12
SOLICITUD DE FINANCIAMIENTO
PARA PROYECTOS DE INVESTIGACIN
1. Nombre del Responsable Principal2. Tipo de Proyecto
Ing. Diana Posada
A. Investigacin Libre ____X_________
B. Trabajo de Ascenso_______________
Nombre de los Corresponsables:C. Trabajo de Grado __________
Lcda. Leadina SnchezD. Tesis ________________
Ing. Wilmer Dudamel3. Ttulo del Proyecto:
Evaluar la remocion de contaminantes emergentes en aguas
residuales empleando un reactor por carga de membrana externa
4. rea a la cual pertenece el proyecto: PROCESOS AMBIENTALES
5. Departamento: INGENIERA QUMICA6. Seccin: Ingeniera
7. Monto Total Solicitado (Bs): 473008. Cofinanciamiento: No (X)
Si ( )
9. Fecha de Solicitud: 19/05/2014 10. Proyectos previos
financiados por la Direccin de Investigacin y Postgrado: No
FAVOR ENTREGAR ORIGINAL Y UNA COPIA DE ESTA SOLICITUD
11.Datos del responsable principal y de los corresponsables:
(Anexar Curriculum Vitae Resumido).
Nombre y ApellidoCedula de IdentidadGrado AcadmicoCategora y
dedicacin
Departamento de adscripcin
Diana Posada15.866.065Msc. Ingeniera sanitariaAsistente,
TCIngeniera Qumica
Leadina Snchez15.287.758MSc. Ingeniera QumicaAsistente,
TCIngeniera Qumica
Wilmer Dudamel9.620.961Doctor
en QumicaTitular, DEIngeniera Qumica
12.Datos de los colaboradores:
(Anexar Curriculum Vitae Resumido).
Nombre y ApellidoCedula de IdentidadGrado AcadmicoCategora y
dedicacin
Departamento de adscripcin
Mayantino Garaboto8.578.316MSc. en QumicaAgregado a Dedicacin
ExclusivaIngeniera Qumica
Tania Rivero7370291Especialista en Calidad AmbientalAuxiliar
Docente IIIIngeniera Qumica
13. Planteamiento del problema a investigar:Todas las
actividades humanas e industriales que se realizan generan un
impacto en el medio ambiente. El suelo, el aire y el agua estn
siendo contaminados a merced del desarrollo de la humanidad. La
contaminacin del agua es una de las mayores preocupaciones que
existe, esto, por la presencia de ciertas sustancias que desde hace
algunos aos se han encontrado en cuerpos de agua, a los cuales se
les conoce como contaminantes emergentes, ya que se sabe muy poco
acerca de su presencia y su impacto en el ambiente, razn por la
cual y a la vez consecuencia de que no hayan sido regulados, y de
que la disponibilidad de mtodos para su anlisis sea nula o
limitada. Petrovit, et al., (2003) aseguran que estos contaminantes
se producen y consumen de manera elevada, por ende se introducen de
forma continua en el ambiente, y no necesitan ser persistentes en
el mismo para ocasionar un impacto negativo tanto en el ambiente
como en la salud de los seres vivos.
Entre los contaminantes emergentes se encuentran los productos
farmacuticos, los cuales son empleados para diferentes tratamientos
mdicos tanto en personas como en animales. Los frmacos se
clasifican de acuerdo a la accin que ejercern en el organismo, por
ejemplo, un antinflamatorio se emplea para combatir el dolor
inhibiendo la sntesis de compuestos involucrados en las respuestas
inflamatorias.Segn Cortacans, et al., (2006), desde el punto de
vista medioambiental los frmacos presentan una serie de
caractersticas que les hace diferentes a los contaminantes qumicos
industriales convencionales, esto debido a que: Las sustancias
farmacolgicamente activas incluyen compuestos formados por molculas
grandes y qumicamente complejas, pero muy diferentes en peso
molecular, estructura, funcionalidad, forma, entre otras.
Son molculas polares y tienen ms de un grupo ionizable. El grado
de ionizacin y sus propiedades dependen del pH de la solucin.
