Ingeniero Civil de Minas / Chile es, además de una potencia mundial en minería, uno de los productores de cobre anódico y catódico más grandes del mundo. Sin embargo, en los últimos años se ha enfrentado a diversos problemas, tales como mayores restricciones ambientales, poca disponibilidad de agua y aumento del precio de la energía, que han comprometido su competitividad a nivel global. Por otro lado, el país tampoco sigue la tendencia global con respecto al cobre obtenido de fuentes secundarias: mientras que a nivel global este representa un 30% de la demanda total, en Chile no se produce tratamiento de fuentes secundarias. Así, esta investigación busca determinar el potencial técnico del tratamiento de chatarra de placas de circuito impreso, mediante su adición a horno de conversión de cobre, para así aumentar el valor del negocio por medio de la recuperación de los elementos valiosos que contiene. Se caracterizó una muestra de chatarra de placas de circuito impreso provista por Fundación Chilenter. Se encontró que un 17.94% de la muestra correspondía a metal, y que posee un 15% de cobre, además de aproximadamente 250 ppm de plata, 58 ppm de oro y 27 ppm de paladio, por lo que posee un atractivo económico por los elementos valiosos que contiene. Luego se realizaron cuatro pruebas de equilibrio termodinámico, utilizando metal blanco y escoria de conversión obtenidas de la industria, a las cuales se le agregó distintas cantidades de metal proveniente de la muestra de placas de circuito impreso. Se realizó un caso base y pruebas con adición de 5 %, 10% y 15% de la alimentación como metal de la chatarra. Durante las pruebas en las que se agregó chatarra se formó una tercera fase, un botón metálico, producto de sedimentación en conjunto con una saturación de cobre de parte de la mata. Dado que en el proceso industrial sólo se sangra la escoria del horno, se consideró el producto de la prueba como la suma de la mata de cobre y del botón metálico. Los principales hallazgos fueron que el cobre añadido en la chatarra no se une a la mata, pero queda en el reactor como parte del producto; que la escoria disminuyó su contenido de cobre a medida que se aumentó el dopaje de chatarra, provocado por una disminución en su contenido de magnetita; que de los metales preciosos, la plata se concentra en la mata de cobre, mientras que el oro no cambia su ley, que la concentración de paladio en la mata fue extremadamente baja y que para el platino no se contó con suficientes datos como para seguir adelante con los estudios; y que de las impurezas, el arsénico siguió a la mata, el antimonio se quedó en la escoria y en el botón y que el plomo se concentró en la escoria. Se concluye que la adición de chatarra puede tener efectos positivos sobre una operación, aunque se necesita estudiar otros aspectos. Se sugiere que esta investigación continúe para nuevas fuentes de chatarra de placas de circuito impreso, así como considerando pretratamiento y estudio de polvos y gases, además de redefinir la cantidad de chatarra añadida. / Este trabajo ha sido parcialmente financiado por Fundación Chilenter

