Examinando por Materia "Residuos"

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    PublicaciónAcceso abierto
    Caracterización de los residuos de materiales utilizados como transportadores solidos de oxígeno en un proceso de combustión avanzada (Chemical Looping Combustion)
    (Universidad del Valle, 2017) Carrillo Hormaza, Adriana Lucia; Forero Amortegui, Carmen Rosa
    Una tecnología que se enmarca en la captura y almacenamiento de CO2, es la combustión con transportadores sólidos de oxígeno (Chemical Looping Combustion¿CLC,), la cual está considerada como una alternativa eficiente energéticamente, ya que es una tecnología con separación inherente del mismo mediante el uso de transportadores sólidos de oxígeno (TSO), con la ventaja de no requerir energía adicional para dicha separación. La clave en el desempeño de los sistemas CLC es el material transportador del oxígeno, siendo la mayoría de sólidos empleados de origen sintético, sin embargo, son pocas las investigaciones sobre materiales de bajo costo, es decir minerales naturales, desechos y subproductos de la industria los cuales podrían utilizarse como transportadores de oxígeno. En diversas zonas de la geografía colombiana se pueden encontrar óxidos metálicos en su forma natural o como residuos de las industrias y la minería los cuales podrían llegar a utilizarse en la tecnología CLC, sin embargo, estos materiales pueden contener trazas de elementos tóxicos solubles u otras características que los conviertan en residuos peligrosos. En el presente proyecto se caracterizaron fisicoquímicamente los residuos de seis diferentes materiales potenciales utilizados como TSO de bajo costo en un sistema CLC provenientes de diferentes partes del país, evaluados con dos gases reductores. Adicionalmente se analizó la viabilidad ambiental del uso de estos materiales como transportadores de oxígeno teniendo en cuenta la concentración de metales potencialmente peligrosos en sus lixiviados. Son varios los objetivos de caracterizar los residuos: predecir las reacciones de óxido reducción llevadas a cabo en el proceso, determinar el efecto del tiempo de operación sobre las propiedades mecánicas de los TSO y establecer la posible peligrosidad de los residuos debido a la presencia de metales potencialmente peligrosos. Lo anterior se llevó a cabo dentro del grupo de Ciencia y tecnología del Carbón, a través de la Unión temporal Incombustion, conformada por grupos de investigación de la Universidad de Antioquia, Nacional de Colombia (sede Medellín), Universidad del Valle y del Instituto Tecnológico Metropolitano. Los estudios realizados fueron distribución granulométrica, análisis de resistencia a la rotura, análisis semicuantitativo elemental y de morfología por medio del uso del microscopio electrónico de barrido EDS/SEM, identificación de fases cristalinas mediante la difracción de rayos X, análisis elemental mediante fluorescencia de rayos X y presencia de metales peligrosos en los lixiviados mediante absorción atómica. El principal aporte de este trabajo se basó en la determinación de metales potencialmente peligrosos en los lixiviados, encontrando que de acuerdo a la normatividad Colombiana (decreto 4741 de 2005 del Ministerio del Medio Ambiente y Desarrollo Sostenible), ninguno de los residuos se clasifica como tóxico ya que no excede los valores límites permisibles de metales, por lo anterior se considera que los residuos de TSO de bajo costo evaluados en el presente proyecto generados en un sistema CLC, no ejercerían un impacto negativo sobre el medio ambiente al ser dispuestos en un relleno sanitario, por lo cual se concluye de manera preliminar que en términos ambientales es viable la utilización de CRSI003, FEMA004, FEMA011, ILME007, OXMN009 y OXMN010 como transportadores de oxígeno a escala industrial. Sin embargo, es necesario en futuros estudios, descartar que no presenten otras características, tales como inflamable, reactivo o explosivo que los conviertan en residuos peligrosos.
