Instituto de Investigación e Ingeniería Ambiental

Nuevo doctor en Ciencia y Tecnología Mención Química

Mariano Venturini defendió con éxito su tesis doctoral. Fue el lunes 2 de septiembre en el Instituto de Investigación e Ingeniería Ambiental de la UNSAM.

Mariano Venturini defendió con éxito su tesis doctoral Biorremoción de nitrógeno proveniente de efluentes de la industria nuclear. 

Director: Ramón Pizarro

Codirector: Gustavo Curutchet

Jurado: Roberto Candal (CONICET-UNSAM), Nancy Irene López (CONICET) y Diana Lía Vullo (CONICET-UNGS)

Acerca de la tesis:

La industria nuclear es una de las tecnologías más “sensibles” en términos de legislación y controles pertinentes y también por la dualidad de sus usos, siendo el uranio el principal insumo utilizado como combustible nuclear.

Como primer paso para la obtención del uranio se necesita la extracción del metal desde el mineral para luego, continuar con su purificación y finalmente producir los elementos combustibles. El proceso de obtención de concentrado de uranio se inicia con una filtración – extracción del mineral convirtiéndolo en una solución de nitrato de uranilo, que luego se hace reaccionar con amoníaco, dióxido de carbono y agua obteniéndose un precipitado de diuranato de amonio (ADU). Este tratamiento, lo realiza la empresa Dioxitek S.A.

El efluente generado, es una solución con grandes cantidades de amonio (7g/l N-NH4+) nitratos (4-12g/l N-NO3), metanol (DQO 1500/9000 mg O2/l DQO y UOxx+ con unas 300ppm (Dioxitek S.A). Dentro de los cumplimientos se requiere obtener una descarga liquida cero, y eficiencia energética; de manera de establecer una política ambiental sustentable en lo social y económico.

El hecho de ser un efluente nuclear, con altas concentración de nitrato, metanol y Uranio, implicó contemplar la remoción de los 3 componentes en la menor cantidad de pasos “posibles”, y para ello, la nitrificación y desnitrificación convencional demostraron ser un proceso con propiedades de remover los 3 componentes con un efluente real.

La secuencia de remediación utilizada en este trabajo, fue la oxidación del amonio por nitrificación, posteriormente la remoción del nitrato y metanol bajo la desnitrificación (2da), y por último, por la formación de biomasa se produjo la biosorción del uranio.

Para llevar adelante el bioproceso se debieron sintetizar soportes para la adhesión bacteriana (carriers) obteniendo con ello, mejores comportamientos fluidodinámicas en los lechos móviles (MBBR, AirLift y FBBR).

Para el monitorio y control, se establecieron variables cinéticas termodinámicas, obteniendo un modelo matemático, bajo parámetros tales como el ORP y el consumo de carbonato para la neutralización del pH. Dentro de las variables biológicas, se obtuvieron las tasas de crecimientos (µ), el consumo de NH4+, la producción de NO2, NO3, parámetros de inhibición y la velocidad biológica de consumo de oxígeno.

Posteriormente, se procedió a la precipitación por FeCl3 lográndose una remoción total de la DQO y del uranio, el cual, quedo biosorbido.  De esta manera se removieron los contaminantes, lográndose la recuperación de agua y un residuo sólido de bajo volumen.

Con estos resultados, se considera viable realizar los estudios de escalado, demostrando y presentado su factibilidad técnica y económica, ya que este tipo de tratamiento no requiere de consumos energéticos significativos comparados con otras propuestas, y son más aceptados por la sociedad.

 

Nota actualizada el 9 de septiembre de 2019

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