Diseño de estrategias para minimizar el efecto en el ambiente de los efluentes industriales

Abstract

In this work, are presented strategies based on mathematical programming to minimize the adverse impact of industrial effluents discharged into natural reservoirs. Specifically three problems are addressed: The first consists in increasing the self-purification capacity of macroscopic systems (watersheds) by a set of processing operations available aqueous effluents through a distributed system. In order to increase applicability of the previous model, the second problem is to incorporate the effects of seasonality in watersheds. The increase in dissolved oxygen is one of the most important means for restoring the rivers and water bodies; hence, the third problem is to place systems based on self-rotating disks in the tributaries increasing aeration and the ability to degrade contaminants. The three aforementioned problems share common aspects in the solution strategy: 1.- To trace contaminants and dissolved oxygen in the river , the macroscopic system is characterized mathematically by the quantitative materials flow analysis (MFA) model. 2.- The problems are formulated as multi-objective optimization models. 3.- The models are set through disjunctive formulations that allow the selection of optimal treatment technologies.

En el presente trabajo se presentan estrategias basadas en programación matemática para minimizar el impacto adverso de los efluentes industriales que son descargados a reservorios naturales. Específicamente son abordados tres problemas: El primero consiste en incrementar la capacidad de autodepuración de los sistemas macroscópicos (cuencas hidrológicas) por medio de un conjunto de unidades de tratamiento de efluentes acuosos disponibles a través de un sistema distribuido; con la finalidad de incrementar la exactitud del modelo anterior, en el segundo problema se incorporan los efectos de la estacionalidad en las cuencas hidrológicas. El incremento del oxígeno disuelto es una de las medidas más importantes para restaurar los ríos y cuerpos de agua, es por ello que en el tercer problema se aborda el desarrollo de una metodología para determinar la localización óptima de sistemas de discos auto-rotatorios en los afluentes con la finalidad de incrementar la aireación y la capacidad de degradar contaminantes. Los tres problemas antes mencionados comparten temas comunes en la estrategia de solución, los cuales se enlistan a continuación: 1.- Para rastrear los contaminantes y el oxígeno disuelto en las cuencas hidrológicas, el sistema macroscópico es caracterizado matemáticamente por un modelo cuantitativo de análisis de materiales (MFA). 2.- Los problemas son formulados como modelos de optimización multi-objetivo. 3.- Los modelos se establecen a través de una formulación disyuntiva que permite la selección óptima de las tecnologías de tratamiento.