Ingeniero Civil / El aumento en la producción minera ha radicado en un aumento considerable en el material de relaves. Material que es depositado para ser tratado posteriormente como pila de lixiviación. Estas pilas al alcanzar grandes alturas producen esfuerzos de gran magnitud en su extensión, los cuales, sumado a la saturación de la misma por medio de ácidos, producen condiciones para una eventual rotura de partículas y un posible colapso. Debido a esto se hace necesario evaluar el comportamiento de suelos granulares sometidos a ensayos de consolidación en vista de la importancia en la minería y la construcción. En el estudio a continuación se detalla la construcción y utilización de un equipo de consolidación de grandes dimensiones, dónde se ensayaron 6 muestras hasta un estado de esfuerzo de 14 [kgfcm2]. Se evidenció que para las muestras ensayadas existe una notoria importancia en la densidad de compactación inicial al momento de evaluar los parámetros de consolidación, además que para el nivel de esfuerzos mencionados la rotura de partículas se debe principalmente a la densidad de montaje y desgaste de los cantos angulosos de las partículas del espécimen. Este equipo permite estudiar el comportamiento de las muestras granulares a consolidación, y su semejanza, en términos generales, a los evidenciados en muestras de menor tamaño máximo nominal.

Memoria para optar al título profesional de Geógrafo / La presente memoria consiste en establecer una aproximación a la situación en la que se encuentran los residuos sólidos domiciliarios en Chile, los respectivos sitios de disposición final existentes en cada una de las regiones y su estado actual en función de la normativa vigente, a partir de la información obtenida en la realización de la práctica profesional en el año 2011 en el Ministerio de Medio Ambiente y su posterior informe denominado “Localización de Sitios de Tratamiento y Disposición Final de Residuos Sólidos a Nivel Nacional”. Se establece una relación entre datos demográficos referido a las regiones y zonas geográficas en función de la generación de residuos y sus proyecciones en toneladas, superficie y volúmenes para un periodo determinado, con el fin de establecer una especie de diagnóstico que permita conocer la problemática asociada a la generación de residuos.

Arquitecto / El presente proyecto postula una opción de un buen posicionamiento dentro de la ciudad, para la generación de áreas verdes urbanas, en específico grandes parques, al mismo tiempo que elimina o a lo menos dificulta malas prácticas socioeconómicas y ciertos tipos de contaminación, en específico VIRS y genera un vínculo con la sociedad inmediata de estos sectores. Por tratarse de sectores de alta densidad y de alto nivel de vulnerabilidad es que se convierte en obligación entregar el espacio público idóneo, para el desarrollo de actividades de esparcimiento que han de desarrollarse fuera de casa, y evitar condicionar el traslado de cientos de habitantes a sectores alejados de sus barrios o comunas. El proyecto propone un sistema de intervenciones que tienen un ciclo de vida reciclable, buscando la durabilidad del proyecto y su sostenibilidad económica, material y ecológica.

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.

