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DISEÑO DE UNA HERRAMIENTA DE SIMULACIÓN PARA LA GASIFICACIÓN DE RESIDUOS SÓLIDOS URBANOS Y ASIMILABLES

En Chile se producen alrededor de 16,9 millones de toneladas de residuos sólidos al año, de las cuales 10,4 millones de toneladas corresponden a residuos de carácter industrial, mientras que las 6,5 millones de toneladas restantes corresponden residuos domiciliarios o asimilables. Tomando estos últimos Chile se ha catapultado como uno de los países con mayor índice de producción de residuos per cápita en el mundo, generando una drástica disminución de la vida útil de los actuales rellenos sanitarios y un incremento en las emergencias ocurridas en estos. Por otro lado, la situación eléctrica a nivel nacional es un tema importante a analizar. Se estima que para el año 2050 habrá un crecimiento en el consumo de casi un 80% en 35 años. Ahora, al analizar la distribución de las fuentes generadoras de la matriz energética en chile se aprecia que alrededor de un 20% corresponde al uso de gas natural y diésel, ambos combustibles fósiles que están agotándose. Debido a las razones expuesta anteriormente, es que se está abriendo el paso a diversos estudios sobre alternativas tecnológicas de generación vía el uso de residuos o “Waste to Energy”, cuyo objetivo es disminuir los residuos a disposición final y por otra parte contribuir en la diversificación de la matriz energética, siendo materia de interés para las empresas Poch by WSP (consultora de ingeniería Chilena) y Eco Hispánica empresa Española que ha desarrollado y patentado un sistema propio para el tratamiento de Residuos Sólidos Domiciliarios y Asimilables que utiliza la gasificación como tecnología de valorización energética. Ambas empresas están patrocinando esta memoria de título. En base a lo anterior, surge la necesidad de generar una herramienta que permita realizar una evaluación de la capacidad de generación eléctrica a partir de la cantidad y caracterización de los residuos a tratar mediante gasificación. Este trabajo de título tiene por objeto generar dicha herramienta, para lo cual se realizó una modelación del proceso de gasificación considerando como variables de ingreso el flujo y la caracterización de los residuos, además de datos físicos del gasificador a utilizar, para luego generar un código utilizando la sinergia entre los software Matlab y Excel para elaborar el software de cálculo. Dicha herramienta informa al usuario la caracterización del gas de síntesis generado por el proceso de gasificación y la potencia. La caracterización presenta errores inferiores a un 15% al validar utilizando chips de madera de pino como biomasa, con excepción del gas metano, en cuyo caso se han presentado errores del orden un lo 37%. Para la potencia o capacidad de generar energía eléctrica, en tanto, ésta presenta un error de aproximadamente un 12,2%, sobreestimando la generación.
FACTIBILIDAD TÉCNICA-ECONÓMICA DE LA INTEGRACIÓN DE AGUA PERMEADA EN EL PROCESO DE FLOTACIÓN ROUGHER COBRE-MOLIBDENO DE LA COMPAÑÍA MINERA DOÑA INÉS DE COLLAHUASI SCM

El presente estudio se realizó en la Superintendencia de Molibdeno y Aguas, Gerencia Operaciones Puerto, de la Compañía Minera Doña Inés de Collahuasi, el cual tiene por objetivo evaluar la factibilidad técnica-económica de utilizar agua permeada de las etapas ultrafiltración (UF) u osmosis inversa (OR) de la planta de tratamiento de riles para el proceso de flotación selectiva Rougher de Cu-Mo. Para aquello, se determinó la disponibilidad de agua permeada en cantidad y calidad de las etapas de UF y OR. En cuanto a la cantidad se reportó que en la etapa OR se obtiene un permeado equivalente al 55 [%] del volumen producido en la UF, es decir, esta última proporciona una mayor cantidad de agua (En el año 2016, 165.000 [m3/año] y 75.000 [m3/año] de agua UF y OR respectivamente). En cuanto a calidad se analizaron dos parámetros: conductividad y turbidez. El agua OR presentó un 85 [%] de conductividad menos que el permeado UF y una turbidez similar. Se realizaron pruebas de flotación con diferentes mezclas de aguas, es decir, AP/UF y AP/OR. De estas, se obtuvo que el hecho de utilizar agua permeada UF o bien OR, permite mejorar la recuperación y ley selectiva de Mo en comparación al utilizar solamente AP. Además, se reportó que la mezcla 20%AP/80%UF es la que permite aumentar en mayor cantidad de puntos la recuperación, esto es, en 2,82 [%]. Sin embargo, desde el punto de vista económico, esta alternativa es inviable, puesto que genera un flujo de caja negativo con un VAN de -3.600.000 [USD]. Por otra parte, se estudió la factibilidad económica de la alternativa 80%AP/20%UF, la cual aumenta la recuperación de Mo en 1,90 [%], es decir, 400.000 [lb] de concentrado fino de Mo. De esta alternativa, se obtiene un VAN cercano a los 2.000.000 [USD].
PROPUESTA DE ESTRATEGIA DE PUESTA EN MARCHA Y OPERACIÓN PARA UN REACTOR ANAEROBIO DE TRATAMIENTO DE ALPERUJO

