UNIVERSIDAD DE LA SALLE

PROGRAMA DE INGENIERIA AMBIENTAL

DESTINO Y TRANSPORTE DE CONTAMINANTES

SEGUNDO SEMESTRE DE 2014

TALLER 3

Fecha de entrega: Septiembre 18 de 2014 (antes de iniciar clase). En grupos máximo 4 personas.

1. Leer el capítulo 14 “Uno de cada cuatro” del libro del canon “La primavera Silenciosa de Rachel Carson”, una copia se ha dejado en la Fotocopiadora Copietas. Elaborar un resumen de 20 renglones.

2. Leer el artículo “WW Nazaroff, Indoor particle dynamics, Indoor Air 14 (supplement 7), 175-183, 2004” disponible en la página web del curso. Elaborar un resumen de 10 renglones y estar listo para discutir el tema central de la investigación en clase (algunos estudiantes al azar serán seleccionados).

3. Plantee la solución en estado estable y en estado dinámico para el modelo sugerido por Nazaroff, considerando únicamente ventilación natural (QN)(sin filtración), emisión (E) y

deposición () de partículas al interior del cuarto. 4. Como resultado de la aplicación en exceso de un pesticida en un campo agrícola, la

concentración de lindano (hexaclorociclohexano) en un arroyo es de 10 mg/L. Este arroyo que tiene un caudal de 20 m3/d alimenta una laguna que tiene un área superficial de 100 m2 y una profundidad de 4m. Asumiendo que el pesticida no se degrada, encuentre la concentración de estado estable de lindano en la laguna. Al cabo de cuantos días se alcanza esta concentración? Conteste las mismas preguntas pero ahora asumiendo que el pesticida se degrada de acuerdo a una cinética de primer orden y que tiene un tiempo de vida media en el agua de 15 días.

5. Siguiendo con el problema 6 del Taller 2 (emisiones en un campo petrolero) encuentre ahora

una expresión donde la concentración este en función del tiempo (C vs t). Luego genere un

perfil de la concentración a lo largo del día usando la siguiente información de velocidad del

viento y altura de capa de mezcla. Explique este comportamiento a partir de la meteorología.

hora dia vv (m/s) h(m) C (ug/m3)

7 1.0 478

8 1.6 720

9 2.2 962

10 2.9 1204

11 3.5 1446

12 4.1 1688

13 3.8 1553

14 3.5 1418

15 3.2 1283

16 2.9 1148

17 2.6 1013

18 2.3 878

19 2.0 743

20 1.7 608

21 1.4 473

Los siguientes puntos no son para entregar con el taller. Son de preparación para el primer

examen.

Un pueblo del Caribe Colombiano descarga sus aguas residuales directamente en una laguna de estabilización la cual tiene un volumen de 50x106 m3 y un tiempo de retención de 2 anos. Los 350 residentes del pueblo cada uno genera en promedio 70 kg/año de materia orgánica (MO), que es descargada en la laguna de estabilización. La tasa de degradación de la MO en la laguna es k=1.5 año-1. (a) asumiendo que la población, tasa de descarga, y las condiciones de la laguna se mantienen constantes por un largo periodo de tiempo, estimar la concentración de MO en la laguna. (b) como cambiaria la concentración de MO en la laguna si los residentes del pueblo reducen su descarga de MO en un 50% de manera permanente? Grafique los resultados en función del tiempo. Una laguna de estabilización recibe 430 m3/d de agua residual de un alcantarillado. La laguna tiene un área de 104 m2 y una profundidad de 1m. La concentración de la materia orgánica en las aguas residuales es de 180 mg/l. La materia orgánica se degrada biológicamente en la laguna de acuerdo a una cinética de primer orden. El coeficiente de degradación (k) es de 0.70 d-1. Asumiendo que no hay otras pérdidas o ganancias de agua (evaporación, infiltración, precipitación) y que la laguna está completamente mezclada, calcular la concentración de materia orgánica en el efluente de salida en estado estable Una industria vierte residuos de un químico en forma instantánea en un lago cuyo volumen es 300 m3. Como consecuencia del vertimiento, la concentración inicial del químico en el lago es de 100 mg/l. La degradación del químico obedece a una cinética de primer orden con k=0.2 dias-1. La industria cuenta con 15 días para garantizar que la concentración decaiga a 0.14 mg/l. Se logra alcanzar esta concentración con sólo degradación natural? En caso negativo, que caudal de agua fresca se debería usar para garantizar la concentración final? En muchos aeropuertos del mundo se han establecido salas de fumadores. Una de dichas salas tiene un volumen de 500 m3 y una tasa de ventilación de 1000 m3/hora. Cuando se abre a las 7AM el aire es puro y 50 fumadores ingresan a la sala, cada uno fumando dos cigarrillos por hora. Cada cigarrillo emite, entre otros muchos compuestos, cerca de 1.40 mg de formaldehido, un toxico que se convierte en dióxido de carbono a una tasa de 0.40/hora. Estimar la concentración de formaldehido en función del tiempo (mostrar primero los modelos con variables simbólicas y luego reemplazar numéricamente) y realizar una gráfica de C vs t.