[ES] En esta tesis doctoral se presenta BIOLEACH, un nuevo modelo de soporte a la decisión para la gestión a tiempo real de vertederos de residuos sólidos urbanos que permite la simulación conjunta de la producción de lixiviados y biogás como procesos acoplados. La estimación de la producción de lixiviados se realiza utilizando una adaptación de la ecuación de balance hídrico que considera, además de todas las componentes hidrológicas, las cantidades de agua consumidas por la degradación en fase anaerobia de la materia orgánica presente en los residuos durante el proceso de generación del biogás. El modelo considera también los volúmenes de lixiviado recirculados desde la balsa de almacenamiento hacia la superficie o el interior del vertedero, en el caso de realizar una gestión del mismo como biorreactor. La producción de biogás se estima considerando que este proceso es un proceso acoplado con el de la producción de lixiviados. BIOLEACH ha sido programado para calcular la producción de lixiviados a escala mensual, utilizando datos reales de los parámetros meteorológicos y de la producción y características de los residuos realmente depositados en el vertedero. La producción de biogás se obtiene simultáneamente, considerando el contenido en humedad realmente disponible para ajustar las reacciones estequiométricas de biodegradación de la materia orgánica. BIOLEACH es una valiosa herramienta de gestión de vertederos biorreactor y permite calcular los volúmenes de lixiviado a recircular que garantizan condiciones de humedad en el interior de la masa de residuos que maximizan la producción de biogás. Como ejemplo ilustrativo de aplicación, BIOLEACH se ha utilizado para simular el comportamiento de un vertedero real bajo diferentes escenarios de gestión. Los resultados muestran los beneficios económicos y medioambientales derivados de la recirculación de lixiviados bajo estrategias de gestión como vertedero biorreactor. / [CA] En aquesta tesi doctoral es presenta BIOLEACH, un nou model de suport a la decisió per a la gestió a temps real d'abocadors de residus sòlids urbans que permet la simulació conjunta de la producció de lixiviats i biogàs com a processos aco-blats. L'estimació de la producció de lixiviats es realitza utilitzant una adaptació de l'equació de balanç hídric que considera, a més de totes les components hidrològiques, les quantitats d'aigua consumides per la degradació en fase anaeròbia de la matèria orgànica present en els residus durant el procés de generació del biogàs. El model considera també els volums de lixiviat recirculats des de la bassa cap a la superfície o l'interior de l'abocador, en el cas de realitzar una gestió del mateix com bioreactor. La producció de biogàs s'estima considerant que aquest procés és un procés acoblat amb el procés de producció de lixiviats. BIOLEACH ha estat programat per calcular la producció de lixiviats a escala mensual, utilitzant dades reals dels paràmetres meteorològics i de la producció i característiques dels residus realment dipositats a l'abocador. La producció de biogàs s'obté simultàniament, considerant el contingut en humitat realment dis-ponible per ajustar les reaccions estequiométriques de biodegradació de la matèria orgànica. BIOLEACH és una valuosa eina de gestió d'abocadors bioreactor i permet calcular els volums de lixiviat a recircular que garanteixen condicions d'humitat a l'interior de la massa de residus que maximitzen la producció de biogàs. Com a exemple il·lustratiu d'aplicació, BIOLEACH s'ha utilitzat per simular el comportament d'un abocador real sota diferents escenaris de gestió. Els resultats mostren els beneficis econòmics i mediambientals derivats de la recirculació de lixiviats sota estratègies de gestió com a bioreactor. / [EN] This doctoral thesis introduces BIOLEACH, a new decision support model for the real-time management of municipal solid waste bioreactor land¿lls that allows estimating the leachate and biogas production. Leachate production is estimated using an adaptation of the water balance equation which considers every hydrological component and the water consumed by anaerobic organic matter degradation to create biogas and the leachate recirculation ¿ows pumped from the land¿ll pond under a bioreactor management scheme. Land¿ll gas production is estimated considering the leachate formation process as a coupled e¿ect through the production or consumption of water. BIOLEACH uses waste production and climate data at monthly scale and com-putes leachate production accounting for the actual conditions inside the waste mass. Biogas production is computed simultaneously, considering the available water to adjust the chemical organic matter biodegradation. BIOLEACH is a valuable bioreactor managing tool as it allows calculating the recirculation volume of leachate that ensures optimal moisture conditions inside the waste mass and therefore maximizing biogas production. As an illustrative example of a BIOLEACH application, the model has been applied to simulate the performance of a real land¿ll under different management scenarios. Results show the economic and environmental bene¿ts derived from leachate recirculation under bioreactor management schemes. / Rodrigo Clavero, ME. (2020). Evaluación conjunta de la producción de lixiviados y biogás en vertederos de residuos sólidos urbanos [Tesis doctoral no publicada]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/148716 / TESIS

