Ciencia e Ingeniería Neogranadina

LANDFILL LEACHATE TREATMENT BY BATCH SUPERCRITICAL WATER OXIDATION

Abstract Landfill leachate treatment has been the focus of a great deal of research through different physicochemical and biological methods. However, no single method successfully addresses the required destruction efficiencies regarding organic matter and nitrogen, which is why the treatment is done employing combined technologies. Supercritical water oxidation (SCWO), a process that takes place at temperatures and pressures above the critical point of water and in the presence of a source of oxygen, has been successfully applied to the treatment of different types of wastewaters in an efficient way. Therefore, this paper presents an experimental study of the supercritical water oxidation of landfill leachate in a batch reactor in the temperature range 400-500°C, reaction times from 15 to 30 minutes and oxygen excess (OE) from 100% to 300%. Total organic carbon (TOC) and Total nitrogen (TN) destruction efficiencies were measured in the reactor effluent samples and the combined effect of the studied factors was analyzed by means of the Analysis of Variance (ANOVA). Optimal operation conditions for TOC destruction were 400°C, 30 min and 100 % OE, being 500°C, 30 min and 100 % OE for TN destruction. Contrary to what has been reported in similar studies, the results suggest that it is possible to accomplish the simultaneous TOC and TN destruction in leachate wastewater by SCWO treatment at 400°C, 100 % OE and residence times longer than 30 min and without using a catalyst, either in batch or in a continuous process, as long as both the oxidant and the wastewater are mixed and heated together at the reaction temperature.

Resumen El tratamiento de lixiviados por medio de diferentes procesos fisicoquímicos y biológicos ha sido ampliamente estudiado. Sin embargo, ningún proceso logra las eficiencias de destrucción requeridas en cuanto a materia orgánica y nitrógeno, razón por la cual el tratamiento se realiza por medio de tecnologías combinadas. La oxidación en agua supercrítica o SCWO, proceso que se lleva a cabo a temperaturas y presiones superiores a las del punto crítico del agua en presencia de una fuente de oxígeno, se ha aplicado exitosamente al tratamiento de distintos tipos de aguas residuales de forma eficiente. Por lo tanto, este trabajo presenta un estudio experimental de la oxidación en agua supercrítica de lixiviados de relleno sanitario en un reactor batch, en el rango de temperatura de 400-500°C, tiempos de reacción de 15 a 30 minutos y excesos de oxígeno (OE) de 100 % a 300 %. Se midieron las eficiencias de destrucción de carbono orgánico total (COT) y nitrógeno total (NT), y se determinó el efecto combinado de los factores estudiados por medio del Análisis de Varianza (ANOVA). Las condiciones de operación óptimas para la destrucción de COT fueron 400°C, 30 min y 100 % OE, y 500°C, 30 min y 100 % OE para el NT. A diferencia de lo reportado en estudios similares, los resultados sugieren que es posible llevar a cabo la destrucción simultánea del COT y el NT en los lixiviados por medio de SCWO a 400°C, 100 % OE y tiempos de residencia de más de 30 min sin usar un catalizador, ya sea en un proceso batch o continuo, siempre y cuando tanto el oxidante como el agua residual se mezclen y se calienten juntos a la temperatura de reacción.

APPLICATIONS OF RECYCLED RUBBER: A LITERATURE REVIEW

Resumen La generación de residuos de caucho se ha convertido en una preocupación global por su impacto negativo en el medio ambiente y en la salud humana. La legislación ambiental sobre la disposición de este tipo de residuos ha venido aumentando las exigencias a los fabricantes, comercializadores y usuarios, con lo cual se ha acelerado la búsqueda de alternativas para el reaprovechamiento de los residuos de caucho. Este artículo presenta una revisión bibliográfica acerca de las principales tendencias en la utilización del caucho reciclado, incluyendo aplicaciones actualmente comercializadas y otras derivadas, tanto de estudios terminados, como de líneas de investigación en desarrollo. Las aplicaciones con mayor potencial de volumen consumido son del sector infraestructura y construcciones civiles, especialmente asfaltos, concretos y materiales aislantes para construcción liviana. Algunas aplicaciones con potencial en el futuro cercano son los filtros para la limpieza de aguas contaminadas y como componente en materiales compuestos con matriz termoplástica o en poliuretano. Por último, se evidencia la pertinencia de continuar investigando sobre esta temática que posee unos retos científicos de alta relevancia, los cuales ameritan la mayor atención por el problema ambiental significativo asociado al manejo de los residuos de caucho.

Abstract The generation of rubber waste has become a global concern for its negative impact on the environment and human health. Environmental legislation on the disposal of this kind of residue has been increasing the demands on the manufacturers, traders, and users; therefore, has accelerated the search for alternatives to reclaim rubber waste. This article presents a bibliographical review of the main tendencies in the use of recycled rubber, including currently commercialized applications and others derived from finished studies or ongoing research lines. The applications with greater potential regarding consumed volume are related to infrastructure and civil construction sector, especially asphalts, concretes and isolators for lightweight construction. Some other applications with potential shortly are filters for cleaning contaminated water and as a component in thermoplastic matrix or polyurethane composites materials. Finally, it is evident the pertinence of continuing research on this subject that has scientific challenges of high relevance, which warrant the greatest attention for the management of rubber waste.

