Memoria para optar al Título Profesional de: Ingeniero en Recursos Naturales Renovables

Memoria para optar al título profesional de Ingeniero en Recursos Naturales Renovables / Los residuos de la industria olivícola tienen la particularidad de contener cantidades elevadas de aceites que los hacen poco recomendados para su utilización como fertilizantes o forraje para ganado. El presente trabajo corresponde a un estudio de caso, realizado con el propósito de encontrar un uso posterior a los residuos generados de la producción de aceite de oliva en una empresa en particular que presentaba el problema de la acumulación de los mismos al interior de sus instalaciones. El objetivo general fue realizar un estudio de prefactibilidad para la utilización de orujo de aceitunas en la generación de energía eléctrica. Analizando los aspectos técnicos, legales y ambientales involucrados, además de determinar la viabilidad de la implementación de un sistema de generación de energía en base a orujo de aceitunas. Para lo cual, se determinaron todos los factores relevantes para el análisis y se plantearon dos escenarios de evaluación, el primero de ellos contempló la generación eléctrica sólo para autoabastecimiento de la empresa y el segundo incorporando la iniciativa del Net metering o medición neta, para evaluar la opción de inyectar los excedentes eléctricos producidos al SIC (Sistema Interconectado Central) y obtener una ganancia adicional. Los resultados que arrojó la evaluación muestran que el escenario n°1 correspondiente a la implementación del proyecto sólo para autoabastecer la demanda eléctrica de la empresa, no resulta viable, para un período de evaluación de 15 años, puesto que los costos son mucho mayores que los ingresos generados. Por otro lado, el escenario n°2 que contempla la opción de inyección de excedentes energéticos resultó ser rentable para la empresa, puesto que se generan ganancias de la venta de energía, que en el intervalo analizado de 15 años, resultan mayores que los costos de implementación del proyecto. Los resultados obtenidos constituyen una herramienta útil en la toma de decisiones al momento de optar por una alternativa sustentable de utilización de los residuos de producción. / The residues of the olive growing industry are unique to contain high amounts of oils that do little recommended for use as fertilizer or feed for livestock. This work corresponds to a case study, conducted with the aim of finding a post-use generated waste in the production of olive oil in a particular company which presented the problem of the accumulation of within their facilities. The main objective was to conduct a prefeasibility study for the use of olive marc in the generation of electricity. Specifically analyzing the technical, legal and environmental issues involved, and to determine the feasibility of implementing a power generation system based on olive pomace. For which, all relevant factors were determined for the analysis and two evaluation scenarios were raised, the first one that looked only for the company self-supply power generation and the second, incorporating the initiative of Net metering to assess the option of injecting the electricity excess to the SIC (Central Interconnected System) and get an additional profit. The results show that the project implementation just for self-supply only of the company electricity demand, is not feasible for the analyzed period of 15 years, since the costs are much higher than the generated income. On the other hand, the option of injecting the energy surplus was profitable for the company, since they generate profits from energy sales which in the study interval of 15 years are greater than the costs of project implementation. The obtained results are a useful tool in decision making when choosing a sustainable alternative for waste production use.

