Desarrolla un programa computacional para determinar la evolución temporal de las concentraciones de ozono y otros contaminantes en la troposfera, durante un día. Se han utilizado modelos de dispersión asociados a mecanismos de reacción y a modelos cinéticos que involucran la generación del ozono y de otros contaminantes. Utiliza el entorno del software Polymath, dado que este permite codificar de forma sencilla las ecuaciones diferenciales provenientes de los balances de materia del ozono y de otros contaminantes, deducidos de los modelos de dispersión. La determinación de la evolución temporal de las concentraciones de ozono y otros contaminantes permite advertir los niveles de contaminación atmosférica y por ende los posibles efectos nocivos para la salud y el ambiente. Los perfiles de concentraciones obtenidos por el programa demostraron que para atenuar las concentraciones elevadas de ozono se deben disminuir las emisiones de óxidos de nitrógeno e hidrocarburos. El programa además de ser una herramienta académica para el control de la contaminación y el ordenamiento ambiental, permitirá alertar a la población de una determinada localidad sobre los peligros a los que estarían expuestos, si las concentraciones de los contaminantes superan los límites máximos permisibles.

Los cánones de estética de diversas culturas a través de los tiempos han establecido una dentadura saludable y bonita como un símbolo de belleza. En la actualidad el blanqueamiento dental, un procedimiento que mediante el uso de sustancias químicas busca restablecer el color natural de los dientes con el cual nacemos, refuerza esta teoría. Varios métodos y sustancias se usan, sin embargo, uno que está en estudio y teniendo mayor acogida es el blanqueamiento dental con ozono. El uso del ozono para blanqueamiento dental se viene usando en países como España; Este método presenta grandes ventajas sin embargo uno de los problemas es su manipulación debido que a concentraciones muy altas puede ser altamente tóxico para las personas. Por ello la presente tesis tiene como propósito diseñar e implementar un prototipo generador de ozono clínico para blanqueamiento dental basado en descargas coronas con el fin de controlar eléctricamente su grado de concentración y lograr su producción más estable. El diseño e implementación del generador de ozono tiene las siguientes etapas. La primera es la de producción de ozono que se encarga de disociar las moléculas de oxígeno y transformarlas en ozono con 0.05 ppm de concentración, la segunda etapa es la de sensado que se encarga de medir la concentración de ozono producido, la tercera etapa mide el tiempo de producción y controla la concentración de ozono generado, la cuarta etapa es el transporte del ozono para su aplicación. Para la validación de los diseños se efectuaron simulaciones, luego la implementación y pruebas con lo que se comprobó la acción del blanqueamiento de los dientes usando ozono; para lo cual fue necesario exponer la dentadura a la concentración de ozono antes mencionado por 30 minutos. / Tesis

En este proyecto se desarrolla un nuevo producto que se lanzará al mercado de aguas Premium. En este abstracto se podrá observar el procedimiento que se desarrolló para poder analizar correctamente si el proyecto es rentable o no. Nuestro proyecto tiene como finalidad introducir al mercado un producto innovador, el cual es Aquamati; un agua ozonizada, la cual tiene diferentes beneficios con respecto a las aguas que comúnmente encontramos en el mercado. Este es un producto eco amigable, debido a que su presentación es en botella de vidrio reutilizable, y beneficioso para la salud, ya que el ozono es un purificador natural. En este trabajo podrán observar todas las etapas en las que desarrollamos ideas, entrevistamos a posibles consumidores, establecimos hipótesis de mercado, hicimos focus group en el que se evaluó el sabor y la imagen del producto y finalmente establecimos estrategias para poder insertar nuestro producto y hacerlo competitivo. Nuestra agua va dirigida a personas de nivel socioeconómico A y B entre 18 a 50 años que viven en Lima, con tendencia de compra de productos que incentiven la vida saludable y un perfil sofisticado. Finalmente, en el trabajo se visualiza toda de planeamiento de actividades como las de Recursos Humanos, Marketing, Responsabilidad Social, la parte del financiamiento y la parte contable de nuestro proyecto en el cual se ve la viabilidad del negocio. / This project entails the development of a new product that will be launched to the bottled water market. In this abstract, We'll show the process developed to correctly analyze if the project was profitable or not. Our project's goal is to introduce to the market a novel product, Aquamati is ozonized water, which has several benefits that regular bottled water in the market do not, It's an eco-friendly product, being possible to reuse its glass bottle, and ozone