La persistencia en el medio ambiente es mayor de 1 ao (para
frmacos como la eritromicina, ciclofosfamida, naproxeno,
sulfametoxazol, entre otros.), y de varios aos para otros como el
cido clofbrico, por lo que pueden acumularse alcanzando niveles
biolgicamente activos.
En los ltimos 15 aos, diferentes reportes han demostrado
presencia de frmacos en suelos, aire, aguas superficiales, aguas
subterrneas y agua potable, lo cual viene a sumarse a los
contaminantes ya existentes en dichos ambientes, entre los frmacos
encontrados estn: antibiticos, hormonas, analgsicos,
tranquilizantes, y productos de la quimioterapia. Estos
contaminantes provienen no solo de las excretas por va del cuerpo,
por donde se desecha una parte sin metabolizar, si no, tambin de
los laboratorios, del mal almacenamiento y disposicin inadecuada de
los desechos de estos productos, de los hospitales, de las plantas
de tratamiento cuyas unidades no son suficientes o no estn diseadas
para degradar estos compuestos. Algunos autores reportan la
toxicidad de una gran variedad de compuestos farmacuticos, as,
Fent, et al., (2006) presenta en su trabajo la toxicidad aguda y
crnica de analgsicos, anti-inflamatorios no esteroideos,
antidepresivos, antiepilpticos y citostaticos. Por su parte, Pepin
(2006) recoge los daos provocados por el 17-etinilestradiol y el
estradiol, componentes de las tabletas anticonceptivas, a
diferentes organismos. Inhibicin del crecimiento, inhibicin de la
reproduccin, cambios morfolgicos, feminizacin y mortalidad son
algunos de los efectos reportados. Los efectos aparecen incluso en
presencia de concentraciones muy pequeas de estos compuestos (por
el orden de las partes por billn), algunos de los cuales son
persistentes en ese medio y generando problemas a las especies que
all habiten (Montague, 2006 y Boxall, 2003). Tal es el caso de los
anti-inflamatorios no esteroideos tales como el ibuprofeno,
diclofenaco, naproxeno y el cido acetilsaliclico, que son productos
ampliamente usados a nivel mundial, ejercen un efecto inhibidor
(crecimiento, movilidad) sobre determinadas funciones en
vertebrados (no mamferos) e invertebrados (Ppin, 2006 y Cleuvers,
2003). Por lo presentado, el objetivo del presente trabajo es
evaluar la remocin de contaminantes emergentes, especficamente de
compuestos farmacuticos presentes en aguas residuales mediante un
reactor por carga de membrana externa, con lo cual se contribuye al
desarrollo sostenible, y a la salud pblica de la sociedad
venezolana, estando enmarcado en el segundo plan de desarrollo
econmico y social del pas, denominado Plan Nacional Simn Bolvar
2013-2019 (PNSB, 2012), especficamente en el V objetivo histrico:
contribuir con la preservacin de la vida en el
planeta.14.1.Objetivos:General: Evaluar la remocin de contaminantes
emergentes en aguas residuales empleando un reactor por carga de
membrana externa. Objetivos especficos: 1. Construir el reactor por
carga de membrana externa.2. Verificar el funcionamiento del
reactor por carga de membrana externa.
3. Realizar ensayos para la remocin de los contaminantes
emergentes.4. Determinar la remocin de los contaminantes emergentes
en funcin de la concentracin inicial y final.
14.2.Fundamentacin:
Los medicamentos estn diseados para tener una ruta y una accin
especfica tanto en seres humanos, como en animales pero poseen
tambin efectos secundarios indeseados. Una vez que estos productos
llegan al medio ambiente pudieran afectar a los animales con
similares rganos, tejidos, clulas o biomolculas (Fent et al.,
2006).La justificacin de la presente investigacin se fundamenta en
funcin del aporte que realiza en los siguientes aspectos:
Aporte a lo social: Las sociedades para el desarrollo de sus
actividades y procesos productivos de bienes y servicios necesitan
disponer de agua de calidad. En tal sentido los gobiernos
proporcionan directrices a travs de polticas de gestin del recurso
hdrico, suscitndose en Venezuela el segundo plan de desarrollo
econmico y social del pas, denominado Plan Nacional Simn Bolvar
2013-2019 (PNSB, 2012). En consonancia con el PNSB en la tabla 1 se
muestra lo establecido en este documento, relacionndose con la
poltica de gestin ambiental.
