Tecnología Ambientalhttp://hdl.handle.net/10334/33602024-03-29T15:24:58Z2024-03-29T15:24:58ZSimulación de dispersión de contaminantes en una explotación mineraLópez Valdivia, Daidéhttp://hdl.handle.net/10334/71442023-03-16T01:01:01Z2022-01-01T00:00:00ZSimulación de dispersión de contaminantes en una explotación minera
López Valdivia, Daidé
Trabajo Fin de Máster en Tecnología Ambiental. Director: Dr. D. Raúl Arasa Agudo. La contaminación atmosférica por material particulado PM10 y PM2,5 es una de las mayores preocupaciones actualmente a nivel mundial, debido a las disímiles consecuencias que puede provocar a la salud humana y al medio ambiente de forma general. Dichos contaminantes tienen su origen a partir de distintas fuentes procedentes de la acción del hombre, entre ellas el caso de estudio que se analiza en el presente trabajo. La minería a cielo abierto es una de las actividades productivas que mayores beneficios aporta al desarrollo económico de las naciones, pero a su vez constituye una actividad con un alto potencial de contaminación al medio ambiente, principalmente por la emisión de material particulado.
El objetivo principal de la investigación realizada en este trabajo ha sido determinar el impacto ambiental que producen las actividades desarrolladas en Mina Sierra Miranda sobre el entorno cercano a la explotación minera. Para ello, se realizó una extensa labor de recopilación de datos de la mina a partir de los cuales se identificaron las actividades operacionales fundamentales que se desarrollan en la misma y que constituyen las principales fuentes generadoras de PM10 y PM2,5.Posteriormente, se calcularon los factores de emisión de cada una de las actividades identificadas, lo que permitió obtener el inventario de emisiones de la mina estudiada.
Los resultados alcanzados mostraron que el tránsito de los camiones por caminos no pavimentados de forma general representa las mayores contribuciones de los contaminantes a las emisiones totales de la mina, principalmente en la ruta de la mina hacia el botadero de estériles siendo el 64% de las emisiones totales de PM10 y el 72% de las emisiones de PM2,5. Además, evidenció que luego de esta actividad, la que mayores emisiones aporta es la erosión eólica de los acopios de materiales producto de la acción del viento, con una contribución del 20% y el 23% de PM10 y PM2,5 respectivamente; mientras que las emisiones de los tubos de escape de las maquinarias empleadas constituyen las de menor impacto del total de emisiones con un 0,01%.
A partir de la plataforma DMScloud de Meteosim SL, se introdujeron los datos del inventario de emisiones en el modelo de calidad del aire CALPUFF, el que se decidió emplear para realizar las simulaciones de la dispersión de contaminantes diarios y anuales en el área de estudio, debido a que las características topográficas de Sierra Miranda en Chile son complejas y este modelo se adecúa perfectamente a las necesidades del área de modelación.
Finalmente, los resultados lanzados por la simulación mostraron que a pesar de que, en el interior de la explotación minera los valores son relativamente elevados, llegando a superar los valores límites permitidos en la Norma de la Calidad del Aire de Chile, en el entorno circundante las contribuciones de material particulado son muy pequeñas, por lo que dicha mina no representa un problema para la calidad del aire de la zona en la que se encuentra emplazada.; Atmospheric pollution by PM10 and PM2,5 particulate matter is currently one of the greatest concerns worldwide, due to the dissimilar consequences it can cause to human health and the environment in general. These pollutants have their origins from different sources from the action of man, including the case of study analyzed in this paper. Open pit mining is one of the most productive activities that contributes to the greatest benefits to the economic development of nations, but at the same time it constitutes an activity with a high pollution potential for the environment, mainly due to the emission of particulate matter.
The main objective of this research has been to determine the environmental impact produced by activities carried out in Mina Sierra Miranda on the environment close to the mining exploitation. For this, an extensive work of data collection of the mine was carried out, from which the main operational activities constitute the most important generating sources of PM10 and PM2,5. Subsequently, the emission factors of each of the identified activities were calculated, which allowed obtaining the emissions inventory of the studied mine.