being a natural purifier, it offers several health benefits. In this document, you will see all the phases in which we developed the core ideas, interviewed potential consumers, established market hypothesis, ran focus groups in which the product's flavor and image were evaluated, and finally designed strategies to insert our product in a way that makes it competitive. Our water is targeted towards consumers from socioeconomic status A and B, and between ages of 18 and 50 years old, that reside in Lima and have a tendency to buy products that incentivize a healthy life and a sophisticated life style. Finally, in the document you'll be able to see the planning of activities such as: human resources, marketing, social responsibility, finances, and accounting, which show the viability of the business. / Trabajo de investigación

The water ozonation processes are really interesting to remove some organic compounds that are recalcitrant to the conventional water treatments. To adequately design and control the gas-liquid reactors it is necessary to use proper mathematical models that describe the behaviour of those reactors. However, the definition of suitable models is complex, since the performance of these reactors is defined by the interaction of the hydrodynamic processes of the gas and liquid phases, the transfer processes between the different phases and the chemical reactions. The present work intends to do the definition of suitable mathematical models of the bubble column reactors and the reactive schemes of the ozone. To validate them, the experimental designs are proposed for: i) the determination of physical parameters of the reactors, such as the gas holdup and the volumetric mass transfer coefficient; ii) the estimation of reaction rates of ozone decomposition and the elimination of some pollutants; and iii) the calculation of ozone properties, such as the molar extinction coefficient or solubility. The study of ozone solubility has demonstrated that the molar extinction coefficient of the dissolved ozone obtained in this work differs from the corresponding value traditionally used in the literature. This fact has been verified with different analytical methodologies. The estimation of kinetic constants fitting the mathematical models to the experimental results is usually carried out by optimization using classical gradient algorithms, which is sometimes quite complex. To facilitate these procedures, in this thesis an algorithm has been developed based on artificial neural networks to estimate the initial values of the classical methodologies. The developed algorithm is sensitive enough to estimate suitable values of kinetic constants, as it was demonstrated. A microscopic transfer model for bubble column reactors was formulated allowing the implementation of any type of reaction mechanism for the ozone. The sensitivity analysis of this model shows that the kinetic constant can be determined by knowing the evolution of a substrate, and if the evolution of the ozone gas phase concentration is also known, the volumetric mass transfer coefficient can be determined at the same time. On the other hand, a reactive model of the ozone chemical decay process has been developed. The application of a sensitivity analysis on this model shows that knowing the evolution of the ozone concentration and the initial and final concentration of hydrogen peroxide we can determine three kinetic constants of the chemical mechanism. Finally, as an example of application, we study the elimination of cytostatic compounds in hospital raw waters by ozone. The experimental results were used to estimate the kinetic rate constants of the reaction of some of these compounds with the ozone. Using these constants we carried out a preliminary economical study of the operating costs of an ozone plant to treat water of these characteristics. / Los procesos de ozonización de aguas ofrecen una serie de ventajas muy interesantes para la eliminación de ciertos compuestos orgánicos que resultan recalcitrantes a los procesos de tratamiento de aguas convencionales. El correcto diseño y control de los reactores gas-líquido necesarios para su implementación industrial precisa de adecuados modelos matemáticos que describan el comportamiento de los mismos. Sin embargo, la definición de modelos adecuados resulta compleja, ya que el rendimiento de estos reactores viene definido por la interacción de los procesos hidrodinámicos de las fases gas y líquida, los procesos de transferencia entre las fases y las reacciones químicas. Con el presente trabajo se pretende la definición de modelos matemáticos adecuados de los reactores de burbujeo y de los esquemas reactivos del ozono. Para validarlos se realizan diseños experimentales para: i) la determinación de parámetros físicos de los reactores, como la fracción de gas y el coeficiente volumétrico de transferencia de materia; ii) la estimación de