Ingeniera Civil Química. Ingeniera Civil en Biotecnología / El agua es un recurso básico para el desarrollo de la vida y su escases y contaminación es un problema a nivel mundial. En especial, el arsénico, un contaminante altamente toxico a su consumo, abarca el interés científico por desarrollar nuevas tecnologías de bajo costo, alta eficiencia, simples de operar y con bajo impacto ambiental. La propuesta de este trabajo, se basa en el desarrollo de adsorbentes de arsénico, basados en carbón activado(CA) sintetizado a partir de residuos agroindustriales. La síntesis de CA se realizó a partir de dos precursores, aserrín de pino y cascara de arroz síntesis, bajo métodos de activaciones físicas, bajo flujo de N2 y CO2, y activaciones químicas por impregnación de ZnCl2 y H3PO4. Y posteriormente, fueron modificados con hierro por un método hidrotermal con microondas, con o sin etapa previa de oxidación con KMnO4. Los precursores y CA fueron caracterizados por análisis próximo, contenido de cenizas, espectroscopia infrarroja, pH superficial (pHPZC), área superficial BET y difracción de rayos X (XRD). Adicionalmente, se les realizó pruebas de adsorción de As(V) a diferentes condiciones de pH. El estudio sobre los precursores, arrojo un alto nivel de cenizas en la cascara de arroz, por lo que se seleccionó el aserrín de pino, en base a su alta pureza. Los CA físicas exhibieron grupos funcionales básicos (cetonas, quinonas) y pHPZC entre 7,8 y 9,5, mientras que, los CA químicos, grupos ácidos (lactonas y ác. carboxílicos) con pHPZC entre 3,0 y 6,8. Se seleccionó la activación física con CO2 y química con ZnCl2, basado en sus pHPZC. Los carbones CAP-CO2 y CAP-Zn mostraron bajos niveles de adsorción, por lo que se mejoraron bajo el método de impregnación de hierro, metal que tiene gran afinidad por el arsénico. Los carbones oxidados e impregnados, mostraron una mayor remoción de As(V), debido a que la oxidación propicia el desarrollo de grupos carboxílicos y fenólicos que favorecen una mayor dispersión y deposición de hierro. El análisis XRD de los carbones oxidados mostraron dos fases cristalinas, β-FeOOH y Fe3O4, ambas capaces de adsorber arsénico. En las pruebas de adsorción el CAP-CO2-Oxi-Fe, mostró niveles de adsorción de 4,5 mg/g, en un rango de pH entre 4 y 7, y bajo a 3,55 mg/g para pH 9. Mientras que el CAP-Zn-Oxi-Fe no mostró adsorción. Esto se debió principalmente a la importancia del pHPZC, sobre la adsorción de arsénico. Finalmente, se logró desarrollar un carbón físico con hierro de capaz de remover As(V), en un amplio rango de pH, el CAP-CO2-Oxi-Fe. / Este trabajo ha sido financiado por FONDEF

Memoria para optar al título de Ingeniero Civil Industrial / 22/11/2020

Magíster en Gestión y Dirección de Empresas / En este trabajo se efectúa un plan de negocios para el diseño de una Planta de Tratamiento de Residuos Sólidos Urbanos, que permita mediante procesos mecánicos y biológicos, recuperar recursos que generen valor comercial y permitan disminuir la cantidad de residuos a disponer en rellenos sanitarios y vertederos. La gestión de los RSU es una problemática actual que mantiene a los actores relevantes expectantes, tanto del mundo público como del privado, acerca de posibles contribuciones que permitan disminuir la cantidad de residuos que se derivan a los rellenos sanitarios. La metodología utilizada para el desarrollo de este plan, contempla un análisis general del contexto nacional y la descripción del mercado asociado a los residuos sólidos, la comprensión de la cadena de valor y la formulación de una propuesta de valor para los inversionistas y clientes de la planta, una investigación de mercado, la formulación de una estrategia de operación y un análisis de factibilidad del negocio. Entre los principales resultados, se encuentra el segmento objetivo de clientes, en concreto, la selección de la Municipalidad de Ñuñoa, quien constantemente demuestra interés en gestionar eficientemente los residuos sólidos generados por sus habitantes. Se estima la cantidad de residuos tratados por la planta y la cantidad de materiales recuperados por ésta, lo que permite proyectar ingresos y costos asociados al funcionamiento de la TMB. Se incluye también una descripción de los principales procesos de la planta, así como una evaluación de rentabilidad para el período seleccionado, las principales fortalezas, oportunidades, debilidades y amenazas del contexto en que se desenvuelve y, finalmente, las principales líneas estratégicas para su operación. La principal conclusión es que, dadas las condiciones del mercado ligado a los residuos sólidos, iniciativas como la planta TMB, con una tarifa similar a la cobrada por rellenos sanitarios, no resultan rentables desde el punto de vista de un privado. Para que esta alternativa de tratamiento sea rentable, la tarifa de servicios debe rondar los $25.000 por tonelada. Además, dados los altos montos de inversiones necesarias, se requiere un modelo mixto, el cual financie la inversión con recursos públicos y la operación se concesione a un privado. Considerando dicho modelo, con una operación equivalente a 32 años y con una tasa de descuento del 8,37%, el Valor Actual Neto de las Inversiones asciende a $684 millones aproximadamente. Finalmente, para el éxito de este proyecto, se requiere que industrias que puedan utilizar los rechazos de una planta TMB, como combustibles sólidos recuperados, adapten sus tecnologías a fin de aprovecharlos como insumos para sus procesos.

