Modelo de programación lineal

Páginas: 22 (5462 palabras) Publicado: 1 de junio de 2011
Modelo De Programación Lineal para asistir en el Diseño de Sistemas Distribuidos de Tratamiento de Efluentes:
Uno de los procedimientos disponibles para la síntesis de redes de tratamiento distribuido de efluentes se basa en una extensión de los conceptos y metodología de la tecnología de punto de pliegue, desarrollada inicialmente para problemas de recuperación de calor. Dentro de lametodología secuencial de punto de pliegue para la síntesis de redes distribuidas de tratamiento de efluentes, la tarea de determinación de metas para el flujo mínimo de agua que debe ser tratada en cada unidad de tratamiento y el diseño de las subredes correspondientes para reducir la concentración de los contaminantes presentes, se efectúan de una manera gráfica y secuencial en dos pasos diferentes de lametodología.

En este trabajo se presenta un modelo de programación lineal que permite realizar estas dos tareas de una manera simultánea y sistemática. Para el desarrollo del modelo de programación lineal propuesto se plantea una configuración de superestructura básica de tratamiento de efluentes que incluye una sola unidad de tratamiento, sin reciclos ni recirculaciones. El objetivo es que dela optimización de la superestructura básica surja una sub-red de tratamiento capaz de remover la carga másica necesaria para bajar la concentración de al menos un contaminante pre-especificado hasta su límite ambiental permitido. El modelo lineal desarrollado puede, por lo tanto, ser utilizado en el contexto de la metodología de diseño de punto pliegue incorporando de manera muy simplerestricciones y reglas heurísticas de diseño, como por ejemplo, la especificación de entrada total, parcial o nula de un subconjunto de corrientes de aguas residuales a tratamiento, una concentración máxima de contaminante permitida en la entrada de las plantas de tratamiento, una carga másica mínima de contaminante a remover en una unidad de tratamiento, un flujo máximo o mínimo de efluente a través delos procesos de tratamiento, y otras. La versatilidad y uso del modelo desarrollado se muestran con la solución de dos ejemplos ilustrativos.
El diseño de un sistema industrial de tratamiento de agua, se presenta como una respuesta de proteger al medio ambiente procurando impedir expulsiones no reguladas de corrientes tóxicas de proceso. Contar con un sistema centralizado de tratamiento deefluentes es una práctica común en los complejos industriales. Las corrientes de efluentes de proceso, servicios auxiliares, purgas, drenajes, etc. son combinadas normalmente en un colector común, este tratamiento centralizado y de uso corriente genera un costo total alto debido a la composición resultante en la corriente efluente a tratar ocasionada por aquellos contaminantes que por su naturalezaespecifica (no degradables o tóxicos) producen una contaminación a escala al ser combinados. Los costos de inversión son elevados por el número requerido de unidades de tratamiento de efluentes y los costos de operación que se incrementan por el manejo de volúmenes altos de agua a través de los procesos de tratamiento.

En un sistema de tratamiento distribuido o descentralizado, las corrientescontaminadas de composición diferente podrían requerir de tecnologías de tratamiento diferentes. Las corrientes contaminadas son tratadas de manera separada y de forma más selectiva, por lo que se logran reducir los flujos de agua y por ende los costos del sistema de tratamiento (Eckenfelder y col., 1985; Lankford y col., 1988; Higgins, 1989). Además, las industrias tienen que seleccionar entretecnologías de tratamiento de efluentes, cada vez más complejas y costosas debido a que las instancias reguladoras del medio ambiente exigen límites de concentración de contaminantes cada vez más estrictos en las descargas hacia el medio ambiente. Sin embargo, una selección apropiada de la tecnología más recomendable para la remoción de contaminantes, no es suficiente para garantizar menores costos en...
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