velocidades de reacción de la descomposición del ozono y de la eliminación de algunos contaminantes; y iii) el cálculo de propiedades del ozono, como el coeficiente de extinción molar o la solubilidad. Los estudios de solubilidad del ozono realizados en esta tesis han demostrado que el coeficiente de extinción molar del ozono disuelto obtenido difiere del valor utilizado tradicionalmente en la bibliografía. Este hecho se ha verificado con diferentes metodologías analíticas. El cálculo de constantes cinéticas por medio del ajuste de los modelos matemáticos a los resultados experimentales suele realizarse mediante optimización por algoritmos clásicos de gradiente, lo que resulta en ocasiones bastante complejo. Para facilitar estos procedimientos, en esta tesis se desarrolla un algoritmo basado en redes neuronales artificiales para estimar los parámetros de inicio de las metodologías clásicas. Se ha comprobado que el algoritmo desarrollado es sensible por sí mismo para estimar valores adecuados de las constantes cinéticas. La metodología desarrollada ha permitido establecer un modelo de transferencia microscópico para reactores de burbujeo al que se le puede implementar cualquier tipo de mecanismo de reacción para el ozono. El análisis de sensibilidad de este modelo demuestra que conociendo la evolución de un substrato se puede determinar la constante cinética, y si también se conoce la evolución de la concentración de ozono en fase gas se puede determinar al mismo tiempo el coeficiente de transferencia de materia volumétrico. Por otra parte, se ha desarrollado un modelo reactivo del proceso de descomposición química del ozono. La aplicación de un análisis de sensibilidad sobre este modelo demuestra que conociendo la evolución de la concentración de ozono y la concentración inicial y final de peróxido de hidrógeno se pueden determinar un máximo de 3 constantes cinéticas del mecanismo utilizado. Finalmente, como ejemplo de aplicación de esta tecnología, se estudia la eliminación de compuestos citostáticos en aguas hospitalarias mediante ozono. A partir de los resultados experimentales se han determinado las constantes cinéticas de la reacción de alguno de estos compuestos con el ozono. Haciendo uso de estas constantes se realiza un estudio económico preliminar de los costes de operación de una planta de ozono para tratar aguas de estas características. / Els processos d'ozonització d'aigües ofereixen alguns avantatges molt interessants per a l'eliminació de certs compostos orgànics que són recalcitrants als processos de tractament d'aigües convencionals. Per a dissenyar i controlar correctament els reactors gas-líquid, per a la seua implementació industrial, es necessari utilitzar models matemàtics que descriguen adequadament el seu comportament. Però, la definició de models adequats resulta complexa, ja que el rendiment d'aquests reactors ve definit per la interacció dels processos hidrodinàmics de les fases gas i líquida, els processos de transferència entre ambdues fases i les reaccions químiques. La present tesi pretén la definició de models matemàtics adequats del reactors de bombolleig i dels esquemes reactius de l'ozó. Per a validar-los es realitzaran dissenys experimentals amb la finalitat de: i) determinar paràmetres físics dels reactors, com la fracció de gas i el coeficient volumètric de transferència de matèria; ii) l'estimació de velocitats de reacció de descomposició de l'ozó i de l'eliminació d'alguns contaminants; i iii) el càlcul de propietats de l'ozó, com el coeficient d'extinció molar o la solubilitat. Els estudis de solubilitat de l'ozó realitzats en aquesta tesi han demostrat que el coeficient d'extinció molar de l'ozó dissolt determinat difereix del valor utilitzat tradicionalment a la bibliografia. Aquest fet s'ha verificat amb diferents metodologies analítiques. El càlcul de constants cinètiques per mitjà de l'ajust dels models matemàtics als resultats experimentals sol realitzar-se mitjançant algoritmes d'optimització clàssics basats en el gradient, el que resulta bastant complex en algunes ocasions. Per facilitar aquests procediments, en aquesta tesi es desenvolupa un algoritme basat en xarxes neuronals artificials per a estimar els paràmetres d'inici de les metodologies clàssiques. S'ha comprovat que l'algoritme desenvolupat es sensible per sí mateix per a estimar valors adequats per a les constants cinètiques. La metodologia desenvolupada ha permès establir un model de transferència microscòpic per a reactors de bombolleig al que es pot implementar qualsevol mecanisme de reacció per a l'ozó. L'anàlisi de sensibilitat d'aquest model demostra que coneixent l'evolució d'un substrat es pot determinar la constant cinètica. A més a més, si es coneix l'evolució de la concentració d'ozó en fase gas es pot determinar al mateix temps el coeficient volumètric de transferència de matèria. D'altra banda, s'ha desenvolupat un model reactiu del procés