Tabla 1. Criterios del PNSB para la proteccin y conservacin del
agua.
Objetivo histricoObjetivo nacionalObjetivos estratgicos y
objetivos generales:
V. Contribuir con la preservacin de la vida en el planeta y la
salvacin de la especie humana.
5.2. Proteger y defender la soberana permanente del Estado sobre
los recursos naturales para el beneficio supremo de nuestro Pueblo,
que ser su principal garante.
5.2.1. Promover acciones en el mbito nacional e internacional
para la proteccin y conservacin de reas estratgicas, entre otras:
fuentes y reservorios de agua (superficial y subterrnea), gestin
integrada de cuencas hidrogrficas, biodiversidad, gestin sostenible
de mares y ocanos y bosques.
Fuente: PNSB (2012).
Por otro lado, la tabla 2 muestra lo establecido en el artculo
57 de la Ley Orgnica del Ambiente, LOA (2007) en relacin la calidad
del agua y las consideraciones que deben hacerse para su
conservacin.
Tabla 2. Consideraciones de la LOA para la conservacin de la
calidad del agua.
NumeralPara la conservacin de la calidad del agua se tomarn en
consideracin los siguientes aspectos:
3La reutilizacin de las aguas residuales previo tratamiento
4El tratamiento de las aguas
Fuente: LOA (2007).
Aporte a la salud: El desarrollo de este proyecto permitir
abordar aspectos tcnicos-cientficos del tratamiento de aguas
residuales que son necesarios para atenuar y/o controlar la
aparicin de enfermedades que se han propagado de forma alarmante
debido al crecimiento exponencial de las mismas en los ltimos aos;
estas enfermedades son de tipo endocrino. Aporte al ambiente: Sin
duda alguna el desarrollo de esta investigacin permitir abordar
procesos de tratamiento de aguas residuales que contribuyen con la
preservacin de la vida en el planeta, mitigando los efectos
adversos de los compuestos farmacuticos en las aguas residuales, y
consecuentemente los efectos de stos sobre la vida acutica, el
hombre y el ecosistema en general.
14.3. Viabilidad:
El departamento de ingeniera Qumica dispone de personal docente
y tcnico capacitado con conocimiento en el rea de anlisis y
tratamiento de aguas. De igual manera de dispone de algunos
materiales y equipos, que se utilizaran en los anlisis de calidad
de agua: medidor de pH, reactivos para anlisis de dureza, reactor
para Demanda Qumica de Oxgeno (DQO). Sin embargo, para la ejecucin
de este proyecto se requiere el apoyo de la Direccin de
Investigacin y Postgrado en la adquisicin de materiales,
suministros y equipos que se mencionan en el tem 18 y 19 de este
documento. Otros materiales como la membrana ser adquirida con
recursos propios de los investigadores involucrados.14.4. Tiempo de
ejecucin:
El tiempo estimado es de 2 aos, esto va a depender la disposicin
de materiales, suministros y equipos a adquirir y de los resultados
parciales. 15. Metodologa y plan de trabajoEn la tabla 1 se
muestran las actividades en base a los objetivos planteados.Tabla N
1. Actividades a desarrollar para cada objetivo
planteadoObjetivoActividades
1. Construir el reactor por carga de membrana externa.
Cortar el acrlico segn las medidas correspondientes al volumen
deseado del reactor.
Colocar conexiones para la entrada y salida del agua residual
por medio de la bomba peristltica.
2. Verificar el funcionamiento del reactor por carga de membrana
externa.
Regular y optimizar condiciones de presin y temperatura.Ajustar
las mangueras y conexiones para evitar fugas.