En este trabajo se presenta el desarrollo de una nueva versión del programa de simulación dinámica de vertederos "MODUELO", creado por el Grupo de Ingeniería Ambiental de la Universidad de Cantabria. El programa calcula, a partir de los datos de caracterización del vertedero introducidos por el usuario, los valores diarios de caudal y contaminación del lixiviado y generación y composición del biogás. En la nueva versión creada, "MODUELO 2", se han mejorado los modelos principales: el hidrológico y el de biodegradación. A partir de una revisión pormenorizada de la literatura existente sobre fenómenos en el vertedero se plantean ahora expresiones corregidas en el balance superficial y el cálculo del flujo saturado entre las celdas que componen el vertedero, distintas alternativas de gestión de la escorrentía, la variación de la permeabilidad del residuo con la sobrecarga y los modelos de biodegradación del residuo totalmente modificados.Para comprobar el modelo hidrológico corregido se ha realizado una aplicación al caso real de Meruelo I, cuyos resultados se comparan con los datos disponibles y otros modelos, la versión anterior del programa, MODUELO 1, y el HELP, desarrollado por la E.P.A. de EE.UU. Con la parte hidrológica calibrada se evalúa el nuevo modelo de biodegradación por contraste con los datos disponibles y las tendencias generales observadas por otros autores y se realiza un análisis de sensibilidad. Finalmente se demuestra la aplicabilidad de esta nueva herramienta en otras instalaciones simulando un vertedero europeo que se ha denominado "X".En las dos aplicaciones los resultados hidrológicos y de emisiones se aproximan bastante a los datos disponibles, pero la cantidad y calidad de los mismos compromete la validación. Esto evidencia la necesidad de una toma de datos "específica para modelización" en las instalaciones que quieran contar con esta ayuda para el diseño, gestión y seguimiento de las medidas de protección ambiental. / This work presents a new version of the landfill dynamic simulation program "MODUELO", developed by the Environmental Engineering Group of the University of Cantabria (Spain). Based on the user input of landfill characterization data, the program calculates the daily leachate flow and organic pollution and the generation and composition of biogas. The hydrologic and the biodegradation models, which constitute the principal body of the program, have been improved in the new version, called "MODUELO 2". The mathematical expressions for the calculation of the surface balance and the saturated flow between the cells that compose the landfill model have been corrected. The runoff effect on the leachate flow and a model for the variation of the waste permeability as it is buried have now been included, as well as an improved biodegradation model.As a first checking of the new version it has been applied to the landfill of reference, Meruelo I (Spain). The modified hydrologic model results are compared to the available data and other models: MODUELO 1 and HELP (developed by the E.P.A. of the U.S.A.).Having calibrated the hydrologic part, the biodegradation model is then evaluated by contrasting its results with the available data and the general emission tendencies found by other authors in different facilities. The results of a sensitivity analysis of this part are also presented.Finally, the applicability of the new program to other landfills is confirmed by simulating another European facility, which has been called "X".The hydrologic and biodegradation simulation results in both landfills are quite close to the available data, but the quality and quantity of these series prevent the validation of the models. This shows the need for a "specific to modelling" data acquisition in those landfills which want to make use of this kind of tool for the design, management and monitoring of environmental protection measures.

Los restos de vegetales, los animales muertos y también sus excrementos, se descomponen en la Naturaleza normalmente en contacto con el oxígeno del aire. Es lo que se conoce como degradación aerobia y en ella actúan microorganismos que consumen oxígeno en su metabolismo. Sin embargo, a veces la degradación de la materia orgánica se produce en ausencia del oxígeno del aire, esto es, en condiciones anaerobias. En estos casos, los microorganismos que actúan son del tipo anaerobio y su actividad, además de ir acompañada de un menor aumento de la temperatura, produce una mezcla gaseosa combustible compuesta principalmente de metano, dióxido de carbono, vapor de agua e hidrógeno. Esta mezcla gaseosa resultado de una degradación anaerobia se observa en las minas de carbón y se conoce como grisú; en los yacimientos petrolíferos, donde se denomina gas natural; o en los cementerios, donde es la causante de los llamados fuegos fatuos, por citar algunos ejemplos. De forma artificial, la degradación anaerobia es utilizada para la depuración de las aguas residuales urbanas, para la eliminación de los residuos sólidos urbanos en vertederos controlados y para el tratamiento de los excrementos de animales estabulados, conociéndose el gas generado en todos. En esta tesis se analiza la generación y recuperación del biogás en un vertedero, diseñando una serie de modelos matemáticos, proponiendo distintos ensayos de campo y definiendo los criterios que técnicamente deben ser tenidos en cuenta para controlar ambientalmente y aprovechar energéticamente este fenómeno.

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.

