Application of O3 and O3 /H2O2 for post-treatment of horizontal-flow anaerobic immobilized biomass (HAIB) effluent, treating hospital wastewater.

Introduction: In recent years, the "emerging pollutants" in urban, industrial, and surface water bodies have called the attention worldwide. In many cases, these substances correspond to pollutants that have not been yet regulated by the environmental authorities. Hospitals are considered the main source of these contaminants as a result of different activities. However, there is no consensus about the appropriate treatments for removing this kind of pollutants in the wastewaters; independent conventional biological processes do not reach the desirable values of discharge limits. Advanced oxidation processes (AOP) are known as an appropriate technology, not only to improve the biodegradability of recalcitrant compounds, but also to contribute to the removal of certain substances that are difficult to treat during the biological process. Objective: Thus, this study evaluated the application of O3z and O3 /H2O2 to the effluent of an anaerobic horizontal flow reactor and immobilized biomass (HAIB). Methodology: The oxidizers were applied in a lab-scale batch borosilicate glass reactor. The reaction time was 60 min and samples were taken at intervals of 15 min. Parameters such as absorbance at UV254, biodegradability ratio expressed as COD/BOD5, and color as VIS436 were measured. All samples were analyzed in duplicate. Results. The results showed that the application of Ozone and O3/H2O2 results in an increase in the biodegradability of 25% and 67% respectively. Concerning color, an efficiency of 85 % for Ozone and 100 % for O3 /H2O2 was observed. Besides, the AOPs applied also showed their effectiveness in removing aromatic organics, removing 40 to 50% of UV254. Conclusions: Finally, it is important to mention that the application of advanced oxidation processes as a post-treatment of anaerobic effluents increases biodegradability mainly due to the transformation suffered by recalcitrant compounds.

Tidal Energy Potential in the Center Zone of the Colombian Pacific Coast

Introduction: Tidal energy is evidencing interest worldwide because it can be accurately estimated due to the cyclical behavior of the tides. This energy can be extracted from differences in sea level height through the use of gates and turbines of a reservoir (tidal power plant), or extracted from tidal currents through a grid of reversible horizontal axis microturbines as proposed in this study. Thus, the Colombian Pacific region has the opportunity to implement microturbines in strategic areas with the challenge of optimizing them to extract energy with local tidal heights up to 4 m and current velocities up to 1.5 m/s. Objective: Calculate the energy potentials from tidal currents in the central zone of the Colombian Pacific coast obtained through hydrodynamic modeling (Delft3D) validated it with in situ information. Methodology: The present study starts from level 1 of technological development (Technology Readiness Levels, TRL) till reaching the TRL 2. Then, the research performed a documentary review of national and international experiences related to tidal energy, evidencing the great opportunity that Colombia has to take advantage of this type of energy and join to the growing international interest in the development of clean and renewable energies. In addition, this study characterized the tidal heights and did calculations of energy potentials from tidal currents in the Colombian Pacific derived from hydrodynamic modeling (Delft3D) validated with measured in situ data. The results of this study encourage the application of these technologies in Colombia and represents a contribution to the fulfillment of the UN sustainable development objectives (Affordable and non-polluting energy, SDG 7). Results: From the 4 analysis points, the point B (Buenaventura) registered the highest accumulated potential for electricity generation per month (31,546.56 Wh / month). The maximum tidal heights at points A, B, C and D during 2018 were 1.88 m. Furthermore, the mean velocity range at points A, B, C and D was 0.28 m/s to 0.54 m/s, and the maximum velocity for these points were 0.54 m/s, 0.49 m/s, 0.31 m/s and 0.28 m/s respectively. Then, by means of 5 tidal microturbines with a reversible horizontal axis of 1 m sweep area for the point of highest potential (B), it is possible to generate electrical energy to meet the electrical consumption of a house, and with 544 microturbines the consumption of 99 houses. The tidal farm (544 microturbines) would require an area of 2079.36 m2 (e.g. 45.6 m x 45.6 m) and an average depth of 5 m; these requirements are feasible to be met because of the study area characteristics. Conclusions: This research determined the tidal energy potential in the central zone of the Colombian Pacific for 4 points of interest, (A, B, C and D) and the highest potentials were found in points A and B located in Bahía Málaga and Buenaventura respectively. In addition, the minimum velocities, the duration of these and the diurnal tidal regime (12 h) were analyzed, and it was found that points A and B showed the lowest times (1 h and 2 h) of minimum velocity, evidencing a capacity of daily electricity generation of 22 h and 20 h respectively. In consideration of the obtained results, this research shows the opportunity to perform studies for promoting the development of reversible horizontal-axis microturbines for the exploitation of tidal energy. The generated energy could be supplied to communities with access difficulties to the electricity distribution network, what would reduce poverty and the emission of Greenhouse Gases (GHG) due to the burning of fossil and plant-based fuels (firewood). Conclusions: It was determined that the tidal energy potential in the central zone of the Colombian Pacific for 4 points of interest, (A, B, C and D) and the highest potentials were found in points A and B located in Bahía Málaga and Buenaventura respectively. In consideration of the results obtained, this research shows the opportunity performe studies for promoting the development of microturbines for electricity generation from tidal energy. The generated energy would supply to communities with difficulties in accessing the networks of electricity distribution, thus reducing poverty and the emission of Greenhouse Gases (GHG) due to the burning of fossil fuels and of vegetable origin (firewood).