Acoplar la membrana al reactor por carga.
3. Realizar ensayos para la remocin de los contaminantes
emergentes.
Preparacin de aguas residuales sintticas con concentraciones
conocidas.
Variar los tiempos de retencin hidrulicos (TRH) en reactor.
4. Determinar la remocin de los contaminantes emergentes en
funcin de la concentracin inicial y final.
Calcular la demanda qumica de oxgeno despus de la reaccin para
cuantificar el porcentaje de remocin. Analizar los resultados
obtenidos en funcin de los TRH empleados, y las concentraciones de
los frmacos en el agua residual.
15.1.Plan de trabajoA continuacin en la tabla 2 se muestra en
plan de trabajo a desarrollar por cada trimestre.Tabla N 2. Plan de
trabajo para desarrollar el proyecto por trimestre (T).Primer
aoSegundo ao
T1T2T3T4T1T2T3T4
Cortar el acrlico segn las medidas correspondientes al volumen
deseado del reactor.XX
Colocar conexiones para la entrada y salida del agua residual
por medio de la bomba peristltica. XX
Regular y optimizar condiciones de presin y temperatura.XX
Ajustar las mangueras y conexiones para evitar fugas. XX
Acoplar la membrana al reactor por carga.X
Preparacin de aguas residuales sintticas con concentraciones
conocidas.XX
Variar los tiempos de retencin hidrulicos (TRH) en
reactor.XXX
Calcular la demanda qumica de oxgeno despus de la reaccin para
cuantificar el porcentaje de remocin. XXX
Analizar los resultados obtenidos en funcin de los TRH
empleados, y las concentraciones de los frmacos en el agua
residual.XXX
16. Referencias Boxall, A. y Breton, R. Pharmaceuticals and
personal care products in the environment: Regulatory drivers and
research needs. QSAR Combinat Sci. 22:212-221.
Cortacans, J., Hernndez-Lehmann, A., Del Castillo, I., Montes,
E., Hernandez-Muoz, A. (2006). Presencia de frmacos en aguas
residuales y eficacia de los procesos convencionales en su
eliminacin. Memorias del III Congreso de Ingeniera Civil,
Territorio y Medio Ambiente Agua, Biodiversidad e Ingeniera,
Zaragoza, 25-27 octubre de 2006.
Cleuvers M. (2003). Aquatic ecotoxicity of pharmaceuticals
including the assessment of combination effects. Toxicol Lett.
142:185-194.
Fent, K., Weston, A., Caminada, D., (2006). Ecotoxicology of
human pharmaceuticals. Aquat. Toxicol. 76, 122-159.LOA (2007). Ley
Orgnica del Ambiente. Repblica Bolivariana de Venezuela.
Montague, P. (2006). Drugs in the Water. Rachels Env. Health
Weekly. 614:15-22.Ppin, J. (2006). Impacts cotoxicologiques de
certains mdicaments dans lenvironnement. Essai prsent au Centre
Universitaire de Formation en Environnement en vue de lobtention du
grade de matre en environnement. Sherbrooke, Qubec,
Canada.Petrovic, M., Gonzlez, S., Barcel, D. (2003). Analysis and
removal of emerging contaminants in wastewater and drinking water.
TRAC-Trends Anal Chem, Vol. 22, Pg. 685-696.
PNSB (2012). Plan Nacional Simn Bolvar 2013-2019.Gobierno de la
Repblica Bolivariana de Venezuela. [Fecha de consulta: 06 de mayo
de 2013]. Disponible en:
http://blog.chavez.org.ve/programa-patria-venezuela-2013-2019.17.
Beneficios Esperados:
Con estos resultados se espera demostrar que es posible remover
compuestos farmacuticos presentes en aguas residuales en un reactor
por carga de membrana externa, lo cual traer aportes a lo social, a
lo ambiental y a la salud pblica de la sociedad venezolana.
18.Equipos:
Nombre de EquipoEspecificaciones tcnicasCantidadCotizaciones
(mnimo 2)observaciones
Bomba peristlticaVelocidad de flujo de 0.17-270 ml/min.
