Revista Técnica de la Facultad de Ingeniería Universidad del Zulia

Ensayo y dispositivo para evaluar la absorción capilar en probetas de adobe y tapia

The moisture degree of capillary rise is an indicator of the state of conservation of earthen construction and their mechanical response to load cases, especially seismic action, since the buildings diminish resistant capacity where they are more demanding by the base shear. This paper shows a test procedure and a specific device to evaluate the rate of rise and variation of moisture content in samples of soil for use in new or existing walls of adobe and tapia. These parameters allow evaluating the suitability of building material, the improvements efficiency to increase its quality (modification of its texture, compactness, and composition), choice and dosage of additives for moisture control. In addition, in case of patrimonial buildings affected by rising damp, allows to design and to prove procedures for structural rehabilitation, and using them in the building after evaluating his efficiency and scope.

El grado de humedad derivada del ascenso capilar es un indicador del estado de conservación de las construcciones de tierra y por ende de su respuesta mecánica ante diversas solicitaciones, en particular bajo la acción sísmica, pues las edificaciones disminuyen su capacidad resistente justamente donde se encuentran más exigidas por el corte basal. El resultado de esta etapa del estudio de la humedad capilar, ha sido la concreción de un procedimiento de ensayo y un dispositivo específico para evaluar la velocidad de ascenso y la variación del contenido de humedad en probetas de suelo alteradas destinado a su uso en obra nueva o inalteradas extraídas de muros existentes de adobe y tapia. El conocimiento de estos parámetros permite evaluar la aptitud del material en la edificación, la eficiencia de mejoras introducidas (modificación de su textura, compacidad, composición), y la elección de aditivos y sus dosificaciones para el control de la humedad. Además, en el caso de edificios histórico-patrimoniales afectados por esta patología, nos permite diseñar y probar diferentes procedimientos para rehabilitación estructural, aplicándolos a la construcción una vez conocidos su eficiencia y alcance.

Determinación de las constantes cinéticas para el diseño de tratamientos biológicos de un efluente lácteo en régimen discontinuo

The behavior of a sequential batch reactor (SBR) at laboratory scale for treating wastewater from a dairy. Kinetic constants were determined which govern the process of degradation and biological growth, such as: maximum rate of substrate utilization (k), half rate constant (K S), sludge yield coefficient (Y) and coefficient of extinction of microorganisms (k d) using two kinetic models: Orozco and Michaelis-Menten. For the reactor operation was set hydraulic retention time (HRT) of 24 hours and a sludge age (qc) of 20 days. According to the kinetic parameters estimated performance of the treatment system can be described by the model of Orozco, by which we obtain the following kinetic coefficients for the anaerobic stage, aerobic 1 and 2 respectively: 8,130; 1,350 and 0,765 d-1 for k, 0,167; 0,449 and 0,767 mg VSS/mg COD for Y and 0,0114; 0,0017 and 0,0023 d-1 for k d.

Se analizó el comportamiento de un reactor discontinuo secuencial (RBS) a escala de laboratorio durante el tratamiento de aguas residuales provenientes de una industria láctea. Se determinaron las constantes cinéticas que gobiernan el proceso de degradación y crecimiento biológico, tales como: tasa máxima de utilización de sustrato (k), constante de velocidad media (K S), coeficiente de producción de lodos (Y) y coeficiente de desaparición de los microorganismos (k d), utilizando para ello dos modelos cinéticos: Orozco y Michaelis-Menten. Para la puesta en marcha del reactor se estableció un tiempo de retención hidráulica (HRT) de 24 horas y una edad del lodo (qc) de 20 días. De acuerdo a los parámetros cinéticos estimados la ejecución del sistema de tratamiento puede ser descrita por el modelo de Orozco, por medio del cual se obtuvieron los siguientes coeficientes cinéticos para las etapas anaerobia, aerobia 1 y aerobia 2 respectivamente: 8,130; 1,350 y 0,765 d-1 para k, 0,167; 0,449 y 0,767 mg SSV/mg DQO para Y y 0,0114; 0,0017 y 0,0023 d-1 para k d.

Biorremediación para la degradación de hidrocarburos totales presentes en los sedimentos de una estación de servicio de combustible

The effect of Bioaugmentation and Biostimulation of sediment contaminated with hydrocarbons (TPH) from Fuel Service Station (EDS) was evaluated; these sediments result from industrial wastewater treatment maintaining, in the grease and sand trap, perimeter channels and vehicle washing. In this research, eight experimental units were made with high density polyethylene baskets in which contaminated sediments were treated. One (1) factor (bioremediation) and four (4) levels (100% sediments; 100% sediments and nutrients; 60% of sediments + 40% of soil with adapted microorganism and, 60% of sediments + 40% of soil with adapted microorganism and nutrients) were assessment and a duplicate of each unit were made for statistical purposes. The evaluation period of the experimental units was twenty-three (23) weeks, where degradation rates were obtained between 90 and 105 mg/kgss*d, with hydrocarbon percentage reductions between 83 and 94%. Both strategies for bioremediation (biostimulation and bioaugmentation) did not show significant statistic differences (p> 0.05).

