Memoria para optar al título profesional de: Ingeniero Agrónomo / Tesis no disponible a texto completo / La industria del vino genera grandes cantidades de residuos tales como el orujo de la uva ocupada en la vinificación. Este residuo muchas veces se desecha o bien se ocupa como abono para los campos, pero no se le da un valor agregado, razón por la cual en los últimos años se han investigado sus propiedades funcionales para que sea utilizado como ingrediente en alimentos humanos. El objetivo de este estudio fue determinar el efecto de dos temperaturas de secado (40 y 60°C), en las propiedades funcionales, fibra dietética y propiedades tecnológicas de un polvo de orujo de uva vinífera de las variedades Carménère y Cabernet Sauvignon. Se utilizó un diseño experimental totalmente al azar con estructura factorial (2x2) siendo el primer factor la variedad de orujo vinífera y el segundo factor la temperatura de secado. La temperatura afectó el contenido de fenoles y capacidad antioxidante de las muestras, aumentando el contenido de fenoles en ambas variedades al aumentar la temperatura, alcanzando el mayor valor (41,99 mg EAG/g muestra) en el caso de la variedad Carménère secada a 60°C y el menor valor (16,9 mg EAG/g muestra), en el caso de la variedad Cabernet Sauvignom secada a 40°C. La capacidad antioxidante en la variedad Carménère disminuyó de 297,26 a 271,95 μm ET/g muestra al aumentar la temperatura de secado, efecto contrario al que tuvo la variedad Cabernet Sauvignon, donde los valores aumentaron de 257,16 a 270,37 μm ET/g de muestra al aumentar la temperatura. Los contenidos de antocianos y fibra dietética no se vieron afectados por las temperaturas de secado, pero si existieron diferencias significativas por el factor variedad, donde el polvo de orujo Cabernet Sauvignon mostró tener un mayor contenido de fibra dietética total (64,93 g/100g muestra) y menor con tenido de antocianos (6,74 mg/g muestra) en comparación al polvo de orujo Carménère que mostró tener un menor contenido de fibra dietética total (56,83 g/100g de muestra) y un mayor contenido de antocianos (17,32 g/100g muestra). Las propiedades tecnológicas que mostraron tener diferencias significativas afectadas por la variedad fueron la densidad de asentamiento (DDA), con valores de 0,57 g/mL en el caso de la variedad Cabernet Sauvignon y 0,61 g/mL para la variedad Carménère y el índice de solubilidad en agua (WSI) con valores de 18,44 g/g para la variedad Cabernet Sauvignom y 22,52 g/g para la variedad Carménère. En el caso de la capacidad de hinchamiento (CH) la diferencia significativa se vio influenciada por el factor temperatura de secado en donde las muestras secadas a 40°C obtuvieron un valor de 4,35 mL/g y las muestras secadas a 60°C obtuvieron un valor de 4,74 mL/g. Los polvos analizados en este estudio mostraron en general valores altos en las propiedades funcionales que hoy en día toman importancia en el área de alimentos, siendo el polvo de orujo de la variedad Carménère la más destacada. / The wine´s industry produce great amounts of waste such as the grape pomace. This waste is usually disposed or is used as fertilizer into the ground, but it does not have an added value. That is why in the last year its properties have been investigated with the idea of using it as an ingredient in human food. The aim of this investigation was to determinate the effect of two drying temperatures (40 and 60°C), in the functional and technological properties of a grape pomace powder of the Carménère and Cabernet Sauvignon varieties. An experimental design was used completely random with a factorial structure (2x2) being the first factor grape pomace variety and the second drying temperature The temperature factor affected the content of the phenols and the antioxidant capacity of the samples, increasing the content of the phenols in both varieties when temperature increacing, reaching the highest value (41,99 mg EAG/sample) in the case of the Carménère variety dried at 60ºC and the lowest value at (16,9 mg EAG/g sample), in the case of the Cabernet Sauvignom variety, dried at 40ºC. The antioxidant capacity in the Carménère variety with a degree from 297,26 to 271,95 (μm ET/g sample) when the dry temperature was increased, opposite effect compared to the result of the Cabernet Sauvignon, where both values increased from 257,16 to 270,37 μm ET/g of sample when temperature was increased. The anthocyanins contents and the dietary fiber were no affected by the drying temperature, but there was differences by the variety factor, where Cabernet Sauvignon showed to have a greater total dietary fiber content (64,93 g/100g sample) and a less anthocyanins content (6,74 mg/g sample) compared to the Carménère powder which showed to have a less total dietary fiber content (56,83 g/100g of sample) and a greater content of anthocyanins (17,32 g/100g sample) The technological properties which showed differences affected by the variety were the settling density (DDA), with values of 0,57 g/mL in the case of the Cabernet Sauvignon variety and 0,61 g/mL for the Carménère variety and the water solubility index (WSI) with values of 18,44 g/g for the Cabernet Sauvignom variety and 22,52 g/g for the Carménère variety. In the case of the swelling capacity (CH) the main difference was influenced by the drying temperature where dried samples at 40ºC obtained a 4,74 mL/g value The analyzed powders showed high values in the functional properties that today have importance in the food area, being the most favorable Carménère.