Velocidad 1-100 rpm128000 Bs
ManmetroDimetro de la esfera: 2.5 pulg, rosca pulg NPT y presin
de 0-60 PSI.210000 Bs
19. Materiales y suministros:Nombre de MaterialEspecificaciones
tcnicasCantidadN de cotizacionesObservaciones
Mangueras de alta presin de pulg. de dimetro3 metros1000 Bs
Mangueras de alta presin3/8 de pulg. de dimetro3 metros1000
Bs
Acoplamiento (conectores) de alta presin y 3/8 de pulg. (machos
y hembras)6 c/u1800 Bs
Lamina de acrlico6 mm15500 BsPara construccin del reactor por
carga
20.Resumen de los montos solicitados:
ConceptoMonto (Bs)
Equipos38000
Materiales y suministros 9300
Total47300
21. Conformidad:Aprobacin Acta Consejo Departamental
N:_____________________ (anexar copia)
Prof. Diana Posada____________ _____________________ Responsable
Principal
Firma
Prof. Leadina Snchez_____________
_____________________
Corresponsable Principal
Firma
Prof. Yris Gonzlez_____________ _____________________
Coordinador Departamental de Investigacin
Firma
Prof. Wilmer Dudamel______ _____________________
Jefe de Departamento
FirmaANEXOS
Resumen curricular del Responsable, Corresponsables y
Colaboradores
MSc. Ing. Diana Posada. (Responsable)Ingeniero Qumico en
UNEXPO-Barquisimeto (1999). Maestra en Ingeniera Sanitaria, Mencin:
Ingeniera Ambiental en UCV (2005). Facilitador en cursos de
capacitacin a nivel industrial para SIGIL Asesores, en Impacto
Ambiental, Manejo y Disposicin de Desechos Peligrosos, Tratamiento
de Aguas, Contaminacin Atmosfrica. Asesor Ambiental para Hidrulicos
Cojedes en el Diseo y Construccin del Sistema de Tratamiento de
Aguas Residuales. Asesor Ambiental para la Corporacin Venezolana
Agraria de Azcar (CVA-Azcar) en la evaluacin de impactos
Ambientales, Control de la Contaminacin de los efluentes y aire de
los Centrales Azcar. Asesor en Remediacin Ambiental. Profesora en
la UNEXPO-Barquisimeto en Tratamiento de AGUAS, Ingeniera
Ambiental, Laboratorio de Qumica General, Termodinmica y Qumica
General. Profesora (tiempo convencional) en el Departamento de
Higiene y Seguridad Industrial, de la Universidad Politcnica
Territorial de Lara Andrs Eloy Blanco. Profesora del Posgrado de
Calidad Ambiental Universidad Politcnica Territorial de Lara Andrs
Eloy Blanco en CONTROL DE LA CONTAMINACIN DEL AIRE. Coordinadora
del Laboratorio de Qumica General. Asistente de Investigacin en
proyectos de Remediacin de Aguas Industriales. Universidad Central
de Venezuela. Lab. de Tratamientos Catalticos de Efluentes.
Facilitador del DIPLOMADO en HIGIENE, SEGURIDAD Y AMBIENTE,
Universidad Politcnica Territorial de Lara Andrs Eloy Blanco.
Diplomado en Educacin a Distancia, en el Instituto Universitario
Experimental de Tecnologa Andrs Eloy Blanco. Financiamiento por
Misin Ciencia para desarrollo de tesis de maestra.- PPI Nivel
Candidato. Otorgamiento de una Beca por el Fonacit, para cursar
estudios de Maestra. - Financiamiento por INTEVEP-PDVSA para
realizar tesis de Maestra. MSc. Lcda. Leadina Snchez.