En la presente investigación, se evaluó el efecto de la Bioaumentación y Bioestimulación de los sedimentos contaminados con hidrocarburos (HTP) de una Estación de Servicio de Combustible (EDS), provenientes del mantenimiento de las unidades de tratamiento de aguas residuales industriales, como son: la trampa de grasa, canales perimetrales y desarenador del lavado vehicular. Para el desarrollo del trabajo, se utilizaron ocho mesocosmos, compuestos por canastas de polietileno de alta densidad, en las cuales se trataron los sedimentos contaminados; para ello se evaluó un (1) factor (biorremediación) y cuatro (4) niveles (100% residuos contaminados; 100% residuos contaminados y nutrientes; 60% de sedimentos contaminados + 40% de suelos con microorganismos adaptados y 60% de sedimentos contaminados + 40% de suelos con microorganismos adaptados y nutrientes); a cada mesocosmo se le realizó una réplica con fines estadísticos. El período de monitoreo de los mesocosmos fue de veintitrés (23) semanas, donde se lograron tasas de degradación entre 90 y 105 mg HTP/kgss*d, con porcentajes de reducción del contenido de hidrocarburo entre 83 y 94%. Las dos estrategias de biorremediación (bioestimulación y bioaumentación), no presentaron diferencias estadísticamente significativas.

Evaluación de textura óptica en coque de petróleo de unidades comerciales de coquización retardada

Textural characterization was carried out on six beds of commercial delayed coker units, by capturing samples in the upper, middle and bottom of the coking drums. The evaluated beds differ in nature of handled load, in conditions of operation and size of the coke drums. The results indicate that there is not heterogeneity in terms of chemical composition on the coke produced in the same unit. However, for the same coker, it was observed that increasing the aromaticity of the load process results in a raise in the rate of optical texture of coke; nevertheless, for a given load, this increase varies with changing conditions of operation and size of the coke drums due to the effect of these parameters on the thermal and hydrodynamic profile developed in the coking drums.

Se efectuó la evaluación de textura óptica a seis lechos de coque retardado de unidades comerciales, mediante la captación de muestras en la parte superior, media e inferior de los tambores de coquización. Los lechos evaluados difieren tanto en naturaleza de la carga procesada como en condiciones de operación y dimensiones de los tambores de coquización. Los resultados obtenidos indican que no existe heterogeneidad en cuanto a la composición química en el coque generado en una misma unidad. No obstante, para un mismo coquizador, se observó que el aumento de la aromaticidad de la carga procesada da lugar a un incremento en el índice de textura óptica del coque; sin embargo, para una carga dada, este incremento varía al cambiar las condiciones de operación y dimensiones de los tambores de coquización, debido al efecto de estos parámetros sobre el perfil térmico e hidrodinámico desarrollado en los tambores de coquización.

Análisis energético y exergético del desempeño de una máquina de absorción de 10TR utilizando la mezcla de bromuro de litio y agua

This work aims at the theoretical study on the performance of an single stage absorption chiller (LiBr- H2O), driven by hot water. A mathematical model was developed based on the principles of energy conservation, entropy, mass and species, by various functions for determining the thermophysical properties, and transfer coefficients of heat exchangers. The model equations were solved in EES-32 program (engineering equation solver version 32). The program data generated by the variation of the inlet temperature of hot water were used for the determination of a range of values of energy and exergy COP system whose maximum were 0.7406 and 0.2409, respectively. The model was also able to assess the influence of temperature and solution concentration of the absorption machine. The analysis revealed that the main irreversibilities were found in the cooling tower, generator and absorber, with values of 34, 32 and 16% respectively. The lower level of the irreversibility of the system was found in the solution pump with 1% relative to the total value of the system.

Este trabajo tiene como objetivo el estudio teórico sobre el funcionamiento de una máquina de absorción (LiBr-H2O) de una sola etapa, impulsada por agua caliente. Para esto, se ha desarrollado un modelo matemático con base en los principios de conservación de la energía, la entropía, la masa y especies, por diversas funciones para la determinación de propiedades termofísicas, y de los coeficientes de convección de intercambiadores de calor. Las ecuaciones del modelo fueron resueltas en el programa EES-32 (engineering equation solver version 32). Los datos del programa generados por la variación de la temperatura de entrada del agua caliente, permitió la determinación de un intervalo de valores del COP energético y exergético del sistema, donde sus máximos fueron 0.7406 y 0.2409, respectivamente. El modelo también fue capaz de evaluar la influencia de la temperatura y concentración de la solución de la máquina de absorción. El análisis reveló que las principales irreversibilidades se encontraron en la torre de refrigeración, generador, y el absorbedor, con valores de 34, 32 y 16% respectivamente. El nivel inferior de la irreversibilidad del sistema se encontró en la bomba de la solución con 1% en relación al valor total del sistema.