No autorizada por el autor para ser publicada a texto completo / Uno de los procesos más importantes que se llevan a cabo dentro de un relleno sanitario es la degradación anaeróbica de los residuos sólidos urbanos, produciéndose una serie de gases llamados en conjunto biogás. El gas metano es uno de sus principales componentes, el cual debe ser controlado debido a su alto potencial explosivo en contacto con aire, siendo altamente peligrosa su migración especialmente a lugares cerrados. Además, al ser un gas de efecto invernadero de alto impacto, su emisión debe ser controlada, por lo que se hace necesario contar con un sistema de extracción de biogás, para el que existen diferentes alternativas de utilización, ya que cuenta con un alto poder energético, por lo que puede ser utilizado como combustible, empleándose principalmente en calderas, gas domiciliario de cañería y motores de vehículos, etc. El principal objetivo de este trabajo consistió en la realización de una guía para el diseño de sistemas de conducción y extracción de biogás, la cual incluye el desarrollo de una metodología básica para la medición de producción real de biogás mediante pruebas experimentales. Se han definido una serie de etapas para el diseño de sistemas de recuperación de biogás: cálculo de la tasa de producción de biogás teórica, para lo cual se utilizó los Modelos Estequiométrico, de la Biodegradabilidad y Mexicano (variación de Scholl Canyon); determinación de la tasa real de producción de biogás mediante la Prueba de campo y finalmente diseño del sistema de captación y aprovechamiento de biogás. En general, las tasas de biogás calculadas mediante los Modelos de la Biodegradabilidad y Mexicano son bastante similares y los valores obtenidos con estos modelos son aceptados en nuestro país. En el desarrollo del procedimiento para cálculo de redes se ha preferido el uso de fórmulas conservadoras debido a los peligros asociados a flujos de gas combustible. Respecto de la Prueba de campo, se establece que la duración de cada prueba debe ser analizada con detenimiento ya que están directamente asociadas a la eficiencia y costo del sistema. Por otro lado, se ha comprobado que en Chile no existe información oficial respecto de esta prueba y el cálculo de la distancia óptima entre los pozos de extracción no es un factor que en la realidad se considere determinante en el diseño del sistema. En rellenos sanitarios de mediana y gran envergadura, tales como Loma Los Colorados, Santa Marta, Santiago Poniente y La Yesca, se recomienda incluir la alternativa de explotación de biogás en el diseño del relleno sanitario y determinar su ubicación de acuerdo al posible uso que se le dará. Como conclusión final se determina que el punto más importante en el desarrollo de proyectos de recuperación de biogás es la realización de la Prueba de campo, pues esta determinará la eficiencia del sistema y por ende los beneficios del proyecto.