Memoria para optar al título de Químico

Ingeniera Civil Química / Hoy en día, la generación de RILes mineros constituye una problemática medioambiental significativa para el ecosistema. Específicamente, la presencia de drenajes ácidos en los terrenos aledaños a la industria y la percolación de dichos RILes en la corteza terrestre, se puede traducir en daños a los sistemas acuáticos, comunidades vegetales, y efectos negativos sobre la calidad de las aguas superficiales y subterráneas de la zona. Dada la gran cantidad de metales pesados que poseen estos efluentes, se han establecido normas ambientales que regulan sus descargas a las corrientes de desagüe para evitar que éstas contaminen cauces de ríos, vertientes, lagos y/o terrenos permeables. Una solución de bajo costo, simple y eficaz de separar los metales de los RILes mineros, es la utilización de bioadsorbentes naturales, dentro de los cuales destaca la corteza de pino Insigne, ya que es uno de los sustratos que tiene mayor capacidad de remoción de metales pesados y es un material de desecho, de bajo costo, de una de las industrias madereras de mayor abundancia en la zona sur del país. Dada esta situación, el objetivo de esta memoria es diseñar conceptualmente un proceso industrial capaz de adsorber los metales pesados provenientes de los relaves mineros utilizando corteza de pino Insigne. Para lograr dicho objetivo, se realizaron una serie de experimentos a escala de laboratorio que buscaban estudiar el funcionamiento de la neutralización de cobre, y optimizar las variables operacionales del proceso de adsorción de cobre tanto en columnas como en tanques agitados, para posteriormente comparar cuál de los reactores era más indicado para la adsorción. A partir de los resultados experimentales se concluye que el proceso de neutralización de soluciones contaminadas con cobre (II) disuelto entre pH 6 y 8 no permite llegar a concentraciones de cobre (II) de descarte permitida por la normativa vigente (1 [mg Cu/l]) luego de 2,5 [h] de proceso. Además, la presencia de agentes complejantes del metal en la solución contaminada, como iones cloruro, estabilizan el cobre aún más en el estado soluble. A nivel de laboratorio, las condiciones operacionales que optimizan la adsorción de metales pesados, en términos cinéticos y económicos, en una columna con reciclo completo fueron trabajar con un empaque compuesto por 50% corteza y 50% cuarzo [v/v], pH 7, y con un flujo de entrada de 1,9 [l/h], mientras que en un tanque agitado fueron agregar una densidad de pulpa de 10,31 [g corteza/l], pH 7 y agitar a 500 [rpm]. Para la adsorción de RILes en continuo, se recomienda utilizar una columna cuando se quiere obtener conversiones de adsorción sobre el 95%, mientras que para conversiones menores o igual a 95% es más adecuado utilizar un tanque agitado continuo. Al utilizar un tanque agitado en la adsorción, se requiere de una operación posterior en la que se separe la corteza del RIL tratado. La flotación se presenta como una solución a este problema. Una concentración de 8,96 [g/l] de espumante del tipo matfroth 355, permite recuperar el 80% de la corteza, lo que lo hace un buen sistema de separación la corteza-RIL tratado, pero aún requiere de un segundo proceso de separación para remover la totalidad del material en solución.

Ingeniero Civil de Minas / La Corporación Nacional del Cobre, genera grandes cantidades de residuos sólidos, que deben ser eliminados de una forma responsable, atendiendo a las necesidades del presente sin comprometer las posibilidades de que las futuras generaciones atiendan a sus propias necesidades. Este trabajo se enfoca en los residuos industriales sólidos peligrosos, respel, es decir, todos los residuos generados en los procesos industriales de Codelco, que sean sólidos o se manejen como sólidos y que representen un riesgo para la salud humana, recursos naturales y/o medio ambiente. Cumpliendo con el D.S. N°148, normativa principal asociada a respel, Codelco cuenta con planes de manejo de residuos peligrosos, PMRP. Sin embargo, cada División elaboró de manera independiente su modelo de gestión y presenta una clasificación no homologada corporativamente, debido al amplio margen que permite la ley. Esto genera que no exista un alineamiento en los procedimientos a nivel corporativo, perdiendo control de lo generado y oportunidades de valorización de residuos que hoy no generan valor para Codelco. Este trabajo forma parte de la implementación del Estándar Ambiental de Residuos Sólidos de Codelco, que busca desarrollar una propuesta de homologación corporativa de la clasificación de los residuos definidos en los planes de manejo de residuos industriales sólidos peligrosos, aplicable a todas las Divisiones de Codelco. Para esto, son desarrolladas varias etapas de trabajo documental y en terreno para lograr una clasificación única de peligrosidad, según el D.S. N°148, incorporando nuevos residuos al listado corporativo y mejorando o confirmando su clasificación. Con la propuesta de homologación en la clasificación de cada respel se genera una línea base que ordena y facilita el control en gestión residuos a nivel corporativo, agregando 50 nombres de respel al listado corporativo. Además, aporta a la búsqueda de potenciales opciones de negocio en valorización de residuos y mitigando o disminuyendo pérdidas de valor asociadas a un mal manejo de los residuos peligrosos de la Corporación.

