Diseño de estrategias para la localización óptima de plantas industriales

Abstract

This paper proposes to include environmental considerations in deciding the location of new industrial plants, specifically the compositions and flow of pollutants in rivers and at the final destination of these are restricted, maintaining the water quality in bodies surface water. Surely the economic part has much weight in such decisions, so that the objective function is to minimize the total annual cost. To accomplish this task, the watery discharge from the new plant to be installed in a particular region with all existing discharges and withdrawals in the river is integrated; in this regard, technical analysis of the flow of materials is used, which also considers natural phenomena that occur in rivers such as precipitation, evaporation, filtration, etc. as well as chemical and biochemical reactions that carry out the wildlife set in the system. This tool is useful for predicting the behavior of rivers to be impacted by the release of the new plant anywhere that is available for your location. It is noteworthy that in this work two models were developed: one based on a key component dangerous without addressing the internal design of the plant, the second includes the mass integration of the internal currents of the plant through a superstructure based on multiple contaminants. Also it includes a disjunctive model for the optimal location of the new plant, obtaining nonlinear mixed-integer (MINLP), which are general and can be applied to any system models.

El presente trabajo propone incluir aspectos ambientales en la decisión de la localización de nuevas plantas industriales, en específico se restringen las composiciones y flujos de contaminantes en los ríos y en el destino final de los mismos, logrando mantener la calidad del agua en los cuerpos de aguas superficiales. Sin duda, la parte económica tiene mucho peso en este tipo de decisiones, por lo que la función objetivo a minimizar es el costo total anual. Para lograr esta tarea, se integra la descarga acuosa de la nueva planta que se desee instalar en una región determinada con todas las descargas y extracciones existentes en el río; en este sentido, se utiliza la técnica del análisis del flujo de los materiales, la cual considera también los fenómenos naturales que ocurren en los ríos como la precipitación, evaporación, filtración, etc. así como las reacciones químicas y bioquímicas que llevan a cabo la flora y fauna establecidas en el sistema. Esta herramienta es útil para predecir el comportamiento de los ríos al ser impactados por la descarga de la nueva planta en cualquier sitio que se encuentre disponible para su ubicación. Es importante mencionar que en este trabajo se desarrollaron dos modelos: el primero basado en un componente clave peligroso sin abordar el diseño interno de la planta, el segundo incluye la integración másica de las corrientes internas de la planta a través de una superestructura basada en múltiples contaminantes. Además se incluye un modelo disyuntivo para la localización óptima de la nueva planta, obteniendo modelos mixto-entero no lineales (MINLP), que son generales y pueden ser aplicados a cualquier sistema.