Ingeniero Civil Mecánico / El tratamiento de los neumáticos fuera de uso (NFU) es un gran desafío medioambiental. Se estima en 68 mil toneladas la cantidad de NFU generada anualmente en Chile. Sin embargo, 85% de los NFU tienen un destino desconocido , lo cual significa que terminan en un vertedero informal o quemados al aire libre. Con la Ley de Responsabilidad Extendida al Productor, se pretende cambiar esta situación ya que las empresas productoras de neumáticos deben encargarse del tratamiento de los NFU. Existen varios métodos de tratamiento primario de los NFU, como reutilización sin tratamiento previo, trituración mecánica o tratamientos térmicos. El objetivo principal de la siguiente memoria es proponer un perfil de una planta de valorización de neumáticos fuera de uso que entre en sinergia con lo que ya existe en Chile. Este se cumple mediante los siguientes objetivos específicos: Establecer la situación actual de Chile en cuanto a la valorización de los NFU, actualizar el estado del arte de los métodos de valorización de los NFU, elegir una tecnología y la zona de instalación de la planta, y finalmente, realizar el perfil de la planta. Se presenta diagrama de flujo y lay-out para dos soluciones tecnológicas, las cuales corresponden a la pirolisis y la trituración criogénica. Como producto de entrada, se elige trabajar con granulados de caucho de la planta de Polambiente, para estimular sus ventas. Finalmente, se realiza el análisis económico de la planta de pirolisis, y se concluye que el proyecto no es viable ya que se obtiene un VAN de -698 millones de pesos. Un motivo es el elevado precio de los granulados vendidos por Polambiente. Un análisis de sensibilidad al precio de los granulados demuestra que una reducción de 37,1% es necesaria para tener un proyecto al equilibrio. Por otra parte, se proponen algunas soluciones para tener un proyecto viable económicamente. Primero, elegir una planta con mayor capacidad para beneficiarse del efecto de escala, y segundo, trabajar directamente con el NFU para no tener que comprar los granulados de Polambiente. Además, se sugiere la idea de trabajar con una planta modular, que toma en la entrada los NFU, los muele mediante un proceso de trituración mecánica a temperatura ambiente. Luego, muele los granulados finos y los convierte en polvo. Una última etapa se encarga de pirolizar los granulados más gruesos. De esta forma, se tiene una planta con varios tipos de productos terminados.

Título de Químico Ambiental / En este Seminario de título se abordó el caso de una central termoeléctrica de ciclo combinado en base a gas natural en proceso de evaluación ambiental, que presenta indicaciones en cuanto a la solución propuesta para la disposición final de sus efluentes líquidos (descarga en un canal de regadío), debido a los potenciales impactos que pueda provocar ya sea en la agricultura, la ganadería y otras actividades en las cuales la comunidad utiliza las aguas del canal. De no ser resuelta satisfactoriamente estas observaciones, el proyecto puede generar conflictos con la comunidad al estar operativo. En virtud de lo anterior, se estudiaron distintas técnicas de tratamientos químicos para la disposición final de los residuos líquidos industriales, proponiéndose una solución para estos residuos líquidos. Con el objetivo de proponer una nueva solución para la disposición de residuos industriales líquidos (RILes) de la central, se recopiló material bibliográfico científico y técnico que contempla técnicas y sistemas para la disposición final de residuos líquidos industriales tratados, tomando en consideración la normativa ambiental, además de los parámetros operacionales y económicos que implica la implementación de estas técnicas. De forma paralela, se analizó y revisó otros EIA´s de proyectos similares, junto con información ambiental de la zona de ubicación de la central, y sistemas para la disposición de residuos líquidos de proyectos ubicados dentro y fuera del país que sean atingentes a la problemática que enfrenta el proyecto. La metodología empleada para buscar técnicas que representen una solución al problema que enfrenta la central corresponde a Mejores Técnicas Disponibles (MTD), que consiste en un conjunto de criterios enfocados en elegir métodos viables tanto técnica como económicamente. Utilizando esta metodología, y teniendo en consideración que cualquier solución propuesta para la disposición de los RILes generados contiene técnicas End-of pipe (es decir, aquellas en donde no se altera la configuración ni funcionamiento de la central, sino sólo están enfocadas a tratar el vertido final), se realizó una comparación entre 37 técnicas disponibles de este tipo sobre la participación en el abatimiento de 13 xi xi contaminantes. Las técnicas escogidas son la evaporación y la cristalización, que participan en el abatimiento de DBO, DQO, halogenuros orgánicos extraíbles y adsorbibles (EOX y AOX), Nitrógeno total, Amonio, fosfatos y metales pesados En base a lo mencionado antes, se propuso una solución para la disposición de residuos líquidos industriales (RILes) basado en las técnicas de evaporación y cristalización, denominado Zero Liquid Discharge (vertido cero, ZLD), debido a que permite el reciclaje de agua al interior de la central, evitando las descargas de residuos líquidos a cuerpos de aguas y de este modo, solucionando el problema ambiental que enfrenta la central. / In this Thesis Seminar, the case of a combined-cycle thermoelectric power plant based on natural gas in the process of environmental impact statement (EIS) was analyzed, which presents remarks regarding the proposed solution for the final disposal of its liquid effluents (discharge into an irrigation canal), due to the potential impacts that may be caused either in agriculture, livestock and other activities in which the local community uses the waters of the canal. If these observations are not satisfactorily resolved, the project may suffer the rejection of the community when it is operational. Thus, different techniques of chemical treatments for the final disposal of industrial liquid waste were studied, proposing a solution for these liquid wastes. With the aim of proposing a new solution for the disposal of industrial wastewater of the plant, scientific and technical research was collected that includes techniques and systems for the final disposal of treated industrial wastewater, considering the nationals environmental regulations, in addition to the operational and economic parameters that the implementation of these techniques implies. On another hand, other EIS of similar works were analyzed and reviewed, along with environmental information on the area where the plant is located, and wastewater treatment systems for projects located within and outside of Chile that are relevant to the problem facing the power plant Using this methodology, and considerating that any solution proposed for the disposition of the generated RILs contains End-of-pipe techniques (that is, those where the configuration or operation of the plant is not altered, but are only focused on treating the final discharge), a comparison was made between 37 available techniques of this type on the participation in the abatement of 13 pollutants. The chosen techniques are evaporation and its derivative, crystallization, which participate in the abatement of BOD, COD, extractable and adsorbable organic halides (EOX and AOX), total nitrogen, ammonium, phosphates and heavy metals. xiii xiii According with the last, a solution was proposed for the disposal of industrial wastewater based on the evaporation and crystallization techniques, called Zero Liquid Discharge (zero discharge, ZLD), because it allows the recycling of water to the inside the plant, avoiding discharges of liquid waste to bodies of water and thus, solving the environmental problem facing the plant.