Tesis para optar al grado de Magíster en Gestión y Dirección de Empresas / La actividad minera hace de Chile un consumidor masivo de neumáticos de diferentes tamaños y marcas. Sin embargo, una vez que ha cumplido su vida útil actualmente no hay destino para estos. Especialmente, para los neumáticos de los camiones gigantes, denominados neumáticos fuera de carretera o, off the road (OTR). Las principales dificultades generadas por este residuo, tienen que ver con su disposición final, dado que los neumáticos fuera de uso (NFU) de la minería se encuentran acumulados o enterrados, convirtiéndose en un pasivo ambiental. Dicha acumulación incrementa la posibilidad de incendios y la posible emanación de gases tóxicos. Cada año quedan en desuso en el país un total de 115.000 toneladas de este producto aproximadamente [2], correspondiendo a la minería un total de 32.000 toneladas, las que se concentran principalmente en el Norte del país y de las cuales no se dispone un manejo sustentable. La solución a este problema pasa necesariamente por la búsqueda de vías capaces de valorizar adecuadamente este residuo bajo condiciones económicas aceptables y en cantidades suficientes como para hacer frente al elevado número de toneladas que se generan anualmente. Aun cuando el reciclaje de neumáticos es un campo poco aprovechado hasta ahora en Chile, su futuro se avizora prometedor debido a la creciente cantidad de productos que están considerando al caucho reciclado como un insumo o materia prima de fabricación. Los factores nombrados anteriormente, hacen pensar que existe una buena oportunidad de negocio en instalar una planta de reciclaje que permita convertir los neumáticos que hayan cumplido con su vida útil, en migas de caucho de varios tamaños, utilizables en cientos de diferentes productos. Los productos de esta empresa, tales como la fabricación de partes y/o piezas de equipos, están orientados integrar la cadena productiva de la minería chilena de hoy y del futuro. Este negocio debe generar alianzas con socios claves, empresas que le den respaldo de credibilidad, socios trabajadores y/o socios inversionistas que puedan aportar capacidades y habilidades claves para el desarrollo de este emprendimiento. Con respecto a la alianza ganar- ganar con empresas que generan este desecho se obtuvo una aprobación de un 65 %. La intención de establecer un nuevo negocio de reciclaje de neumáticos mineros en chile, permitió prospectar el negocio en sus aspectos legales, operativos, financieros y prácticos cuyo resultado es precisamente el proyecto de tesis que aquí se presenta, él que, además se demuestra es un negocio completamente viable.

TESIS PARA OPTAR AL GRADO DE MAGÍSTER EN ADMINISTRACIÓN / Castillo Gavia, Héctor Hernán, [Parte I], González Araya, Claudio Andrés, [Parte II] / Servicio Integral 3R’s se ha creado bajo una propuesta de valor que está orientada a la gestión de residuos reciclables. Nuestra empresa ofrece diferentes servicios que van dirigidos a establecer el concepto de “Cadena Productiva Sustentable”. Nuestro modelo de negocios esta enfocado a ofrecer servicios de retiro de residuos, transporte y pretratamiento de estos, los cuales aseguramos la entrega trazable a empresas recicladoras. Con esto se busca promover a un cambio de hábito en las personas y en la sociedad con enfoque hacia nuestros clientes, impulsando el reciclaje y valorización para insertarlos nuevamente dentro del ciclo productivo de manera sustentable. En Chile, el concepto del reciclaje está desarrollado de manera muy incipiente, datos como que sólo un 10%1 de todos los residuos que se generan actualmente son reciclados, es prueba de ello. De acuerdo a esta realidad, es que se genera un potencial negocio a explotar, ya que en un futuro próximo estos niveles de reciclaje deben ir en aumento, ya que, la sociedad cada vez debe responsabilizarse de la generación, su correcta disposición y más aún, aumentar el reciclaje para evitar daños al medio ambiente. La filosofía de Servicio Integral 3R’s centra su Core Business en la gestión de residuos en base al concepto 3R’s: Reducir, Reutilizar, Reciclar. Las proyecciones iniciales contemplan el establecimiento de la empresa en la II región de Chile, en III fases de escalamiento a 5 años, para luego proyectamos aumentar nuestros clientes y servicios, a un horizonte de 15 años en V fases de escalamiento, logrando generar un centro integral de residuos en la zona norte grande de Chile. En las fases iniciales y que son parte de este Plan de negocios, son 3, en donde los residuos objetivos son papel, cartón, plástico y vidrio. Nuestros clientes serán edificios (departamentos), condominios (casas) y establecimientos educacionales en las ciudades de Antofagasta y Calama. Este mercado se ha valorizado en $1.178.846.494 pesos con un crecimiento del 6%. La participación de mercado proyectada comienza en un 19% en el año 1, llegando al año 5 en un 56%. La evaluación económica del proyecto indica que es rentable, a un horizonte de 5 años el VAN esperado en estado puro de $271.692.066 pesos, con una TIR de 31,8%.