The results obtained showed that the transit of trucks on unpaved roads generally represents the greatest contribution of pollutants to the total emissions of the mine, mainly on the route from the mine to the waste dump, being 64% of the total PM10 emissions and 72% of PM2,5 emissions. In addition, it showed that after this activity, the one that contributes the greatest emissions is the wind erosion of the stockpiles of materials produced by the action of the wind, with a contribution of 20% and 23% of PM10 and PM2,5 respectively, while the emissions from the exhaust pipes of the machinery used constitute the ones with the least impact of the total emissions with 0.01%.
Using the Meteosim SL DMScloud platform, the emissions inventory data was entered into the CALPUFF air quality model, use to perform the simulations of daily and annual pollutant dispersion in the study area. The main selection criteria to use this model, was born from the topographical characteristics of Sierra Miranda in Chile which are complex, and this model is perfectly suited to the needs of the modeling area.
Finally, the results released by the simulation showed that despite the fact that, inside the mining exploitation, the values are relatively high, exceeding the limit values allowed in the Chilean Air Quality Standard, in the surrounding environment the contributions of particulate material are very small, so this mine does not represent a problem for the quality of the air in the area where it is located.
49 páginas.
2022-01-01T00:00:00ZAplicación práctica para la rehabilitación de un hueco minero con la utilización de residuos de construcción y demolición (RCD)Marroquín Pineda, Carlos Andréshttp://hdl.handle.net/10334/71432023-03-16T01:00:59Z2022-01-01T00:00:00ZAplicación práctica para la rehabilitación de un hueco minero con la utilización de residuos de construcción y demolición (RCD)
Marroquín Pineda, Carlos Andrés
Trabajo Fin de Máster en Tecnología Ambiental. Directores: Dr. D. Francisco Javier González Márquez; Dr. D. Fulgencio Prat Hurtado. En los últimos años, el sector de la construcción ha alcanzado unos índices de actividad
muy elevados configurándose como una de las claves del crecimiento de la economía española.
Esta situación ha llevado a que, con la ejecución de los proyectos aparezcan también nuevos
desafíos, como es la creación de alternativas de valorización a los residuos generados. De acuerdo
a lo anterior, este estudio tiene como objetivo dar valorización a los residuos de construcción y
demolición (RCD) rechazados en las plantas de tratamiento mediante su utilización en la
rehabilitación de un hueco minero, analizando las propiedades físicas y geográficas de un proyecto
de explotación minera, ubicado en la provincia de Sevilla España. El principal resultado obtenido,
es la viabilidad del hueco minero seleccionado, para ser propuesto como un vertedero de RCDs.; In recent years, the construction sector has reached very high levels of activity, becoming
one of the keys to the growth of the Spanish economy. This situation has led to new challenges
appearing with the execution of the projects, such as the creation of recovery alternatives for the
waste generated. According to the above, this study aims to give value to the construction and
demolition waste (RCD) rejected in the treatment plants through its use in the rehabilitation of a
mining hole, analyzing the physical and geographical properties of a project of mining
exploitation, located in the province of Seville Spain. The main result obtained is the feasibility of
the selected mining hole, to be proposed as a RCDs dump.
80 páginas.
2022-01-01T00:00:00ZContribución de fuentes del material particulado atmosférico en estaciones de tráfico de AndalucíaMuñoz Parrado, Danielhttp://hdl.handle.net/10334/71422023-03-16T01:00:58Z2022-01-01T00:00:00ZContribución de fuentes del material particulado atmosférico en estaciones de tráfico de Andalucía
Muñoz Parrado, Daniel
Trabajo Fin de Máster en Tecnología Ambiental. Directores: Dra. Dª. Ana M. Sánchez de la Campa Verdona; Dr. D. Jesús D. de la Rosa Díaz. El PM10 es uno de los contaminantes que se encuentran regulados por la actual
legislación europea y nacional, por lo que se mantiene una estrecha vigilancia de los
niveles del mismo en áreas urbanas, sobre todo en zonas con fuerte influencia del
tráfico rodado.