El sector silvoagropecuario de Chile abarcó cerca de un 3[%] del PIB nacional durante 2016 (ODEPA, 2017), posicionándolo como uno de los principales sectores industriales del país, sector que en los últimos años ha debido adaptarse a las nuevas políticas públicas conducentes a una visión medioambiental sustentable; de la mano con la creación de políticas públicas como la denominada Ley 20/25, la cual establece que la matriz energética nacional debe alcanzar el 20[%] proveniente de energías renovables no convencionales (ERNC) para el año 2025. Del total de las ERNC que actualmente se implementan en Chile, destacan la energía eólica, solar, hidráulica y la biomasa. De esta última, destacan los proyectos de producción de biogás que tienen un especial potencial enfocado principalmente a los residuos de la industria agrícola mediante el proceso de digestión anaerobia. En cuanto a la industria olivícola, que forma parte del sector silvoagropecuario, actualmente ubica a Chile como el segundo país productor y exportador de América, sólo por debajo de Argentina que lidera ambos ítemes. A pesar de que el olivo no es una especie nativa de nuestro país, sus condiciones climáticas y geográficas, han generado ambientes de plantación propicios, los cuales se extienden desde la región de Atacama hasta la región del Maule (ChileOliva, 2015). Dentro de los desafíos que ha enfrentado esta industria se encuentra la gestión eficiente y segura de sus residuos. La mezcla de residuos líquidos (alpechín) y sólidos (orujo) es lo que se denomina alperujo, el cual es principalmente almacenado, debido a que contiene altos niveles de contaminantes asociados como polifenoles y ácidos grasos volátiles, entre otros. Su almacenaje en grandes volúmenes representa un problema para las empresas por requerir tratamiento y amplios espacios que permitan reducir sus efectos contaminantes. Tratando de dar una propuesta como solución a este problema, es que se utiliza el alperujo como alimentación de un reactor anaerobio teniendo como principal objetivo estudiar los parámetros operacionales de puesta en marcha y operación del mismo.
A STRATEGY FOR COMBINED ENZYME AND BIOGAS PRODUCTION FROM WHEAT STRAW IN A BIOREFINERY