Tesis para optar al grado de Magíster en Minería / 12/06/2024

Ingeniera Civil Química / El futuro del planeta requiere que hoy en día exista un uso sustentable de los recursos que dispone, pues de otro modo las generaciones posteriores tendrán condiciones de vida significativamente diferentes a las actuales. Es por esto que surge la inquietud de la realización de proyectos e investigación de nuevas tecnologías que sean sostenibles y ayuden a reducir la huella y el impacto en el medio ambiente. Entre los años 2005 y 2020 la Compañía en donde se realizó este proyecto buscó reducir indicadores, entre los que se encuentran los residuos industriales líquidos (RILes) y residuos industriales sólidos (RISes), con el fin de ser reconocida como una Empresa amigable con el medio ambiente y hacer más atractivo el negocio para inversionistas. Este trabajo busca proponer y evaluar, de manera técnica, económica y ambiental, alternativas para la reducción y manejo de los flujos de salida de RISes en una de las Plantas de la Empresa, considerando como RIS los envases de materias primas que se utilizan en el proceso y las trazas de componente adheridas a estos. Así, este mismo deberá responder la pregunta: ¿Cuál alternativa de aprovechamiento será la más atractiva para la Compañía?, presentando la mejor dados los resultados de las evaluaciones mencionadas, a fin de aumentar el beneficio económico y medioambiental para la Empresa. Tomando en consideración las jerarquías para la gestión de residuos que proponen la Ley General de Residuos, del Ministerio del Medio Ambiente, y la Directriz Corporativa de la Empresa, se definieron los siguientes pasos para encontrar propuestas de estrategias para el aprovechamiento de RISes generados por la Planta: 1) Evitar que el residuo exista; 2) Minimizar la masa del residuo; 3) Encontrar destinos para envase y componente adherido; 4) Encontrar destinos para envase y componente adherido, por separado. Basándose en la clasificación anterior, fue posible encontrar algunas propuestas como por ejemplo, para evitar que el residuo exista: Pedir materia prima a granel o en otro formato; Minimizar la masa del residuo: Tratamiento con microorganismos o solicitar contenedores de mayor tamaño; Destinos posibles para envase y componente adherido: Valorización del residuo o reciclaje con Empresas; Destinos posibles para envase y componente adherido, por separado: Reciclaje con Empresas. Las alternativas fueron evaluadas técnicamente, con la ayuda de expertos, descartando aquellas que no eran seguras para los operadores ni el medio ambiente o que alteraran el proceso productivo de alguna manera. Se realizó un análisis económico proyectado a 10 años y se decidió qué propuestas eran rentables y cuáles debían ser combinadas para que lograran serlo, concluyendo que las mejores opciones (ambiental y económicamente) son solicitar materia prima a granel o la siguiente combinación: comprar envases de mayor tamaño y luego de utilizarlos, soplar las trazas y vender los recipientes a Empresas que reciclan el material de estos, entregando un beneficio económico que varía entre 1.000.000 [CLP] y 30.000.000 [CLP], dependiendo del componente y de la alternativa.