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    PublicaciónAcceso abierto
    Caracterización de materiales sólidos como posibles transportadores de oxígeno para un sistema de combustión avanzada
    (Universidad del Valle, 2014) Herrera Vivas, Gustavo Adolfo; Forero Amortegui, Carmen Rosa; Acuña Polanco, Jaime José
    En los últimos años se han venido desarrollando tecnologías que contribuyen a que se minimice el llamado efecto de gases invernadero responsables del cambio climático actual (Edenhofer et al., 2014), gases que en su mayoría son productos de operaciones para la obtención de energía mediante la incineración de combustibles fósiles en contacto con aire. El sistema de combustión con transportadores sólidos conocido como ChemicalLooping Combustion o CLC por sus siglas en inglés, la cual se distingue por su facilidad para separar y capturar el dióxido de carbono presente en las emisiones resultantes del proceso, sin necesidad de una etapa costosa posterior de separación del CO2 de la corriente de gases de combustión obtenida (Adánez et al., 2012a). El proceso CLC consiste en llevar a cabo la reacción de combustión mediante el uso de materiales sólidos transportadores de oxígeno (TO) en remplazo del aire en la combustión convencional, los cuales están compuestos de óxidos metálicos y un inerte que actúa como soporte con el objetivo de aumentar la resistencia mecánica del transportador de oxígeno para luego ser reformados en otra cámara (Dufour y Rodríguez, 2011), donde la selección del transportador sólido es considerada como una parte esencial del diseño y funcionamiento del proceso(Hossain y de Lasa, 2008). Entre otros factores importantes en la elección del transportador se considera su costo y su impacto medioambiental, actualmente se considera prometedor el uso de minerales naturales y desechos de la industria (Adánez et al., 2012a) como es el caso de la Ilmenita (Cuadrat, 2012). En este proyecto se planteó la obtención de minerales en Colombia y la realización de su caracterización para la implementación en el proceso CLC, los estudios constaron en la distribución granulométrica por tamizaje, análisis de resistencia a la rotura, análisis semicuantitativo elemental y de morfología por medio del uso del microscopio electrónico MEB/EDS, la identificación de fases cristalinas mediante la difracción de rayos X o DRX y por último el análisis de área superficial y tamaño de poros mediante el método BrunauerEmmett-Teller a las muestras obtenidas.
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    PublicaciónAcceso abierto
    Estrategias para la optimización del proceso y la calidad del producto del compostaje de biorresiduos en municipios menores de países en desarrollo.
    (2018-11-30) Oviedo Ocaña, Edgar Ricardo; Torres Lozada, Patricia; Marmolejo Rebellón Luis Fernando
    El compostaje es una de las tecnologías con mayor potencial para el aprovechamiento de biorresiduos en municipios menores de países en desarrollo, no obstante su aplicación no ha sido efectiva, mostrando la necesidad de estudiar las causas de sus limitaciones y de proponer opciones para mejorar su desempeño. En esta tesis se evaluaron estrategias para optimizar el proceso y la calidad del producto del compostaje de biorresiduos en municipios menores a 15.000 habitantes de países en desarrollo. Se consideró este rango poblacional, teniendo en cuenta que estos municipios se clasifican como menores por instituciones como la Organización Panamericana de Salud (OPS) y presentan limitaciones para la gestión de los residuos sólidos municipales (RSM). El análisis de los sistemas de compostaje permitió identificar que: i) su funcionamiento está orientado por cuatro subsistemas integrados: calidad de la materia prima, desarrollo tecnológico, calidad del producto y comercialización, y gestión empresarial, y ii) se requieren políticas públicas para el fortalecimiento de la separación en la fuente y recolección selectiva, el reconocimiento tarifario, la revisión de estándares de calidad del producto, el estímulo al uso y comercialización de compost y el desarrollo tecnológico contextualizado. La evaluación de la calidad de la materia prima del compostaje de biorresiduos en un municipio menor a 15.000 habitantes evidenció un alta variabilidad y características típicas de biorresiduos de países en desarrollo que presentan condiciones críticas para un adecuado proceso de compostaje, entre las que se encuentran exceso de humedad, pH ácido, deficiencias en el contenido de carbono y fósforo y bajas relaciones carbono: nitrógeno. La evaluación de opciones para mejorar el proceso y la calidad del producto, incluyó estrategias como la incorporación de materiales de enmienda y soporte (seleccionados considerando las condiciones del contexto) y el incremento en la frecuencia de volteo. La incorporación de pasto estrella, bagazo de caña y material compostado, fue efectiva para acelerar el inicio del proceso, tener mayores condiciones para la higienización del material y mejorar la calidad del producto, llevándolo al cumplimiento de los estándares de calidad del producto. La adición de ceniza de madera no incidió en la duración del proceso y afectó la calidad del producto ya que aumentó su fitotoxicidad. El incremento en la frecuencia de volteo permitió mejores condiciones de proceso en las etapas mesofílica y termofílica, pero disminuyó el contenido de carbono y nutrientes en el producto. La aplicación de pruebas de estabilidad y madurez ratificó la importancia de complementar las pruebas empleadas rutinariamente en las instalaciones de compostaje con las realizadas en laboratorio, para lo cual es necesario hacer adaptaciones de monitoreo acorde con las condiciones de operación de las instalaciones de compostaje. En general, los resultados de esta investigación muestran que estrategias que mejoren la calidad de los sustratos y simultáneamente las condiciones del proceso, fueron efectivas para la optimización del proceso y la calidad del producto. Este trabajo proponen la adaptación de opciones tecnológicas y de esquemas de operación, control y monitoreo acordes con las condiciones de contexto, que pueden contribuir a mejorar el desempeño de las instalaciones de compostaje en países en desarrollo.
