Diseño óptimo de redes de agua en parques eco-industriales considerando la distribución justa de los recursos

Abstract

The high consumption of water at an industrial level, the scarcity that it presents over the years, as well as the strict environmental restrictions promote efforts to minimize production costs and, in turn, minimize the environmental impact. Water, being an indispensable resource for humanity, is compromised in social, environmental and economic aspects. The chemical and process industry is one of the main consumers of water worldwide, so proposing strategies that allow reducing the consumption of this resource is essential to have sustainable processes. Although, the objective of an eco-industrial park is to improve the economic performance of the participating companies while minimizing their environmental impact, within this work we will focus on the integration of water between industrial plants. The main contribution of this work is to propose an optimization strategy that allows the optimal synthesis of water networks in eco-industrial parks considering the fair distribution of resources through the considered plants. This work presents an optimization model where the fair distribution of water in an eco-industrial park is considered, where recycling and reusing of water are considered by treating it through property interceptors. The cost of each plant will consider treatment, piping and pumping costs, and the cost of required fresh sources. Mathematical models will be involved that allow the best distribution of resources in a scarcity scheme.

El elevado consumo de agua a nivel industrial, la escasez que ha presentado ésta a lo largo de los años, así como las estrictas restricciones ambientales promueven esfuerzos para minimizar costos de producción y a su vez, minimizar el impacto ambiental. El agua al ser un recurso indispensable para la humanidad, está comprometida en aspectos sociales, ambientales y económicos. La industria química y de procesos es uno de los principales consumidores de agua a nivel mundial, por eso proponer estrategias que permitan disminuir el consumo de dicho recurso es fundamental para tener procesos sostenibles. Si bien, el objetivo de un parque eco-industrial es mejorar el desempeño económico de las empresas participantes mientras se minimiza su impacto ambiental, dentro de este trabajo nos enfocaremos en la integración del agua entre las plantas. La principal contribución de este trabajo es diseñar una estrategia de optimización que permita la síntesis óptima de redes de agua en parques eco-industriales considerando la distribución justa de los recursos a través de las plantas consideradas. Este trabajo presenta un modelo de optimización donde se busca la repartición justa de bienes en un parque eco-industrial, donde se considera reúso y reutilización del agua mediante el tratamiento de esta a través de interceptores de propiedad. El costo de cada planta considerará el tratamiento, los costos de tubería y bombeo, y el costo de las fuentes frescas requeridas. Se involucrarán modelos matemáticos que permitan la mejor distribución de los recursos en un esquema de escasez.