(Corresponsable)Licenciada en Qumica (LUZ, 2006). Maestra en
Ingeniera Qumica (UNEXPO-VR-Barquisimeto en 2011. Su Trabajo de
Grado titulado, Degradacin de plaguicidas en soluciones acuosas
mediante oxidacin cataltica con aire a escala de laboratorio
empleando catalizadores de xidos metlicos soportados en carbn
activado. El trabajo de investigacin fue financiado por FONACIT en
el marco de la misin ciencia y la formacin de talento de alto
nivel.
Dr. Wilmer Dudamel. (Corresponsable)Dr. Wilmer Jos Dudamel
Dudamel, de nacionalidad venezolana. Egresado de la UNEXPO en el ao
de 1994 con el ttulo de Ingeniero Qumico. En el ao de 1999 obtiene
el ttulo de MSc en Ingeniera Sanitaria, Opcin Calidad del Agua, en
la Universidad Central de Venezuela (UCV). En el ao 2005 obtiene el
ttulo de Doctor en la especialidad de Qumica en la Universidad de
Rennes I, en Francia. Autor de diversos trabajos de investigacin en
el rea de calidad y tratamiento de aguas. Desde el ao de 1995 se
desempea como personal docente y de investigacin de la UNEXPO
Vicerrectorado Barquisimeto en el Departamento de Ingeniera Qumica.
Desde el ao 2006 ocupa el cargo de Jefe del Departamento de
Ingeniera qumica de la UNEXPO y es Miembro de la comisin de la
maestra en Ingeniera Qumica.MSc. Lcdo. Mayantino Garaboto.
(Colaborador)M.Sc. Lcdo. Qumica Mayantino ngel Garaboto Farfn, de
nacionalidad Venezolana. Egresado de la Universidad de los Andes en
el ao de 1986 con el ttulo de Licenciado en Qumica. En el ao de
1996 obtiene el ttulo de M.Sc. en Qumica en el Instituto Venezolano
de Investigaciones Cientficas (IVIC). Autor y Co-autor de diversos
trabajos de investigacin en el rea de Qumica analtica, Anlisis
instrumental y Qumica atmosfrica. Desde el ao 1995 se desempea como
personal docente y de investigacin de la UNEXPO Vicerrectorado
Barquisimeto en el Departamento de Ingeniera Qumica. Desde el ao
2004 hasta el 2008 ocup el cargo de Jefe de la Seccin de Qumica
Aplicada en el Departamento de Ingeniera qumica de la UNEXPO,
Actualmente coordinador del laboratorio de anlisis Instrumental del
Departamento de Ingeniera Qumica (UNEXPO). Actualmente ocupa el
cargo de Jefe de la Seccin de Qumica Aplicada del Departamento de
Ingeniera Qumica.T.S.U. Esp.Tania Rivero. (Colaborador)Thania
Margarita Rivero de Cinelli, venezolana CI 7.370.291. Egresada de
la Universidad Centro Occidental Lisandro Alvarado con el ttulo de
TSU Agroindustrial. Especialista en Calidad Ambiental. Asistente de
Investigacin en el proyecto Alternativas de Tratamiento de la Aguas
Residuales provenientes del beneficio Hmedo del caf (convenio
IUP-FUNDACITE) (1988-1990). Auxiliar Docente adscrito al
departamento de Ingeniera Qumica (desde 1990 hasta la presente
fecha). Asesor de tesis de pre y posgrado en las reas de
caracterizacin y tratamiento de aguas blancas y residuales.
Trabajos realizados: Caracterizacin de las aguas residuales de la
empresa Variedades Alimenticias. Elaboracin del Manual para el
laboratorio de Calidad de Aguas de la UNEXPO. Evaluacin de los
potenciales formadores de Trihalometanos en la planta de
tratamiento de aguas Aguas de Cocorote del estado Yaracuy.
N___________
LA UNIVERSIDAD TCNICA DEL ESTADO VENEZOLANO
_943948568.doc
DIRECCIN DE INVESTIGACIN Y POSTGRADO
VICERRECTORADO BARQUISIMETO
"Antonio Jos de Sucre"
UNIVERSIDAD NACIONAL EXPERIMENTAL POLITCNICA
REPBLICA DE VENEZUELA
O
P
X
E
N
U