Debido a diversos problemas medioambientales, se necesita maximizar el valor económico de los residuos lignocelulósicos (LCW) dentro de un concepto de biorefinería. La digestión anaeróbia (AD) puede usar los LCW para producir biogás. Además, la aplicación de un tratamiento fúngico antes de la AD puede mejorar el proceso y producir enzimas de alto valor como lacasa (Lac) y manganeso peroxidasa (MnP). Sin embargo, tiempos de tratamiento largos y alta pérdida de carbohidratos, son algunas de las variables que afectan la digestión anaerobia en gran medida. Para el tratamiento fúngico, se utilizaron los hongos de pudrición blanca Trametes versicolor, Pleurotus eryngii y Pleurotus ostreatus, sobre paja de trigo previamente descontaminada en dos tamaños de partícula (1.4 a 2.36 mm y 0.5 a 1 mm) y durante tres tiempos de tratamiento (0, 15 y 30 días). Los mejores resultados se obtuvieron para 15 días de tratamiento con P. Ostreatus ya que se obtuvieron mayores niveles de azúcares reductores, actividad enzimática para lacasa (382 U / L), pérdida de lignina y parámetros de Gompertz referidos a la producción de biogás (producción máxima de 302.4 ±10.7 NmL y una tasa máxima de producción de biogás de 12.2±1.8 d-1), utilizando un tamaño de partícula menor (0.5 a 1 mm). Estos resultados mostraron que es posible obtener enzimas de alto valor como la lacasa y mejorar la producción de biogás dentro del mismo proceso. Las futuras investigaciones deben centrarse en la evaluación de otras variables tales como la adición de inductores o incluso tiempos de pretratamiento más cortos.
 This research proposes a new biorefinery concept in which lignocellulosic waste is valorized through a sequential process of fungal treatment and an anaerobic digestion process.In the fungal treatment stage, the production of high-value enzymes, such as laccase, was studied; in the anaerobic digestion stage, biogas was produced as a renewable energy source.Wheat straw in two different size ranges (0.5 to 1 mm and 1.4 to 2.36 mm) was subjected to fungal treatment during 30 d to quantify the enzyme production. The degree of enzyme production of three white rot fungi was compared: Trametes versicolor, Pleurotus eryngii and Pleurotus ostreatus. Then, the residual gas production was quantified after 0, 15 and 30 d of fungal treatment.The best process combination was obtained after 15 d of treatment with P. ostreatus, in which higher reducing sugar release, laccase activity (382 U/L), lignin loss and modified Gompertz parameters (a maximum production of 302.4 ±10.7 NmL/gVS and a maximum biogas production rate of 12.2±1.8 d-1) were obtained for this treatment with smaller particle sizes.These results showed that it is possible to obtain high-value enzymes, such as laccase, and enhanced biogas production within the same process by approximately 30 %. Further investigations should focus on evaluating other operational variables, such as the addition of inducers and reduced fungal treatment times.
SINTONÍA DE LAZOS DE CONTROL PARA LA UNIDAD RECUPERACION DE LIVIANOS DE FCC UTILIZANDO UN MODELO DE SIMULACIÓN DINÁMICO EN ENAP REFINERÍAS

En este trabajo de memoria se genera un modelo de simulación dinámico, representativo de la Unidad de Recuperación de Livianos (URL) de Cracking Catalítico (FCC) de ENAP Refinerías Aconcagua (ERA), con el fin de proponer mejoras a la sintonía de lazos de control, identificando además las perturbaciones más relevantes de cada unidad.Se utilizó el software Aspen Hysys como herramienta de simulación del comportamiento de la planta en tiempo real. Mediante esta simulación fue posible crear sintonía de lazos de los distintos controladores PI (Proporcional Integral) y PID (Proporcional Integral Derivativo).
PROPUESTA DE PROGRAMA DE MANTENIMIENTO PREVENTIVO, PARA RED CONTRA INCENDIOS PLANTA COPEC CHILLÁN

En todo el mundo, los combustibles fósiles son hoy en día los más utilizados para diferentes fines, ya sea, industriales, domésticos, comerciales, etc.Es por ello que existen grandes plantas de combustibles encargadas de importar, almacenar y distribuir en el país dicho producto.Este tipo de plantas que manejan energía eléctrica y combustibles fósiles generalmente derivados del petróleo, son susceptibles a sufrir averías, fallas en equipos, accidentes por errores humanos o fenómenos meteorológicos, que ante la presencia permanente de grandes volúmenes de combustible y de potencia eléctrica, se ven expuestos a situaciones de alto riesgo para la instalación misma, el personal o el entorno vecinal que rodea a esta.Específicamente la planta Copec de Chillán, despacha más de 3 millones de litros de combustible diario, de los cuales 2,2 millones son de gasolina, la cual tiene un alto riesgo de inflamación no solo por su alto nivel de explosividad, ya que también este emana gases altamente inflamables y difíciles de controlar.Dentro de esta planta las personas que trabajan directamente con el producto son los operarios (encargados de cargar los camiones y revisar el nivel de producto en los estanques de almacenamiento) y los conductores (encargados de hacer llegar el producto al cliente y dentro de la planta encargados de conectar las mangueras de carga a sus camiones).Ya que este tipo de plantas tiene un alto riesgo de incendios, debe tener un SCI lo más efectivo posible, esta planta específicamente consta de un sistema contra incendios muy completo, a pesar de eso, no existe un plan de mantenimiento para este, lo que puede llevar a que, en el caso de un incendio, esta no sea efectiva al momento de requerir sus servicios.Este SCI consta de una red de agua con aspersores, monitores, red de espuma en mesas de carga, motobombas y un sistema remoto de activación de esta, los cuales necesitan un mantenimiento constante.
SINTESIS Y CARACTERIZACION DE POLIMEROS BIODEGRADABLES A PARTIR DEL ACIDO CITRICO Y EL GLICEROL