El documento digital no refiere un asesor / Publicación a texto completo no autorizada por el autor / Estudio que a través de la caracterización física, química y microbiológica de los RSCV (Residuos Sólidos de Centros Veterinarios) establece bases para la gestión de los mismos, mediante la generación y evaluación de un manual de gestión de RSCV. Para los análisis de laboratorio se recolecta muestras semanales en el total del universo de estudio durante 4.5 meses para las determinaciones de cantidad o producción de RSCV, tasa per cápita, composición, humedad, densidad, porcentaje de sólidos volátiles, cenizas. Por otra parte, se lleva a cabo la caracterización microbiológica de bacterias aerobias mesófilas, coliformes totales, no coliformes, además Pseudomona spp y Salmonella spp en los RSCV y ambiente de trabajo; además son evaluadas estadísticamente diferencias significativas al comparar los resultados de los análisis microbiológicos antes y después de la aplicación del manual generado en el presente estudio. / Tesis

Memoria para optar al t?tulo de Dise?ador Industrial / La presente investigaci?n se enmarca en la exploraci?n y experimentaci?n de un nuevo material biobasado, compuesto a partir de la utilizaci?n micelio de hongo y subproductos de la industria agr?cola. La industria agr?cola y forestal genera una gran cantidad de residuos. Seg?n inform? CONAF s?lo en la Regi?n Metropolitana se quemaron 2.501 hect?reas de desechos agr?colas en el periodo 2014-2015. Estos residuos, ya sean agr?colas o forestales, crean un problema tanto para la actividad que los genera como para el medio ambiente y el destino final de estos no est? del todo resuelto ya que es m?s f?cil y econ?mico desecharlos que aprovechar de una manera m?s eficiente esta materia prima, d?ndole un nuevo uso. Este proyecto plantea reutilizar estos residuos mediante la fabricaci?n de un nuevo material, sustentable, econ?mico, con un bajo impacto ambiental, considerando su ciclo de vida, donde en su etapa final este material se reintegra al ecosistema mediante la descomposici?n total de sus componentes. La investigaci?n es de car?cter exploratorio por lo cual se evalu? el proceso de conformaci?n y composici?n del material biobasado. De esta manera se estableci? un m?todo constructivo de este material y se realizaron pruebas en laboratorio que permitieron caracterizar f?sicamente y mec?nicamente el material. Para ello se identificaron especies de hongos del tipo Basidiomycota y subproductos de la industria agr?cola a utilizar en la experimentaci?n. Se determinaron dos tipos de hongos, Pleurotus Ostreatus y Trametes Versicolor y subproductos de la industria agr?cola, rastrojos de cereales y c?scaras de frutos secos. Se caracterizaron y evaluaron las propiedades f?sicas y mec?nicas del material as? como tambi?n su comportamiento a agentes externos. En base a lo anterior se investigan posibles ?reas del dise?o donde se pudiese proyectar y desarrollar el uso de este material compuesto

