el Hierro del relave con biolixiviación, usando bacterias especialistas, con bacterias nativas del humedal la recuperación fue baja. Esta tecnología no permite recuperar el cobalto bajo las condiciones del estudio.

Abstract

Reverse-phase column bioleaching was evaluated to recover iron and cobalt present in an abandoned urban mine tailing. Two polyethylene micro columns were used in the bioleaching process, using native Acidithiobacillus ferrooxidans and Chemolithotrophic bacteria isolated from the waters of the same wetland, to compare their performance against bacteria obtained in the laboratory. 20.7% Fe was recovered, using bacteria from the laboratory. With the autochthonous bacteria, 0.06% of Fe was extracted. The Cobalt extraction was 21 ppm with laboratory bacteria and it was not extracted with native bacteria from the wetland. It is feasible to extract Iron from the tailing with bioleaching, using specialist bacteria, with native bacteria from the wetland the recovery was low. This technology does not allow the recovery of cobalt under the conditions of the study.

Palabras clave: relave minero, pasivo ambiental, biolixiviación, recuperación de elementos metálicos Keywords: mining tailings, environmental liabilities, bioleaching, recovery of metal elements

REGULACIÓN DE FLUJOS DE AGUA VINCULADOS A INDICADORES DE CALIDAD DE SUELO EN UNA REGIÓN PRIORITARIA PARA LA CONSERVACIÓN DE LA BIODIVERSIDAD EN MÉXICO

WATER FLOWS REGULATION LINKED TO SOIL QUALITY INDICATORS IN A PRIORITY REGION FOR BIODIVERSITY CONSERVATION OF MEXICO

Adriana Solis¹, Miguel Á. Valera², María G. Tenorio² (1) Posgrado en Ciencias Ambientales, Benemérita Universidad Autónoma de Puebla. Posgrado en Ciencias Ambientales: Prolongación de la 14 Sur 6301, Bugambilias 3ra Sección, Puebla, Puebla, México. (2) Departamento de Investigación en Ciencias Agrícolas, Benemérita Universidad Autónoma de Puebla. Departamento de Investigación en Ciencias Agrícolas: 14 sur 6301, Fraccionamiento Jardines de San Manuel, CP. 72570. Puebla, Puebla, México

Resumen

Este estudio tuvo por objeto relacionar distintos indicadores de calidad de suelo con el servicio ecosistémico de regulación de flujos de agua en un área de importancia para la conservación de la biodiversidad en México, mediante el análisis de muestras de perfiles edafológicos. El término de servicios ecosistémicos es de gran importancia para las ciencias ambientales, que se vinculan los distintos beneficios que la naturaleza proporciona a la humanidad y así frenar la acelerada degradación de los cuerpos naturales en el mundo, se hace especial énfasis de esta relación hombre-naturaleza en una región amenazada por la depravación acelerada de vegetación natural. La característica del suelo que destaca en la promoción del servicio ecosistémico de regulación de flujos de agua es la textura franca o franco arenosa, asociada con el servicio ecosistémico de regulación de los flujos de agua, es importante en una zona donde la compactación de este cuerpo natural propiciado por actividades agropecuarias hace que la escorrentía superficial aumente.

Abstract

The purpose of this study was to relate different soil quality indicators with the ecosystem service of water flow regulation in an area of importance for the conservation of biodiversity in Mexico, through the analysis of soil profile samples.  The term ecosystem services are of great importance for environmental sciences, which link the different benefits that nature provides to humanity and thus stop the accelerated degradation of natural bodies in the world; special emphasis is placed on this man-nature relationship in a region threatened by accelerated depravation of natural vegetation. The characteristic of the soil that stands out in the promotion of water flow regulation ecosystem service is the loam or sandy loam texture, associated with the ecosystem service of water flow regulation, it is important in an area where the compaction of this natural body caused by agricultural and livestock activities increases surface runoff.

Palabras clave: servicios ecosistémicos, interrelaciones, degradación del suelo, calidad de suelo Keywords: ecosystem services, interrelationships, soil degradation, soil quality

VALORACION DE HUMEDAL DE TRATAMIENTO PARA EL SANEAMIENTO DE AGUAS RESIDUALES EN UNA POBLACION DEL LAGO DE PATZCUARO, MICHOACÁN – MEXICO

ASSESSMENT OF TREATMENT WETLAND FOR THE SANITATION OF WASTEWATER IN A POPULATION OF LAKE PATZCUARO, MICHOACÁN – MEXICO

Aldo A. Castañeda¹ (1) Universidad de Guadalajara, Centro de Universitario de Los Altos, Av. Rafael Casillas Aceves # 1200, CP 47600, Tepatitlán de Morelos, Jalisco, México