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    PublicaciónAcceso abierto
    Inventory management model design in a strawberry crop, based on the model order for a single period and six sigma metrics
    (Universidad del Valle, 2018-01-30) Sánchez Pineda, Daniel Enrique; Ramírez Torres, Natalia
    (Eng) Inventory management is part of the core activities of any company, therefore, of its proper management will depend on the results of subsequent activities. Inventory models are based on the assumption that the products also have an unlimited lifetime, however, in some systems there is a generation of additional costs, associated with the deterioration of the products quality, called perishable items. On the basis of the productive conditions, inventory management and waste management, the present study includes a proposal for the design of a theorical model for the inventory management in a strawberry crop, based on a perishable ítems inventory model, known as the single period inventory model and the implementation of 6 sigma metrics, for waste level consideration and control and the limitations of the crop productive capacity. A theoretical verificarion test to check the operation was performed, identifying that the model is functional, allowing to evidence in a planning period of a month, that the model allows to adequately establish the recommended optimal amount of collection; linking expected harvesting capacity regarding actual available capacity; as well as the amount of waste in the crop in a given period, allowing to establish controls on the crop, taking into account the quality factor of six sigma and its application as an indicator of occurrences of waste, which allows to guarantee in a theoretical level the planning and crop renewal periods.
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    PublicaciónAcceso abierto
    Propuesta de un modelo de localización de puntos de entrega voluntaria de residuos aprovechables y recolección selectiva en municipios de menos de 50.000 habitantes [recurso electrónico]
    (2019-07-08) Díaz Álvarez, Juan Camilo (Autor); Millán Millán, Manuel Alejandro (Autor); González Velasco, Julián (Director de Tesis o Trabajo de Grado)
    El presente trabajo busca la manera de adecuar sitios de entrega voluntarias de residuos aprovechables a lo largo y ancho de cualquier municipio que posea menos de 50.000 habitantes, siendo para este trabajo el objeto de estudio el municipio de Zarzal Valle; todo esto con el fin de darle un uso adecuado a dichos residuos. En una primera instancia se describirán algunas generalidades del tema que se abordará, que para este caso es el manejo de residuos sólidos aprovechables, junto con un marco contextual en el cual se dará a conocer toda la información histórica y relevante acerca del tema objeto de estudio. También se realizará una evaluación del sistema de recolección del municipio caso de estudio, esto con el fin de conocer más a fondo la problemática que se vive en dicho municipio. Una vez identificado el diagnóstico del sistema actual se procederá a diseñar y formular los métodos con que se dará una solución a la problemática.
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    PublicaciónAcceso abierto
    Propuesta de un modelo de localización para una planta de tratamiento de residuos peligrosos en el Valle del Cauca [recurso electrónico]
    (2019-07-08) Galeano Martínez, Paola Andrea (Autor); Hurtado Sarria, Sebastián Carlos (Autor); Rojas Trejos, Carlos Alberto (Director de Tesis o Trabajo de Grado)
    El presente proyecto busca proponer un modelo multiobjetivo de localización de una planta de tratamiento de residuos peligrosos (RESPEL) en el Valle del Cauca con fin de determinar el mejor sitio para la disposición de este tipo de materiales, para ello inicialmente se realizará una descripción de la problemática enmarcada en la generación de residuos peligrosos, adicionalmente se determinará el objetivo general y los objetivos específicos que se pretendan desarrollar con el estudio de investigación; a partir de estos se realizará un análisis de los diversos trabajos desarrollados en torno a la problemática de interés teniendo en cuenta la identificación de los modelos de localización y los factores críticos analizados así como las estrategias de solución empleadas por los autores. Finalmente, se presentará la propuesta metodológica que describe las actividades encaminadas al logro de los objetivos específicos del proyecto.