Ingeniero Civil / El objetivo principal del presente trabajo es realizar una evaluación entre distintas soluciones que se pueden adoptar para solucionar el problema de la dispersión de polvos contaminantes producido a partir de acopios de graneles sucios. Se da énfasis principalmente a los acopios de carbón utilizados en las centrales termoeléctricas. Actualmente en Chile se evalúan nuevas normativas para regular las emisiones al ambiente y las exigencias para aprobar los proyectos potencialmente dañinos para la población son cada vez mayores. De aquí la importancia que tiene evaluar medidas para minimizar el impacto de los nuevos proyectos en el ambiente. En este trabajo se evalúan cuatro soluciones de almacenamiento de graneles sucios que, actualmente son utilizados con diferentes propósitos en varios países, desde un punto de vista técnico y económico, buscando el que más se acomoda a un escenario representativo de la realidad nacional. Las soluciones de almacenamiento que se evalúan son: estructura de acero de marcos rígidos, estructura mixta acero-hormigón de marcos rígidos, estructura de acero tipo domo y estructura tipo domo de hormigón proyectado. El resultado de la evaluación técnica de las estructuras muestra que todas las soluciones presentadas cumplen con las exigencias requeridas en cuanto a factibilidad de construcción, capacidad de almacenamiento y normativa chilena, de modo que cualquiera de ellas se podría implementar como solución al problema de la dispersión de polvos contaminantes. En la comparación entre estructuras desde un punto de vista técnico-económico, donde se evalúa costo, tiempo de ejecución y relación volumen almacenado/superficie, la que se presenta como mejor solución en el escenario planteado es la estructura de acero tipo domo.

Ingeniero Civil Mecánico / Las emisiones de polvo de las pilas de almacenamientos de carbón constituyen un problema importante para diversos sectores industriales, en particular en nuestro país en plantas termoeléctricas y en la producción de acero. Estas emisiones han provocado importantes impactos sobre el medio ambiente y las personas. El objetivo de esta memoria consistió en determinar una serie de criterios de apilamiento de pilas de carbón que permita minimizar las emisiones de polvo dada una cantidad fija de material apilado. En los antecedentes se discutieron una serie de estudios técnicos, se vieron cuáles son las estructuras de apilamiento comunes, cuáles son las condiciones de borde para la simulación de los modelos y de qué forma se calcularían las emisiones. Se modelaron cuatro estructuras típicas de apilamiento para un tipo específico de carbón, sujetas a un determinado perfil del viento mediante software CFD, obteniendo presiones y velocidades, con objeto de calcular el factor de emisión para cada estructura de apilamiento estudiada. Con lo anterior se observó por qué el viento se comporta de esa manera sobre una determinada estructura y se determinó cuál es la mejor estructura de apilamiento para las condiciones dadas. Adicionalmente, se modeló una barrera porosa sobre una de las estructuras de apilamiento con el propósito de observar su efecto en la mitigación de las emisiones. Específicamente, se variaron la altura de la barrera y su distancia a la estructura de apilamiento, obteniéndose un óptimo por inspección. Dentro de las geometrías estudiadas, se obtuvieron que la estructura de apilamiento cónica truncada presentó las menores emisiones entre las estructuras de apilamiento de menor volumen, y la estructura de base rectangular encrestada entre las más grandes. Las mallas porosas resultaron eficaces en la reducción de emisiones, con una reducción del 90% para el mejor de los casos. Para minimizar las emisiones se obtuvo que la barrera debe presentar una altura equivalente al 75% de la altura de la estructura de apilamiento, ubicada lo más cercana a ella.