Resumen

Para el saneamiento de las aguas residuales, en México prevalece un déficit de infraestructura, altos costos de operación, falta de mantenimiento y personal capacitado. Mediante el presente estudio se evalúa la eficiencia del tratamiento que se realiza a las aguas residuales domesticas en poblaciones en la ribera del lago de Pátzcuaro, Michoacán los cuales constan de humedales artificiales, tomando como referencia la determinación analítica de parámetros de calidad de agua contenidos en las Normas Oficiales Mexicanas vigentes como: Organismos Coliformes Totales, Organismos Coliformes Fecales, Demanda Química de Oxigeno, Conductividad Especifica, Nitrógeno total y Fosforo total. Los muestreos en campo y los análisis de laboratorio se realizaron en el mes de febrero del 2021, observándose reducciones significativas del orden del 45 al 95% en prácticamente todos los parámetros estudiados, cumpliendo en su mayoría con la normatividad oficial vigente referente a aguas tratadas y agua tratadas para su reutilización.

Abstract

In Mexico, there is a deficit of infrastructure, high operating costs, lack of maintenance and trained personnel for wastewater sanitation. This study evaluates the efficiency of the treatment of domestic wastewater in towns on the shore of Lake Patzcuaro, Michoacan, which consist of artificial wetlands, taking as a reference the analytical determination of water quality parameters contained in the current Mexican Official Standards such as: Total Coliform Organisms, Fecal Coliform Organisms, Chemical Oxygen Demand, Specific Conductivity, Total Nitrogen and Total Phosphorus. Field sampling and laboratory analyze were carried out in February 2021, showing significant reductions of 45 to 95% in practically all the parameters studied, most of which comply with current official standards for treated water and water treated for reuse.

Palabras clave: aguas residuales domésticas, lago de Pátzcuaro, parámetros de calidad de agua, tratamiento de aguas Keywords: domestic wastewater, lake of Patzcuaro, water quality parameters, water treatment

EVALUACIÓN DE LA FITOTOXICIDAD DE LA FRACCIÓN SOLUBLE DE PETRÓLEO EN SUELOS ÁRIDOS EN PRESENCIA DE UN SORBENTE HÍBRIDO ARCILLA-ALGA (Codium fragile) SOBRE SEMILLAS DE LECHUGA

EVALUATION OF THE PHYTOTOXICITY OF SOLUBLE OIL FRACTION IN ARID SOILS IN THE PRESENCE OF A HYBRID CLAY-ALGAE (Codium fragile) SORBENT ON LETTUCE SEEDS

Hebe Blasetti¹, Ofelia Katusich¹ (1) Universidad Nacional de la Patagonia San Juan Bosco, Facultad de Ciencias Naturales y Ciencias de la Salud, Dpto. de Química, (9000) Comodoro Rivadavia, Chubut – Argentina

Resumen

En este trabajo se evalúa la fitotoxicidad de las fracciones solubles de petróleo en muestras de suelo contaminado con petróleo y tratado con un material híbrido sorbente. Los materiales híbridos se prepararon a partir de una arcilla natural y el alga Codium fragile, utilizando distintos métodos de calentamiento (estufa y microondas). Se realizaron dos tipos de ensayos, uno directo sobre suelo y otro sobre elutriados, con semillas de Lactuca sativa. Los resultados evidencian que el agregado del material híbrido a muestras de suelo contaminados con petróleo (20-30% m/m), produce un aumento en el porcentaje de germinación. El índice de germinación muestra una toxicidad moderada o nula por ensayo directo sobre suelo y ensayo sobre elutriados, los valores indicarían un efecto beneficioso para el crecimiento de la semilla.

Abstract

This work evaluates the phytotoxicity of oil soluble fractions in oil contaminated soil samples treated with a sorbent hybrid material. The hybrid materials were prepared from a natural clay and Codium fragile seaweed, using different heating methods (stove and microwave). Two types of tests were carried out, one directly on soil and the other on elutriated ones, with Lactuca sativa seeds. The results show that the addition of the hybrid material to soil samples contaminated with oil (20-30% m/m) produces an increase in the germination percentage. The germination index shows a moderate or null toxicity by direct test on soil and test on elutriates, the values would indicate a beneficial effect on seed growth.

Palabras clave: ecotoxicidad, Lactuca sativa, materiales híbridos, Codium fragile Keywords: ecotoxicity, Lactuca sativa, hybrid materials, Codium fragile