Evaluación del tratamiento preliminar y primario para las aguas residuales del procesamiento industrial de alimentos en La Grita (Venezuela)

Introducción: La crisis venezolana ha disminuido la producción industrial, con la consecuente merma en el caudal y cambios en la calidad de las aguas residuales que se generan, afectando los sistemas de depuración de efluentes. Objetivo: Evaluar los tratamientos preliminares y primarios del agua residual en una industria de alimentos ubicada en Táchira (Venezuela) y presentar alternativas de mejora. Metodología: Se evaluaron el tanque de bombeo, homogeneizador y flotación por aire disuelto (DAF). Para ello se tomaron muestras de agua y se determinaron parámetros de calidad, los cuales se compararon con lo previsto en el diseño. Se realizaron cálculos para verificar parámetros técnicos del diseño y de la literatura. Resultados: El caudal tratado oscila entre 0,95 y 2,84 L/s, versus los 12,16 L/s del diseño. Esto ha aumentado el tiempo de retención en las unidades de tratamiento, lo cual, a su vez, disminuye el pH del agua desde 6,10 ± 0,23 hasta 5,34 ± 0,23 por la ocurrencia de procesos anaeróbicos, afectándose la coagulación. El DAF es eficiente y disminuye 79% los SST y un 62% la DBO5,20, pero remueve el N y P hasta 2,5 ± 1 mg/L y 9 ± 4 mg/L, respectivamente, resultando insuficiente la relación de nutrientes necesaria en el tratamiento biológico. Conclusiones: El diseño del sistema de tratamiento tuvo como error la calidad teórica del agua que se asumió. La merma de caudal afecta el tratamiento preliminar y primario. Se deben tomar medidas de mejora en la coagulación y floculación del DAF.

Metodología Multiobjetivo para el Planeamiento de la Expansión de la Transmisión considerando Incertidumbres en la Generación Eólica y la Demanda

Introducción: En este documento se presenta una metodología multiobjetivo aplicada al problema del Planeamiento de la Expansión de la Transmisión (PET) cuando se consideran las incertidumbres en la demanda y la generación eólica. Objetivo: Obtener planes de expansión robustos que minimicen los costos de inversión y maximicen el uso del recurso eólico, teniendo en cuenta su incertidumbre y la introducida por la demanda. Metodología: La metodología propuesta se basa en la Metodología de Escenario Reducido para representar estas incertidumbres. En la formulación de la metodología se consideraron: el modelo de red en DC, los planes de expansión que minimizan la inversión, la reducción en la carga y la generación eólica. Para obtener el algoritmo multiobjetivo, utilizado para minimizar los costos de expansión y la reducción de la energía eólica, se implementó un NSGA-II mejorado y un conjunto de planes óptimos de expansión de Pareto. Resultados: Se presenta el desempeño de los planes de expansión, los cuales fueron evaluados y comparados con trabajos anteriores para demostrar la solidez del enfoque propuesto. Todas las pruebas se realizaron en los sistemas Garver e IEEE de 24 nodos. Conclusiones: Al observar el número de veces que el plan de expansión lleva a cero el corte de carga y la energía eólica desperdiciada, con respecto a un valor establecido en este trabajo, se tiene que la metodología propuesta presenta un índice de rendimiento superior al 75,16% para el sistema Garver y al 98,97% para el sistema IEEE de 24 nodos.