Validation of acoustic vibes signals to diagnosis failure on synchronous generator bearings

Resumen En este trabajo se describe el procedimiento y las herramientas utilizados en la medición y diagnóstico de señales de vibración capturadas a través de transductores de aceleración (acelerómetros piezoeléctricos) y acústicos (micrófonos omnidireccionales). Además, se desarrolló un arreglo experimental empleando la metodología Taguchi para validar la información registrada de las señales de vibración para rodamientos sin falla y con falla artificial, respectivamente. La falla artificial consistió en una grieta producida en la jaula de un rodamiento SKF-6303-2RSH. Este método es no invasivo, ya que utiliza micrófonos para analizar la vibración, lo que representa no tener que montar ningún tipo de transductor en la máquina, además de ser sensible a fallas en la jaula.

Abstract This paper describes the procedure and tools used in the measurement and diagnosis of vibration signals captured by acceleration transducers (piezoelectric accelerometers) and acoustic (omnidirectional microphones). Also, An experimental arrangement was developed using the Taguchi methodology to validate the recorded information of the vibration signals for bearings without failure and with an artificial failure, respectively. The artificial fault consisted of a crack produced in the cage of a bearing SKF-6303-2RSH. This method is non-invasive since it uses microphones to analyze the vibration, which means not having to mount any transducer at the machine besides being sensitive to failures in the cage.

Analysis of variables and indicators for measuring e-government published in scientific literature

Resumen El desarrollo del e-gobierno ha sido promovido como estrategia para mejorar la eficiencia y eficacia de la gestión pública, facilitar la realización de trámites ante las entidades del Estado, ahorrar tiempo y dinero, aumentar la transparencia, acercar al Gobierno a los diferentes actores, así como buscar una mayor participación en la toma de las decisiones. Dada la importancia que el e-gobierno tiene para varios países, incluida Colombia, es importante analizar qué aspectos son considerados, por la comunidad académica y científica, para su medición y seguimiento. En ese sentido, el propósito de este artículo es presentar el resultado del análisis de variables e indicadores propuestos en la literatura científica en el periodo de 2004 a 2014 para medir el gobierno electrónico. Además, se realizó un análisis cien-tométrico para la literatura publicada en 2015 y 2016. Para identificar los documentos por analizar se realizó una revisión sistemática de literatura. Posteriormente, las variables y los indicadores fueron clasificados y analizados. Los resultados obtenidos evidencian el interés en medir aspectos relacionados con los servicios ofertados en el e-gobierno y el uso de estándares para el desarrollo de los portales, así como en medir aspectos relacionados con la caracterización de usuarios. Los resultados obtenidos pueden constituirse en un punto de partida para la construcción de sistemas de medición del e-gobierno.

Abstract The development of e-government has been promoted as a strategy to improve: the efficiency and effectiveness of public administration, facilitate the conduct of proceedings, saving time and money, increase transparency, close the government with the different actors, and seek greater participation in decision making. Given the importance of e-government has for several countries, including Colombia, it is important to analyze what aspects are considered, by the academic and scientific community, for measuring and monitoring its development. In that sense, the purpose of this article is to present the analysis of variables and indicators published in the scientific literature in the period of 2004-2014 to measure the e-government. In addition, a scientometric analysis was performed for the literature published in 2015 and 2016. To identify the documents to analyze a systematic literature review was conducted. Subsequently the variables and the indicators were classified and analyzed. The results show the interest in measuring aspects of the services offered on the e-government and the use of standards for the development of portals. In addition, the characterization of users was identified as an important aspect in the measurement process. The results can become a starting point for building measurement systems of e-government.

Methodology for analysis of vulnerability for flood hazards, mass movements and watershed torrent flow

Resumen La gestión del riesgo es un componente fundamental para la ordenación de cuencas hidrográficas y, en general, para la gestión integral del territorio; sin embargo, los ejercicios de gestión del riesgo han sido hegemonizados desde las visiones parciales de las ciencias naturales y aplicadas, por lo que se han centrado principalmente en el análisis de amenazas, y se ha dado menor importancia a los componentes de la vulnerabilidad. Este trabajo esboza una propuesta metodológica para el análisis y la espacialización de la vulnerabilidad ante amenazas de inundación, remoción en masa y flujos torrenciales, soportada en un marco teórico holístico y en el uso de sistemas de información geográfica. Dicha metodología se aplicó a una micro-cuenca del río Combeima, ubicada en el departamento del Tolima. Los resultados obtenidos permiten verificar su viabilidad práctica, siendo además susceptible de generalización.