La fiscalización de las emisiones de residuos industriales líquidos que son vertidos hacia los cuerpos de agua superficiales y subterráneos, se materializa principalmente mediante el Autocontrol, sistema de control en que los establecimientos industriales son quienes informan los resultados de sus emisiones por medio del análisis de sus efluentes a través de laboratorios acreditados. Además, se tiene la fiscalización directa realizada por la Superintendencia de Servicios Sanitarios, la que se ejecuta por medio del programa de Control Directo y a través de fiscalizaciones en terreno. Sin embargo, los resultados obtenidos han generado la necesidad de efectuar un análisis de la principal herramienta de fiscalización y control de Riles. Para ello se ha recopilado un listado de Atributos fundamentales que debe considerar una eficiente y efectiva herramienta de fiscalización de las descargas de residuos industriales líquidos, en base a los cuáles se ha formulado el análisis. A través de un diagnóstico de la situación actual que se tiene en el país, respecto de la fiscalización de los residuos industriales líquidos que son vertidos hacia los cuerpos de agua naturales, ha sido posible concluir que el Autocontrol es una herramienta de fiscalización que debe ser mejorada mediante información complementaria, además de que debe aumentarse la fiscalización por medio de su principal herramienta de control, el programa de Control Directo. En el diagnóstico se ha considerado una gran cantidad de información sintetizada por la Superintendencia de Servicios Sanitarios, además de una serie de cálculos inéditos y de entrevistas efectuadas a representantes de establecimientos industriales y laboratorios acreditados, dentro de un importante conjunto de regiones del país. Posteriormente se ha efectuado una investigación internacional, en la que se ha considerado la experiencia en fiscalización ambiental para una serie de destacadas agencias ambientales del mundo, como lo son la Agencia de Protección Ambiental de los Estados Unidos (EPA), la Agencia de Protección Ambiental de la Unión Europea (EEA), además de que se presenta una síntesis del informe: “Evaluaciones de desempeño ambiental – Chile”, realizado en conjunto por la OCDE y la CEPAL en el año 2005. Finalmente, considerando el diagnóstico del país, la experiencia internacional y las recomendaciones internacionales formuladas para Chile, se procede a confeccionar una serie de recomendaciones específicas asociadas al esquema de fiscalización de descargas de residuos industriales líquidos que utiliza hoy la Superintendencia de Servicios Sanitarios. Además, se realizan algunas observaciones generales respecto de la política de fiscalización hasta ahora utilizada, esperando que dicho conjunto de propuestas sean consideradas en los futuros procedimientos y programas de fiscalización, en la eventual creación de una nueva herramienta de fiscalización de las descargas de Riles, además de que sirvan como antecedentes relevantes a considerar en la materialización de las normas Secundarias u objetivos de Calidad Ambiental, y en la discusión sobre el Proyecto de Ley que crea el Ministerio del Medio Ambiente y la Superintendencia Ambiental.

Ingeniero Civil de Minas / Los vertederos mineros son estructuras que alcanzan altos costos de construcción, sobre 12 MUSD en algunas faenas, por otra parte, estos solo generan costos tanto en operación, mantención, monitoreo, alto uso de espacio, planificación y otros costos asociados al cierre mina. Además, luego de llegar alcanzar el límite de su capacidad, se debe proceder a la construcción de un nuevo vertedero transformándose estos en un pasivo constante para la minería. Dentro de los desechos que produce la mina hay tres grandes grupos: plásticos, neumáticos y madera. Estos últimos llegan a alcanzar un 60% del volumen dentro de los vertederos. Con el fin de hacer de la minería una industria de mayor sustentabilidad y sostenibilidad en el tiempo, creando ciclos cerrados en cada operación, es que se propone reprocesar los desperdicios de los vertederos mediante pirolización y/o gasificación, logrando así prolongar la vida útil de los vertederos al reducir el caudal depositado, además se cuantifica de forma estimativa la generación de calor y energía que podría proveer el proceso y algunas directrices para utilizar estos excedentes en los procesos mineros. Se evaluó la factibilidad de la instalación e implementación de la planta paralizadora, para desechos de madera, plástico y neumáticos. Cuantificando el beneficio en más de 1.3 millones de dólares anuales solamente considerando la disminución de costos en relación al menor flujo de desechos depositados, esto sumado al beneficio del uso de los combustibles generados para distintos fines como la integración del potencial adicional para la red de suministro energético mina y la energía térmica para calentar el lixiviante y así mejorar la recuperación en las pilas permanentes de sulfuros mediante una mayor cinética de extracción, justifican plenamente los altos costos en inversión la cual considera el control de emisiones para que esta sea una alternativa real en la deposición de desechos en el marco ambiental.

Memoria para optar al Título Profesional de Ingeniero en Recursos Naturales Renovables