de descomposició química de l'ozó. L'aplicació d'un anàlisis de sensibilitat sobre aquest model demostra que coneixent l'evolució de la concentració d'ozó i la concentració inicial i final de peròxid d'hidrogen es pot determinar una màxim de tres constants cinètiques del mecanisme utilitzat. Finalment, com a exemple d'aplicació d'aquesta tecnologia, s'estudia l'eliminació de compostos citostàtics en aigües hospitalàries mitjançant l'ozó. A partir dels resultats experimentals s'han determinat les constants cinètiques de la reacció d'algun d'aquests compostos amb l'ozó. Fent ús d'aquestes constants es realitza un estudi econòmic preliminar dels costos d'operació d'una planta d'ozó per a tractar aigües d'aquestes característiques. / Ferre Aracil, J. (2017). Diseño de reactores de burbujeo para el tratamiento de aguas residuales mediante ozono. Caracterización física, análisis cinético y optimización con redes neuronales artificiales [Tesis doctoral no publicada]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/86163 / TESIS

Baigiamajame magistro darbe nagrinėjama trumpalaikė ozono koncentracijos kaita ir jos priklausomybė nuo meteorologinių parametrų. Literatūros apžvalgoje aptariama ozono susidarymas, cheminės savybės, poveikis žmogaus sveikatai ir augalams. Atlikta 2000-2009 metais Preilos monitoringo stotyje gautų duomenų (vienos valandos vidurkiai) analizė. 2009 metų šiltuoju sezonu atliktas eksperimentas, sudaryta dešimties ir dviejų minučių vidurkių ozono koncentracijos ir meteorologinių parametrų duomenų bazė. Parametrų tarpusavio priklausomybė nustatyta panaudojant tiesinės regresijos metodą, apskaičiuoti koreliacijos koeficientai. Pasinaudojant Furje metodu atlikta ozono bei meteorologinių parametrų spektrinė analizė. Buvo rasti pagrindiniai dažnių pikai, kurie labiausiai išryškėja. Darbą sudaro 6 dalys: įvadas, literatūros apžvalga, matavimo prietaisai ir metodika, eksperimentinių tyrimų rezultatai, išvados ir literatūros sąrašas. Darbo apimtis – 57 p. teksto be priedų, 38 paveikslai., 3 lentelės, 53 bibliografiniai šaltiniai. Atskirai pridedami darbo priedai. / In master final work the variation of short-term ozone concentration variations were analyzed. Ozone formation, chemical characteristics, impact on human health and plants were described. The study of the short- and long-term ozone concentration variations dependence on meteorological parameters is presented. The data of hourly parameters obtained at the monitoring station Preila during 2000-2009 years were analyzed. The 2 and 10 minutes average values of the ozone concentration and meteorological parameters were collected during experiment in warm season of 2009 year. The regression analysis was applied for the determination of the correlation coefficients between variables. The strongest relationship from the long-term variations was found between ozone concentration and temperature. The strongest relationship from the short-term variations was found between ozone concentration and wind speed. Structure: introduction, literary review, measurements instruments and methodology, experimental research results, conclusions and references. Thesis consists of: 57 p. text without appendixes, 38 pictures, 3 tables, 53 bibliographical entries. Appendixes included.

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Tese de doutoramento. Ciências de Engenharia. Faculdade de Engenharia. Universidade do Porto. 2009

Este trabajo de investigación mide los niveles de ozono troposférico y dióxido de nitrógeno en la zona geográfica de la Plana de Castellón y sus alrededores y comprueba la existencia de niveles elevados de ozono en áreas alejadas del núcleo urbano de Castellón y niveles elevados de dióxido de nitrógeno en áreas próximas a Castellón y carreteras, mediante captadores pasivos por difusión. Este trabajo valida experimentalmente los datos que proporcionan los sistemas pasivos frente a los métodos de referencia de determinación de O3 y NO2. Además, en este estudio se obtienen los datos necesarios de niveles de ozono troposférico y de dióxido de nitrógeno de la zona de estudio, con el fin de realizar un inventario de inmisión de niveles de ozono con los cuales poder confeccionar un mapa de isoconcentraciones de dichos contaminantes, identificar zonas calientes y así poder trazar mapas de riesgo ambiental y sanitario para determinar las zonas agredidas cuantificando la incidencia negativa que sobre la salud, la vegetación y los materiales pudiera derivarse de estos contaminantes. Además, se comparan los niveles del dióxido de nitrógeno con los niveles de ozono troposférico medidos y se ven las posibles relaciones existentes entre contaminante primario y secundario. Finalmente, con la consecución de varias campañas de muestreo durante varios años, se obtienen datos para estimar la tendencia anual que experimentan los niveles de ozono troposférico y dióxido de nitrógeno en el área de estudio.