Título de Químico Ambiental / Los colorantes naturales, extraídos de hojas y raíces de plantas como el extracto de Henna, han sido utilizados desde la antigüedad para otorgar color a todo tipo de indumentarias textiles. El desarrollo de colorantes sintéticos, como las anilinas y los azocompuestos, favoreció el crecimiento de la industria textil moderna, por la gran variedad de colores que se pueden obtener y por el bajo costo de preparación. Estos colorantes podrían presentar problemas relativos a su toxicidad en humanos y animales. Los colorantes sintéticos son de difícil tratamiento, en lo referente a sus posibles efectos tóxicos para el medio ambiente, presentando gran variedad de compuestos de degradación, muchas veces de mayor toxicidad. Por esta razón es necesario analizar los colorantes sintéticos y/o los compuestos de degradación obtenidos en los residuos líquidos industriales. Una de las técnicas que permite la identificación de los colorantes sintéticos es la espectroscopía Raman, la que adquiere un carácter de herramienta analítica si el colorante analizado se encuentra interactuando con superficies metálicas nanoestructuradas. Esto da origen a la espectroscopía Raman amplificada por superficie (SERS), permitiendo así acceder a información vibracional para analitos que se encuentran en bajas concentraciones (trazas). El objetivo principal de este seminario de título es la identificación vibracional mediante espectroscopia Raman, de anilinas comerciales utilizadas en la industria textil. Los resultados permiten proyectar la detección de anilinas comerciales en desechos industriales líquidos, si se considera una mejora en las condiciones de análisis que permitan una interacción óptima entre la superficie metálica y el analito. / Anilines and azo compounds are the most commonly used type of dye since their development in mid-19th century. They are used as direct dyeing agents in art, textile and cosmetic industries, as well as in other forms of production. Low manufacturing costs and the availability of extensive color palettes have favored their development and growth. One problem with these dyeing agents is that they have been suspected of causing harmful effects to both humans and the environment, particularly as carcinogenic and mutagenic agents. Waste treatment and environmental impact assessment for azo dyes is complex, since the large variety of azo structures available in the market, and their possible degradation products, can represent varying degrees of risk. Therefore an analysis of the azo compounds used locally and their possible byproducts in wastewater is necessary. Raman Spectroscopy is a technique that allows for identification of synthetic dyes, becoming an analytical tool when coupled with nanostructured metallic surfaces. Surface-Enhanced Raman Scattering (SERS) allows for the identification of trace amounts of a substance by giving information on the vibrational modes of the molecule. The main goal of this seminar is the identification of commercially available azo anilines using Raman Spectroscopy. The results allow for future work on the identification of these compounds in wastewater given that the conditions of the analysis improve the interaction between the metallic nanostructure and the azo dye. These new conditions should allow for a better identification of both the presence and the identity of the dyes in use.

Memoria para optar al Título Profesional de Ingeniero Agrónomo Mención: Fruticultura

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

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

Memoria para optar al Título Profesional de Ingeniero Agrónomo

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.