Memoria para el título de Ingeniero Civil de Minas / La División Radomiro Tomic de CODELCO Chile genera residuos con contenido de cobre provenientes de la lixiviación primaria de óxidos llamados ripios, mientras que por otro lado se lixivian óxidos de leyes bajo ley de corte (OBL), pero que son atractivos de tratar sin chancado primario, debido a los costos de este proceso. Para ambos casos es necesario el deposito en un botadero especial, adecuado a las características propias del material para luego ser sometidos a relixiviación en el caso de ripios y una lixiviación primaria para el caso de los OBL. El objetivo principal de este trabajo ha sido revisar el diseño y planificación de vaciado de ripios y OBL de manera tal de maximizar la producción de cobre fino provenientes de estos materiales. Se realiza un análisis económico que indica cuál es el beneficio con el enfoque mencionado y cuál es el impacto en la División en al menos un año. Al planificar la maximización de cobre por sobre la maximización de áreas de regadío, se obtiene mejores resultados. Para ello se requiere un mayor nivel de información previa del lugar a depositar, dado por una caracterización del material vaciado, en cuanto a leyes, unidad geológica y solubilidad, datos que fueron fundamentales para la toma de decisión del secuenciado. Además, cada diseño debe cumplir con los requisitos impuestos, tales como, parámetros geomecánicos, metalúrgicos y operativos, y considera proyectos futuros de ampliaciones y modificaciones. Cambios en parámetros actuales, como distancia equivalente, fueron utilizados para nuevos cálculos de los factores afectados, como por ejemplo, en este caso, decisión de envío a botadero de baja ley o botadero lastre. El principal resultado de esta nueva metodología ha sido un aumento de beneficio económico para ambos diseños (ripio y OBL). Para ripios se obtuvo 5 MUS$ por sobre el valor del plan anual de la División en un año, y para OBL se obtuvo un beneficio de 6,9 MUS$ por sobre el del plan anual de la División también para un año. La explicación del importante aumento de beneficio se fundamenta en la implementación de una planificación acuciosa, en que el foco fue la maximización de cobre fino y no la máxima disponibilidad de áreas para regadío.

Doctor en Ingeniería Eléctrica / En la actualidad existen industrias (petroquímicas, farmacéuticas) cuyos residuos líquidos contienen elevadas concentraciones de nitrógeno. Una alternativa altamente utilizada es la Remoción Biológica de Nitrógeno en Sequencing Batch Reactors. Esta técnica ofrece como ventajas alta eficiencia de conversión y consumo reducido de productos químicos. Como desventaja posee los gastos operacionales inherentes del proceso, como por ejemplo: gastos energéticos y costos asociados a la eliminación de biomasa. Gran parte de las investigaciones que buscan optimizar la eficiencia de la Remoción Biológica de Nitrógeno, se centran en la fase de nitrificación (fase aeróbica), por ser la encargada de la conversión de productos que son utilizados posteriormente en la desnitrificación. Dentro de estas investigaciones se cuentan el uso de modelos fenomenológicos, estimación de estados, estimación del término de fase aeróbica y la estrategia denominada nitrificación parcial, que destaca por sus alcances en reducción de costos y tiempos de operación del reactor. A pesar de que existe un gran número de investigaciones, todavía existen brechas importantes que acortar, y una de esas representa la falta de una integración de estrategias , en la cual, estrategias tales como estimación del término de fase aeróbica, permitan potenciar y mantener una nitrificación parcial estable en el largo plazo. En el presente trabajo de Tesis se propone la elaboración de estrategias de estimación y pronóstico del término de la fase aeróbica para el proceso de Remoción Biológica de Nitrógeno en un Sequencing Batch Reactor, con el fin de aumentar la eficiencia del proceso y reducir sus costos. En primer lugar y mediante simulación, se analiza la influencia de la duración de la fase aeróbica sobre la eficiencia global del proceso de Remoción Biológica de Nitrógeno operado bajo nitrificación parcial. En segundo lugar, se proponen y desarrollan dos tipos de enfoques que aportan con la estimación del término de la fase aeróbica. El primero es un enfoque basado en extracción de características y clasificadores Support Vector Machines. En cambio, el segundo es un enfoque basado en Filtro de Partículas para estimar la concentración de amonio en el reactor y posteriormente pronosticar el término de la fase aeróbica. Los resultados de simulación refuerzan la idea de incorporar herramientas que estimen el término de la fase aeróbica de manera precisa, para así lograr una reducción de los costos y de los tiempos de operación de manera estable en el largo plazo. En cuanto a los enfoques propuestos, su entrenamiento, verificación y posterior validación fueron realizados utilizando datos experimentales provenientes de un reactor secuencial batch a escala piloto.