Estimación de la cinemática de las articulaciones de miembro inferior por medio del filtro de Kalman extendido

Introducción: Este documento describe el uso del filtro de Kalman extendido utilizando sensores inerciales (IMU), con el fin de realizar la identificación de los parámetros cinemáticos de la marcha humana a un bajo costo. Objetivo: Evaluar un método eficiente y de bajo costo para identificar los parámetros de la cinemática de la marcha humana. Metodología: Se obtuvo el modelo matemático de los miembros inferiores de un ser humano, al cual se le incluyeron cuatro sensores inerciales (IMU). Se tomaron datos reales que fueron introducidos al modelo con el fin de identificar los parámetros cinemáticos. Se utilizó también un sistema óptico VICON con el fin de comparar los resultados obtenidos a partir del filtro de Kalman extendido. Resultados: Los resultados obtenidos de la estimación de parámetros de la marcha humana con el método del filtro de Kalman Extendido, fueron comparados con el método tradicional utilizando un costoso sistema VICON, obteniéndose resultados similares. Conclusiones: El uso del filtro de Kalman extendido permite identificar de manera fácil los parámetros cinemáticos de la marcha humana para ser utilizados en la evaluación de protocolos de tratamiento.

Estimación de la cinemática de las articulaciones de miembro inferior por medio del filtro de Kalman extendido

Introducción: Este documento describe el uso del filtro de Kalman extendido utilizando sensores inerciales (IMU), con el fin de realizar la identificación de los parámetros cinemáticos de la marcha humana a un bajo costo. Objetivo: Evaluar un método eficiente y de bajo costo para identificar los parámetros de la cinemática de la marcha humana. Metodología: Se obtuvo el modelo matemático de los miembros inferiores de un ser humano, al cual se le incluyeron cuatro sensores inerciales (IMU). Se tomaron datos reales que fueron introducidos al modelo con el fin de identificar los parámetros cinemáticos. Se utilizó también un sistema óptico VICON con el fin de comparar los resultados obtenidos a partir del filtro de Kalman extendido. Resultados: Los resultados obtenidos de la estimación de parámetros de la marcha humana con el método del filtro de Kalman Extendido, fueron comparados con el método tradicional utilizando un costoso sistema VICON, obteniéndose resultados similares. Conclusiones: El uso del filtro de Kalman extendido permite identificar de manera fácil los parámetros cinemáticos de la marcha humana para ser utilizados en la evaluación de protocolos de tratamiento.

Diseño metodológico para la caracterización de procesos, caso empresas metalmecánicas del departamento de Boyacá

Introducción: Diversos estudios han demostrado que Sistemas de Mejora Continua generan mayor productividad y competitividad al interior de las empresas, una de las principales herramientas que soporta la mejora continua es un Bussines Process Management. Sin embargo, es bien sabido que al interior de las empresas aun cuando tienen implementados Sistemas de Gestión de Calidad, no son productivas debido a que en la caracterización y diseño de los procesos presentan falencias. Este trabajo busca diseñar una metodología que permita facilitar el proceso de caracterización y documentación de los procesos de mejora de diferentes empresas. Objetivo: Crear y diseñar una metodología que logre caracterizar y documentar los procesos de negocio. Metodología: La metodología consta de un enfoque mixto y se desarrolla mediante tres (3) fases; Exploración, Análisis y selección, y Diseño. Resultados: Con esta investigación se logro crear una herramienta que guía la documentación de los procesos para los empresarios del departamento de Boyacá, facilitando su proceso, aplicación y sin llegar a incurrir en costos extras. Tomando como referente la potencialidad socioeconómica de los empresarios del departamento. Conclusiones: Al caracterizar los procesos se pude observar una notable mejora en las organizaciones, facilitando el proceso de adaptación de los nuevos trabajadores y la detección de fallas en el proceso.