Actualmente hay un consumo desmedido de la industria del plástico por parte de la humanidad, estos principalmente elaborados del petróleo generan una de las principales preocupaciones, pues su permanencia en el tiempo genera un gran daño medio ambiental. Esto lleva a la elaboración de nuevas ideas de materiales reticulados a base de materias primas renovables, no toxicas y económicas, para sustituir los plásticos que conocemos hoy en día.En esta memoria se revisa la metodología para elaborar un polímero biodegradable a partir de materiales que, al contrario de perjudicar los ecosistemas, lo favorezcan, como lo son el ácido cítrico y el glicerol que debido a sus propiedades cumplen con las características necesarias para elaborar un material reticulado.Se analizarán diferentes técnicas analíticas gravimetrías para el estudio de este material e identificar sus grupos funcionales que lo definen como polímero propio de la reacción de esterificación que este tiene. Además, se revisarán los análisis necesarios para comprobar que este polímero tiene comportamiento biodegradable.
PROPUESTA DE ACTUALIZACION PREVENTIVA A LOS PROCEDIMIENTOS DE ALIJE PARA EVITAR DERRAMES DE HIDROCARBUROS EN EL MAR

En este trabajo se dará a conocer el proceso de ALIJE de hidrocarburos que se realiza en los costas de Chile, en donde también se describirá los hidrocarburos que son utilizados en estas faenas y las embarcaciones que se utilizan para trasbordar los hidrocarburos de un barco a otro. Además se dará a conocer el cuerpo de trabajo que se utiliza para llevar a cabo las operaciones de ALIJE.Se identificara la normativa nacional que se relaciona con los procedimientos de ALIJE de hidrocarburos, específicamente la legislación que proviene de la Armada de Chile, y en normativa internacional se identificara las reglas del MARPOL que es Convenio Internacional para Prevenir la Contaminación por los Buques que se son relacionadas con el ALIJE de hidrocarburos.También se analizara el comportamiento que tienen los hidrocarburos en el mar cuando son derramados en el mar en el momento que se realizan las faenas de ALIJE hidrocarburos. Se dará a conocer los daños y efectos que producen los hidrocarburos al medio ambiente y a los distintos organismos que viven en este.Por ultimo se conocerán las propuestas de actualización preventiva a los procedimientos de hidrocarburos en el mar que fueron hechas para utilizarse en paralelo a los que indica la Circular C. P. (t.) Ord. 12.600/342 (ALIJE de hidrocarburos)
APLICACIONES DE REDES NEURONALES PARA LA PREDICCIÓN DEL MÓDULO DINÁMICO DE MEZCLAS ASFÁLTICAS

En este trabajo se presentará un modelo de predicción para el Módulo Dinámico mediante la utilización de Redes Neuronales Artificiales (RNA). Las RNA son un tipo de inteligencia artificial que intenta imitar la forma en la que el cerebro procesa, clasifica y respalda información. Esta aproximación parte de una base de datos de entrada y su objetivo principal es que aprenda las propiedades que relacionan las variables de entrada y salida. Uno de los métodos más populares de entrenamiento es el método de Retro-Propagación (BPM de sus siglas en inglés) y es el escogido para realizar este trabajo.
 In this paper, a prediction model for Dynamic Modulus, using Artificial Neural Networks (ANN) will be presented. The RNA is a type of artificial intelligence that tries to mimic the way the brain processes, classifies and supports information. This approach of a database input and its main objective is to learn the properties that relate the input variables an output. One the most popular training methods, Back-Propagation method (its acronym BPM) is chosen for this work.
ARQUITECTURA DE REQUERIMIENTOS Y DISEÑO PARA EL OBSERVATORIO VIRTUAL CHILENO