Abstract Risk management is a fundamental component of the distribution of watersheds and, in general, for the integral administration of the territory. However, risk management exercises have been hegemonized from the partial visions of the natural and applied sciences, so they have focused mainly on the analysis of threats, giving less importance to the components of vulnerability. This work outlines a methodological proposal for the analysis and spatialization of the vulnerability to flooding threat, mass removal and torrential flows, supported by a holistic theoretical framework and the use of geographic information systems. This methodology was applied to a micro basin of the Combeima River, located in the department of Tolima. The obtained results allow verifying its practical viability, being also susceptible of generalization.

Anchors post-installed in high strength concrete

Resumen Hoy en día, las grandes construcciones de Colombia y el mundo, y en especial las de infraestructura vial, han fomentado el uso de concretos de alta resistencia; también ha crecido de forma simultánea el uso de los anclajes posinstalados en todas las estructuras de concreto. Por lo anterior, se desarrolló en esta investigación un procedimiento experimental para evaluar sistemas de anclaje posinstalados, basado en ensayos a tracción con probetas de concreto de alta resistencia. La evaluación considera el análisis de los resultados de los ensayos a tracción de probetas con un sistema de anclaje para tres longitudes (6, 9 y 12 veces el diámetro de la varilla) con dos diámetros de varilla (3/8" y 5/8") en dos calidades de concreto de alta resistencia (5000Psi y 6000Psi), para determinar la longitud y carga efectiva del sistema. El análisis que se realiza al ensayo experimental es correlacionar el resultado de la carga máxima de fluencia del acero de refuerzo utilizado (fy=4200Psi) con las variables del sistema de anclaje posinstalado. Con esto se obtuvo como resultados el porcentaje de resistencia del sistema en función de la longitud de anclaje, la longitud efectiva que garantiza la fluencia del acero y las correlaciones entre el porcentaje de resistencia efectiva alcanzada para cada longitud de anclaje con el uso de concreto de alta resistencia. Con los anteriores parámetros se analizó el aporte de los concretos de alta resistencia a la eficiencia de los sistemas de anclajes posinstalados.

Abstract Nowadays the great constructions of Colombia and the world, especially road infrastructure, have encouraged the use of high-strength concrete. The use of post-installed anchors has also grown simultaneously in all concrete structures. Therefore an experimental procedure was developed in this investigation to assess post-installed anchor systems based on tensile test specimens with high strength concrete. The evaluation considers the analysis of the tensile tests results of test pieces with an anchoring system for three lengths (6, 9 and 12 times the diameter of the rod) with two rod diameters (3/8" y 5/8") in two types of high-strength concrete (5000Psi y 6000Psi) to determine the length and effective system load. The analysis carried out on the experimental test is to correlate the result of the maximum strength of steel reinforcement used (fy = 4200Psi) with the variables post anchor system installed. The results obtained are the percentage of system resistance depending on anchor length; the length that ensures steel fluency and their correlations between the percentage of effective resistance reached for each anchorage length and the use of high strength concrete. With the above parameters, the contribution of high strength concretes to the efficiency of the installed anchorage systems was analyzed.

Location and sizing of distributed generation: a review

Resumen La generación distribuida (GD) se presenta como un apoyo para suplir la demanda del sistema de forma localizada, lo que permite además como alternativas de generación el uso de fuentes de energía renovables a pequeña escala. Como aporte principal, este artículo presenta las consideraciones que se deben tener en cuenta al momento de analizar, modelar y solucionar el problema de ubicación y dimensionamiento de GD en la red eléctrica de distribución. Inicialmente, se enuncian los aspectos técnicos de la red, el modelado de las cargas e impactos de la GD; seguido de la formulación del modelo matemático del problema, principales técnicas de solución y metodologías aplicadas en la literatura; finalmente, se muestran las investigaciones futuras en este campo de estudio. Todo lo anterior en busca de mejorar las condiciones operativas de la red. Dentro de la revisión de los trabajos presentados por los diferentes autores, se encontró que una gran parte de los estudios se enfocan en los aspectos técnicos, sin tener en cuenta los costos asociados a la integración de GD, ni los incentivos económicos a los que puede ser susceptibles este tipo de proyectos, que son de vital importancia para evaluar la viabilidad de la propuesta de integración.

Abstract Distributed generation (DG) is presented as a support to supply the demand of the system in a localized way, also allowing small-scale generation with renewable energy sources. As a main contribution, this document presents several considerations to be taken into account when analyzing, modeling and solving the problem of location and dimensioning of DG in the distribution grid. Initially, the technical aspects of the network are outlined as well the load modeling, and DG impacts; followed by the formulation of the mathematical model of the problem, main solution techniques, methodologies applied in the literature. Finally, it shows future research in this field of study All the above to improve the operating conditions of the network. Within the review of the papers presented by the different authors, it was found that a large part of the studies focus on the technical aspects, without taking into account the costs associated with the integration of DG, nor the economic incentives that can Be susceptible to this type of projects, which are of vital importance in assessing the feasibility of the integration proposal.