El presente trabajo de investigación está basado en una empresa que se dedica a la elaboración de productos medicinales y que viene recibiendo diversos reclamos que perjudican la imagen y calidad de sus productos, por lo que el objetivo es analizar sus problemáticas y tomar acciones para revertir la situación de la empresa. En el análisis del problema encontramos que la empresa acumula muchos reprocesos, y al mismo tiempo la demanda de la empresa creció en un 8% al año y por lo tanto es necesario mejorar el proceso productivo.Los problemas encontrados están muy relacionados con los métodos de trabajo, utilización de algunas máquinas, entre otros recursos que se detallan en el presente trabajo. El uso de las diferentes herramientas de ingeniería industrial sumándole un modelo del proceso de producción nos dará una mejor visión de cómo distribuir los recursos y métodos de trabajo en la empresa, teniendo en cuenta los principios y aportes de la gestión de la calidad y la inocuidad de alimentos que con su aporte podremos incrementar la productividad y a futuro la rentabilidad de la empresa. / The present research work is based on a company that is dedicated to the elaboration of medicinal products and that has been receiving various claims that damage the image and quality of its products, so the objective is to analyze their problems and take actions to reverse the situation of the company. In the analysis of the problem we find that the company accumulates many reprocesses, and at the same time the demand of the company grew by 8% per year and therefore it is necessary to improve the productive process. The problems encountered are very related to the working methods, the use of some machines, among other resources that are detailed in the present work. The use of the different tools of industrial engineering adding a model of the production process will give us a better vision of how to distribute the resources and methods of work in the company, taking into account the principles and contributions of the management of the quality and the innocuity of food that with its contribution we can increase productivity and future profitability of the company. / Tesis

En este estudio, se investigó la reducción de los contaminantes orgánicos emergentes atrazina, simazina, carbamazepina y diclofenaco presentes en el agua, mediante adsorción, oxidación y una combinación de ambos tratamientos por fases. Los ensayos de adsorción se realizaron mediante el método ASTM D3860–98 con dos tipos de carbón activado: carbón activado en polvo y carbón activado granular. Para los ensayos de oxidación, se utilizó el proceso de oxidación por ozono. Por último, en los ensayos combinados, se aplicó primero el tratamiento de adsorción seguido de la oxidación y luego se invirtió el orden. Se estudió el porcentaje de reducción de los contaminantes para cada tratamiento a distintos tiempos de contacto. Los ensayos se realizaron a tres concentraciones iniciales diferentes de cada contaminante y se estudió la variación de la dosis de carbono y ozono. Los resultados obtenidos a la concentración inicial más baja para cada contaminante, 0.7 mg L-1, mostraron que, en los ensayos de adsorción con carbón activado en polvo, para una dosis de 16 mg L-1, y tiempos de contacto de 1, 24 y 48 horas, se obtuvieron reducciones porcentuales del contaminante atrazina del 81, 92 y 94%, para la simazina del 64, 80 y 87%, la carbamazepina del 53, 95 y 99% y el diclofenaco del 92, 98 y 99% respectivamente. En los ensayos de adsorción con carbón activado granular, manteniendo la misma concentración de contaminante y dosis de carbón activado, el porcentaje de reducción de todos los contaminantes en la primera hora fue inferior del 10%, pero el porcentaje se elevó al 25 y 34% en la atrazina tras 24 y 48 horas de tiempo de contacto, en el resto de contaminantes fue del 21 y 32% para la simazina, 24 y 37% para la carbamazepina y 27 y 40% en el estudio con diclofenaco, respectivamente. Para los ensayos de oxidación con ozono, manteniendo la misma concentración inicial de contaminante, cuando se aplicó ozono a una dosis de 19.7 mg L-1 para los pesticidas y 0.224 mg L-1 para los fármacos, y con un tiempo de reacción de 4 minutos, se obtuvo una reducción de: atrazina del 93%, simazina del 82%, carbamazepina del 98% y diclofenaco del 78%, pero se produjeron subproductos por la oxidación. Por último, en los ensayos combinados, con la misma concentración inicial de contaminante y las mismas dosis de carbón activado y ozono indicadas anteriormente, cuando el tratamiento combinado empezaba con carbón activado en polvo seguido de ozono, el tiempo de contacto requerido para alcanzar una reducción superior al 90% fue inferior a 1 hora en todos los contaminantes estudiados. Mientras que, cuando el tratamiento iniciaba con carbón activado granular el tiempo de contacto fue de 3 días. Cuando se invirtió el orden del tratamiento, iniciando con ozono y seguido de carbón activado en polvo, ocurre de igual manera que en los tratamientos combinados de carbón activado en polvo seguido de ozono, los cuales, requirieron de tiempos de contacto inferiores a 1 hora para alcanzar reducciones superiores al 90% en todos los contaminantes estudiados. Por otro lado, cuando el carbón activado era granular, el tiempo de contacto requerido aumentó a 4 días para todos los contaminantes estudiados. Por lo tanto, se obtuvieron mejores reducciones frente al tiempo de los contaminantes orgánicos emergentes estudiados, cuando el tratamiento combinado fue con carbón activado en polvo que con carbón activado granular. Siendo más favorable el tratamiento combinado que inicia con ozono y termina con carbón activado en polvo ya que además de reducir el contaminante principal, permitiría reducir los subproductos generados en la oxidación.