En este trabajo se ha realizado una caracterización química del PM10 para determinar
los componentes mayoritarios y minoritarios, a partir de los cuales se ha llevado a
cabo un estudio de contribución de fuentes. Se han seleccionado tres estaciones de
tráfico representativas de Andalucía durante el año 2021: Granada Norte (Granada),
Marbella Arco (Málaga) y Torneo (Sevilla). El estudio gravimétrico pone de manifiesto
que según el percentil 90.4, las estaciones de Granada Norte y Marbella Arco
incumplen el VLD (50 μg/m3), sin embargo, todas cumplen con el valor límite anual
(40 μg/m3). Los resultados de composición química muestran que los componentes
mayoritarios presentes en el PM10 son la materia mineral el principal, siendo este un
rasgo común en las tres estaciones. Elementos traza como Ni, As y Cd, regulados en
la Directiva 2004/107/CE, cumplen con los valores límites anuales establecidos en las
estaciones de estudio y las concentraciones de Pb son inferiores al valor límite anual
según la Directiva 2008/50/CE.
El estudio de contribución de fuentes a partir del PMF v.5, ha permitido identificar
cuatro fuentes (Tráfico, Marino, Mineral y Regional) en Marbella Arco y Torneo, y una
quinta (Combustión) en Granada Norte. Las mayores contribuciones de origen marino
y del tráfico se producen en Marbella con un 26% (8.3 μg/m3) y 32% (10.2 μg/m3)
respectivamente, mientras que la mayor contribución mineral (38%, 10.4 μg/m3) y
regional (20%, 5.3 μg/m3) fue en Torneo. Solo en Granada Norte se identificó una
fuente adicional (Combustión) asociada a la quema de biomasa en el entorno del
núcleo urbano, con un aporte del 30% (8.7 μg/m3), siendo el período de noviembre a
marzo el de mayor contribución.
Las especies químicas asociadas al tráfico se originan por las emisiones exhaust y
no-exhaust de vehículos. En la fuente de origen marino el mayor aporte al PM10 se
produce en zonas próximas a la costa (estación Marbella Arco). La mayor contribución
de origen mineral coincide con los períodos de mayor sequía del año, influenciada,
además, por las intrusiones de polvo sahariano en el sur de España. Se determinó
que la fuente Regional está caracterizada por aerosoles secundarios (nitrato, sulfato
y amonio) y elementos traza (Ni+V).
Los resultados del estudio muestran similitud con los perfiles químicos obtenidos en
estaciones de tráfico de Andalucía y Palermo (Italia) durante el año 2005, donde se
observa una tendencia a la disminución en el 2021 de elementos como Cr, Ni, Cu, Zn,
Sb asociados al tráfico.; PM10 is one of the pollutants that are regulated by current European and national
legislation, so that levels are closely monitored in urban areas, especially in areas with
strong influence of road traffic.
In this work, a chemical characterization of PM10 has been carried out to determine
the majority and minority components, from which a source contribution study has
been carried out. Three representative traffic stations in Andalusia have been selected
for the year 2021: Granada Norte (Granada), Marbella Arco (Málaga) and Torneo
(Seville). The gravimetric study shows that according to the 90.4 percentile, the
Granada Norte and Marbella Arco stations do not comply with the VLD (50 μg/m3),
however, all of them successfully comply with the annual limit value (40 μg/m3). The
chemical composition results show that the major components present in PM10 are
the main mineral matter, being this a common feature in all three stations. Trace
elements such as Ni, As and Cd, regulated in Directive 2004/107/EC, comply with the
annual limit values established in the study stations and Pb concentrations are lower
than the annual limit value according to Directive 2008/50/EC.
The source contribution study from the PMF v.5, has identified four sources (Traffic,
Marine, Mineral and Regional) in Marbella Arco and Torneo, and a fifth (Combustion)
in Granada Norte. The highest contributions of marine and traffic origin occur in
Marbella with 26% (8.3 μg/m3) and 32% (10.2 μg/m3) respectively, while the highest
mineral (38%, 10.4 μg/m3) and regional (20%, 5.3 μg/m3) contribution was in Torneo.