Informe de Seminario para optar al grado de Licenciado en Historia

[EN] In the nineteenth century, in the Atacama Region, Chile, dozens of nearby smelters to mining sites were established. The copper slags generated have remained in landfills abandoned for at least 100 years without any use of these so far in the area of construction. The scientific literature reports few studies about on the use of copper slag of old landfills as a cementitious material. In this research plan the cementitious properties of the copper slag were studied and the possibility of its use as an alternative material to the Chilean construction industry is proposed. Seven different copper slags were studied, 4 of them coming from the abandoned dumps in Atacama region in the nineteenth century and, for comparison, 3 other current smelting copper slags. Pastes Hydrated lime and cement pastes containing copper slags, mortars with replacement of Portland cement by slags, and alkali activated copper slag mortars were made. Different techniques for copper slag characterization and reactivity were used: XRF, XRD, TGA, LDA, FTIR, FESEM, PIM, reactivity in aqueous suspensions by the conductimetric method and environmental aspects of availability were based on NEN 7371 standard. The results indicated that all the copper slags have pozzolanic reactivity with different reactivity degrees and they can be used as alternative material for Portland cement based binder and for alkali activated cement. In the compressive strength in mortars with Portland cement substitutions by 25% of copper slag an average compressive strength of 58 MPa at 28 days curing time was obtained. In alkali activated slag mortars the best results were achieved at curing temperature of 65ºC and 7 days curing time with compressive strength in the range 44-63 MPa. The obtained results suggest that nineteenth century copper slags have cementitious properties to be utilized as a new material in civil construction. / [ES] En el siglo XIX, en la Región de Atacama, Chile, se establecieron decenas de fundiciones cercanas a los yacimientos mineros. Estas fundiciones generaron escorias de cobre, las cuales han permanecido en los vertederos como depósitos abandonados por al menos 100 años, sin que exista hasta ahora, un uso de éstas en el área de la construcción. La literatura científica reporta pocos estudios sobre el uso de escorias de cobre de vertederos antiguos como un material cementante. Este plan de investigación, consistió en estudiar las propiedades cementantes de las escorias de cobre y proponer a la industria de la construcción chilena la posibilidad de su uso como un material alternativo. Se estudiaron 7 diferentes escorias de cobre, 4 de ellas del siglo XIX procedentes de vertederos abandonados en la Región de Atacama y, con el propósito de establecer comparaciones, otras 3 escorias de cobre de fundiciones actuales. Se fabricaron pastas de cal hidratada y cemento, morteros con sustitución de cemento Pórtland por escoria, y morteros con escoria activada alcalinamente. Diferentes técnicas de ensayo se utilizaron en la caracterización y determinación de la reactividad puzolánica de las escorias de cobre: FRX, DRX, ATG, ADL, FTIR, FESEM, PIM, reactividad en suspensiones acuosas por el método conductimétrico y aspectos medioambientales utilizando el ensayo de disponibilidad basado en la norma NEN 7371. Los resultados indican que todas las escorias de cobre poseen reactividad puzolánica en diversos grados y pueden ser utilizadas como materiales alternativos en mezclas de cemento Pórtland y en cementos de activación alcalina. En la resistencia a la compresión en morteros con sustituciones de cemento Pórtland por un 25% de escoria de cobre, se obtuvo como promedio una resistencia a compresión de 58 MPa a los 28 días de curado. En morteros de escoria activada alcalinamente, los mejores resultados se consiguieron a temperaturas de curado de 65ºC a la edad de 7 días, alcanzando resistencias a compresión en el intervalo de 44-63 MPa. Los resultados obtenidos sugieren que las escorias del siglo XIX poseen propiedades cementantes para ser utilizadas como un nuevo material en la construcción civil. / [CAT] Al segle XIX, a la Regió d'Atacama, Xile, es van establir desenes de foneries properes als jaciments miners. En aquestes foneries es van generar escòries de coure, les quals han romàs en els abocadors com dipòsits abandonats per almenys 100 anys, sense haver-hi tingut cap ús al dia d'avui, dins l'àrea de la construcció. La literatura científica reporta pocs estudis sobre l'ús d'escòries de coure d'abocadors antics com un material cimentant. Aquesta investigació du a terme un pla que va consistir a estudiar les propietats cimentants de les escòries de coure i proposar a la indústria de la construcció xilena la possibilitat del seu ús com un material alternatiu. S'han estudiat set diferents escòries de coure, 4 d'elles del segle XIX procedents d'abocadors abandonats a la Regió d'Atacama, i, amb el propòsit d'establir comparacions, 3 escòries de coure de foneries actuals. Es van fabricar pastes amb calç hidratada i ciment portland, morters de ciment Pòrtland amb substitució parcialper escòria, i morters d'escòria activada alcalinament. Amb la finalitat de caracteritzar i determinar la reactivitat putzolànica de les escòries de coure es va emprar una combinació de diferents tècniques d'assaig: FRX, DRX, ATG, ADL, FTIR, FESEM, PIM, reactivitat en suspensions aquoses pel mètode conductimètric i aspectes mediambientals utilitzant l'assaig de disponibilitat basat en la norma NEN 7371. Els resultats indiquen que totes les escòries de coure posseeixen reactivitat putzolànica en diversos graus i que poden ser utilitzades en ciments portland i en ciments d¿activació alcalina. Quant a la resistència a compressió als morters amb substitucions de ciment Pòrtland per un 25% d'escòria de coure, es va obtenir com a mitjana 58 MPa als 28 dies de guarit. Respecte als morters d'escòria activada alcalinament, els millors resultats es van aconseguir a temperatures de guarit de 65ºC i a la edat de 7 dies, aconseguint resistències a compressió entre els 44 i 63 MPa. Els resultats obtinguts suggereixen que les escòries del segle XIX posseeixen propietats cimentants per a ser utilitzades com un nou material en la construcció civil. / Nazer Varela, AS. (2016). Caracterización y determinación de las propiedades cementantes de escorias de cobre del siglo XIX de la Región de Atacama, Chile para su uso en construcción [Tesis doctoral no publicada]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/67691 / TESIS