En el presente documento se detalla el procedimiento de investigación e implementación que permitió definir la arquitectura de requerimientos y el diseño correspondiente para el observatorio virtual chileno (ChiVO). Todo esto, de acuerdo a los desafíos actuales que se presentan en el área de la astronomía en términos del almacenamiento y procesamiento de los grandes volúmenes de datos procedentes de distintos observatorios astronómicos. Mediante esta memoria el lector podrá evidenciar que la implantación de esta plataforma astro-informática chilena sustentada bajo un arquitectura "CloudComputing" brinda una soluciónn tangible capaz de sopesar en cierta medida el problema de la “avalancha de datos" para su uso dinámico y efectivo. Por otra parte podrá distinguir mediante un análisis sistémico, las funciones y relaciones que cumplen cada uno de los componentes que conforman el sistema de ChiVO,considerando en todo momento los protocolos y estándares recomendados para la implementación de un observatorio virtual. Finalmente, es menester señalar que este trabajo está orientado para astrónomosque deseen utilizar los servicios que dispondrá este observatorio virtual (algunos ya disponibles), para ingenierios informáticos que busquen una base teóricapara la fundamentación de arquitecturas "Cloud", y en de finitiva para cualquie rpersona con interés de dimensionar lo que conlleva el desarrollo de una plataforma astroinformática.
 This particular document expresses the investigation and implementation procedures, which allows the definition of an architecture for requirements and the corresponding design for the Chilean Virtual Observatory (ChiVO). All this, according to the current challenges that arise in the area of astronomy in terms of storage and processing of large volumes of data from various astronomical observatories. Through this memory, the reader could witness that the implementation of this Chilean astro-informatics platform, supported by an architecture “Cloud Computing" manifests a tangible solution capable of weighing up (to some extent) the problem of “Data Avalanche" for its dynamic and effective use. On the other hand the reader will be able to distinguish through a systemic analysis, the functions and relations that fulfill each of the components that make up the ChiVO system, considering at all times the protocols and standards recommended for the implementation of a virtual observatory. Finally, it is necessary to point out that this work is oriented towards astronomers who wish to use the services that the Chilean Virtual Observatory will have available (some of which already are), for computer engineers seeking a theoretical basis for the foundation of “Cloud" architectures, and ultimately, for any person with interest on what is involved in the development of an astro-informatics platform.
ESTUDIO DE RESISTENCIA EFECTIVA AL FUEGO DE ESTRUCTURAS DE ACERO DISEÑADAS DE ACUERDO A NORMATIVA CHILENA

Este estudio tiene por objetivo evaluar la normativa vigente de seguridad contra incendio y compararla con una metodología a desarrollar en este trabajo que incorpore la sobrerresistencia de la estructura debido a los casos de cargas que controlan el diseño de ésta.La Ordenanza General de Urbanismo y Construcción establece las normas mínimas de seguridad contra incendio que toda edificación debe cumplir según su uso (habitacional, oficinas, locales comerciales, establecimientos industriales y otros) con el objetivo de resguardar la salud, seguridad y bienestar público. El estado del arte de las normas internacionales que tienen relación con la protección contra incendio está actualmente más avanzado que la norma chilena. Por ende, mediante el presente trabajo de título, se estudiará la normativa vigente y las normas internacionales con el fin de generar una discusión respecto a la seguridad de la estructura evaluando el desempeño de ésta ante un siniestro.Para cumplir con este objetivo se elaborará una base de datos que incluye el diseño de prototipos de galpones de marcos de acero que son utilizados comúnmente en el sector industrial, de tal forma de obtener las características que deben tener los elementos del sistema resistente y secundarios, para generar una discusión sobre los requisitos mínimos de protección contra el fuego y sus efectos sobre los elementos estructurales.
 This study aims to evaluate the current regulations on fire safety and comparison with a methodology to be developed in this work that incorporates the overstrength of the structure to the cases of loads that control the design structure.The Ordenanza General de Urbanismo y Construcción establishes the minimum fire safety standards that the entire building must comply with according to its occupancy classification (residential, offices, commercial centers, industrial buildings and others) in order to protect the health, safety and public welfare. The state of the art of international standards that are related to fire safety is currently more advanced than the Chilean standards. Therefore through this thesis current legislation and international standards will be study in order to generate a discussion regarding the safety of the structure by evaluating its performance in the event of fire.To fulfill this objective it will be prepared a database that includes the design of warehouse prototypes which are more common in the industry. By doing that it will be obtained the primary and secondary structure elements performance during fire and enough data to generate a discussion on minimum fire protection requirements and their effects on structural elements.