Only in Granada Norte was an additional source identified (Combustion) associated
with biomass burning in the urban core environment, with a contribution of 30% (8.7
μg/m3), being the period from November to March the one with the highest
contribution.
The chemical species associated with traffic originate from exhaust and non-exhaust
emissions from vehicles. In the marine origin source, the greatest contribution to PM10
occurs in areas near the coast (Marbella Arco station). The greatest contribution of
mineral origin coincides with the periods of greatest drought of the year, also influenced
by the entry of Saharan dust in southern Spain. It was determined that the regional
source is characterized by secondary aerosols (nitrate, sulfate and ammonium) and
trace elements (Ni+V).
The results of the study show similarity with the chemical profiles obtained in traffic
stations in Andalusia and Palermo (Italy) during 2005, where a decreasing trend is
observed in 2021 of elements such as Cr, Ni, Cu, Zn, Sb associated with traffic.
50 páginas.
2022-01-01T00:00:00ZGestión de residuos procedentes de la construcción y demolición (RCD) y Plan de Restauración de la cantera “Palito Hincado”, RSA No. 347¸ T. M. Alcalá de Guadaíra (Sevilla)Veloza Aldana, María Camilahttp://hdl.handle.net/10334/71412023-03-15T09:20:03Z2022-01-01T00:00:00ZGestión de residuos procedentes de la construcción y demolición (RCD) y Plan de Restauración de la cantera “Palito Hincado”, RSA No. 347¸ T. M. Alcalá de Guadaíra (Sevilla)
Veloza Aldana, María Camila
Trabajo Fin de Máster en Tecnología Ambiental. Director: Dr. D. Francisco Javier González Márquez. El proyecto de ampliación de la explotación minera de la cantera “Palito Hincado”, ubicado en Alcalá
de Guadaíra, Sevilla, tiene como principal objetivo la explotación del recurso minero, la restauración
del hueco con minero con fracciones no vendibles y la instalación de una planta de gestión, valorización
y/o reciclaje y almacenamiento de residuos procedentes de la construcción y la demolición RCD.
Se prevé que de allí serán explotados diferentes clases de alberos, y, asi mismo, se espera que a la
planta lleguen RCD de la región para su tratamiento y disposición. Una vez tratados los RCD, estos se
clasificarán en fracciones vendibles, reutilizables, residuos peligrosos y/o tóxicos y residuos inertes y/o
fracciones no vendibles.
Las fracciones no vendibles se pueden usar para el relleno del hueco minero en su fase de restauración
que, en este caso, se realizará simultáneamente con la fase de explotación. Lo que se pretende
determinar con el presente Trabajo de Fin de Máster, es la idoneidad del hueco minero para su relleno
con RCD, de acuerdo con los parámetros, condiciones y recomendaciones establecidas por el
Ministerio para la Transición Ecológica de España (2018). En la Guía para la rehabilitación de huecos
mineros con residuos de la construcción y la demolición (RCD).; The main objective of the project to expand the mining exploitation of the "Palito Hincado" quarry,
located in Alcalá de Guadaíra, Seville, is the exploitation of the mining resource, the restoration of the
mining shaft with non-saleable fractions and the installation of a plant for the management, recovery
and/or recycling and storage of construction and demolition waste (CDW).
It is expected that different types of soil will be exploited, and it is also expected that CDW from the
region will arrive at the plant for treatment and disposal. Once the CDW has been treated, it will be
classified into saleable fractions, reusable fractions, hazardous and/or toxic waste, and inert waste
and/or non-saleable fractions.
The unsaleable fractions can be used for the backfilling of the mine shaft in its restoration phase, which,
in this case, will be carried out simultaneously with the exploitation phase. What is intended to be
determined with this Master's Thesis is the suitability of the mining shaft for backfilling with CDW,
according to the parameters, conditions and recommendations established by the Spanish Ministry for
Ecological Transition (2018). In the Guide for the rehabilitation of mining voids with construction and
demolition waste (CDW).
74 páginas.
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