Método Cluster-RNA para Clasificar, Caracterizar y Pronosticar Perfiles Competitivos del Sector Tiendas Minoristas en la Ciudad de Barranquilla

Objetivo: Desarrollar un método para clasificar, caracterizar y pronosticar perfiles competitivos del sector tiendas minoristas a partir de la integración de la técnica de análisis de cluster y las redes neuronales artificiales. Metodología: Para lo anterior se revisó la literatura relacionada con la competitividad de tiendas minoristas a partir de lo cual se identificaron variables asociadas a esta investigación. La información analizada corresponde a 224 tiendas de comercio minorista de la ciudad de Barranquilla. Resultados: El análisis de cluster permitió caracterizar 4 perfiles competitivos del sector que mostraron ser homogéneos intragrupo y heterogéneos extragrupo, El modelo de red neuronal artificial mostró un 91,3% de clasificación correcta en la muestra de reserva, con lo cual se infiere la capacidad de clasificación del modelo de red y la capacidad discriminante de las variables relacionadas con el conocimiento de productos y precios, las prácticas de inventario y ventas, presencia en el mercado, atención diferenciada, ubicación y variedad de productos en los perfiles identificados. Conclusiones: Los resultados de la investigación muestran alta capacidad del método cluster-RNA, para clasificar y proyectar perfiles competitivos a partir de los cuales se pueden diseñar procesos de mejoramiento.

Planeación de la capacidad hospitalaria: un enfoque desde el flujo de pacientes con Dinámica de Sistemas

Introducción: La adecuada administración de los recursos disponibles es un factor que incide significativamente en la calidad de la atención en hospitales. Las nuevas tecnologías en salud, el envejecimiento de la población, y la escasa disponibilidad presupuestal conllevan a mejorar la administración de la capacidad hospitalaria para lograr mejores desempeños globales. Objetivo: Construir herramientas que permitan estudiar los factores que inciden en los indicadores de eficiencia hospitalaria global (giro-cama, porcentaje ocupacional y estancia promedio) desde la perspectiva del flujo de pacientes. Metodología: Se desarrolló un estudio utilizando Dinámica de sistemas en un hospital público de alta complejidad desde la perspectiva del flujo de pacientes, haciendo énfasis en la parametrización de condicionantes de capacidad y en la medición del impacto en indicadores de eficiencia global. La exploración de estrategias se desarrolló con análisis de varianzas y análisis de componentes principales. Resultados: El porcentaje ocupacional reflejó mayor sensibilidad al uso de políticas sobre uso de camas y reducción de tiempos de espera. El giro cama fue el indicador con mayor velocidad de respuesta a los cambios implementados. El aumento de las horas-médico disponibles en urgencias no presentó impactos significativos en el flujo de pacientes ni en las medidas de desempeño global. Conclusiones: La simulación continua y análisis de componentes principales permitió obtener herramientas para la planeación de capacidad en el mediano y largo plazo. En lugar de invertir en el aumento de capacidad instalada, la gerencia debe priorizar la reducción de desperdicios a través de metodologías como Lean healthcare.

Alternativas orgánicas para el logro de producciones más limpias de la fresa en Pamplona, Norte de Santander

Introducción- El cultivo de fresa es el tercero en importancia en Pamplona, Norte de Santander. Las plantaciones reciben aplicaciones indiscriminadas de fertilizantes y plaguicidas químicos. Objetivo- Evaluar alternativas orgánicas para el control de las enfermedades foliares y del suelo, las babosas, y para la carencia de fósforo con vistas al logro de producciones más limpias de la fresa. Metodología- Se desarrollaron cuatro ensayos en campos de fresa, uno para el control de enfermedades de la parte aérea, el segundo para el control de enfermedades de la raíz, el tercero para la nutrición fosfórica y el cuarto para el control de babosas. En los tres primeros se evaluaron diferentes biopreparados producidos localmente a partir de microorganismos eficientes y en el último la tierra de diatomeas. Resultados- Caldo Rizósfera y microorganismos eficientes (ME) mostraron resultados similares al fungicida protectante Dithane contra mancha por Ramularia, la antracnosis en hojas, flores y frutos, la pudrición por Botrytis y la mancha bacteriana, mientras que Caldo Rizósfera, ME y otra variante de ME (M6) resultaron similares al fungicida Benomil y fosfito de potasio para el control de las enfermedades radiculares causadas por Fusaium spp y Phytophthora fragarie. Caldo Rizósfera y M6 disminuyeron en mayor medida la incidencia y severidad de la deficiencia de fósforo y favorecieron una mayor concentración de este en las hojas. La tierra de diatomea demostró eficacia para el control de las babosas con dos aplicaciones, dosis entre 4 y 8 kg/ha y la adición de PEGAL CS pH 18,767 g/L como adherente. Conclusiones- Los resultados permiten incorporar nuevas alternativas para el control de enfermedades foliares y radiculares, así como las babosas y la nutrición fosfórica en el cultivo de la fresa en aras de obtener producciones más limpias en las condiciones de Pamplona, Norte de Santander.