**Características de aditivos enzimáticos obtenidos a partir de cultivos de Aspergillus niger ANM-1 en estados sólido y sumergido**

The enzymatic additives obtained in fermentation processes are commonly incorporated in the diet of monogastric animals to improve feed conversion. The purpose of this study was to obtain two enzymatic additives for animal feed by solid state fermentation (SSF) and submerged fermentation (SF) by Aspergillus niger ANM-1 in a culture medium based on wheat bran. It was evaluated the effect of medium supplementation with various carbon sources on cellulase or endo b-1, 4-glucanases (EC 3.2.1.4) activity induction. It was noted that both types of cultivation procedures increased enzymatic activity (30.05 IU/mL (SS) and 20.85 IU/mL (SSF)) in the mediums without supplementation (P<0.05). There were no statistically significant differences in the effect of level of supplementation on the processes studied. The type of fermentation used was the most influential factor. The solid state process favored enzymatic activity of A. niger ANM-1 (P <0.01). Two multi-enzymatic additives were obtained through scaling of the fermenting processes. The additive obtained by SSF presented the highest enzymatic activities, larger content of proteins (37.49%) and lower requirements in electric power.

Los aditivos enzimáticos obtenidos en procesos fermentativos son comúnmente incorporados en la dieta de animales monogástricos para mejorar la conversión alimenticia. Este trabajo tuvo como propósito la obtención de dos aditivos enzimáticos a través de fermentaciones en estado sólido (FES) y sumergido (FS), empleando Aspergillus niger ANM-1 en un medio de cultivo a base de afrechillo de trigo. Se evaluó el efecto de la suplementación del medio con varias fuentes de carbono en la inducción de la actividad enzimática de celulasa o b-1,4-endoglucanasa (EC 3.2.1.4). Se observó, que para ambos tipos de cultivo la mayor actividad enzimática (30,05 UI/mL (FS) y 20,85 UI/mL (FES)) se presentó cuando no se suplementó el medio (P<0,05). No se encontraron diferencias significativas en el efecto del nivel de suplementación sobre los procesos estudiados, siendo el factor de mayor influencia, el tipo de fermentación empleado. El proceso en estado sólido favoreció la actividad enzimática de A. niger ANM-1 (P<0,01). Al efectuar el escalamiento de los procesos a fermentadores batch se obtuvieron dos aditivos multienzimáticos, de los cuales, el obtenido por FES presentó las más elevadas actividades enzimáticas, mayor contenido de proteínas (37,49%) y requirió de un menor consumo de energía eléctrica.

Geocronología U-Pb de cristales de zircón detríticos de las formaciones Caratas y Los Arroyos, Venezuela nororiental

LA-MC-ICPMS U-Pb geochronology in detrital zircons was performed in two Tertiary turbidite sequences from Northeastern Venezuela to contribute to the understanding of the Cenozoic history of the northern South America plate. The age results of detrital zircons from the Eocene Caratas Formation show a range of Late Archean to Middle Proterozoic ages, suggesting a unique source from a drainage coming from the southern Guayana Shield. The Middle-Miocene turbidite of Los Arroyos Formation displays a detrital zircon age signature from Paleoproterozoic to Silurian which is significantly similar to an Early Cretaceous passive margin unit. The Guayana Shield has long been interpreted as the source of siliciclastic detritus within the Cretaceous passive margin and Tertiary strata of northern Venezuela; these ideas are compatible with our results that confirm previous models of Caratas and Los Arroyos formations as deposited in marine intracontinental basins with no influence of rock units from the Caribbean realm.

La geocronología U-Pb en zircones detríticos se realizó en dos secuencias de turbiditas terciarias del noreste de Venezuela, para contribuir a la comprensión de la historia geológica cenozoica del norte de la placa Suramericana. Los resultados de las edades de los zircones detríticos de la Formación Caratas del Eoceno, muestran un rango entre el Arqueano Tardío al Mesoproterozoico, lo que sugiere una fuente proveniente del sur del Escudo de Guayana. Las turbiditas de la Formación Los Arroyos del Mioceno Medio muestran edades desde el Paleoproterozoico al Silúrico, que resultan similares y en forma altamente significativa con una unidad cretácica de margen pasivo. El Escudo de Guayana ha sido interpretado como la fuente de detritos siliciclásticos dentro de las unidades de margen pasivo del Cretáceo y Terciario en Venezuela nororiental. Estas ideas de autores previos son compatibles con nuestros resultados que confirman los modelos anteriores que las formaciones Caratas y Los Arroyos se depositaron en cuencas marinas intracontinentales sin influencia de rocas del ámbito Caribeño.

Parámetros de aislamiento acústico de un prototipo de techo construido con materiales ecológicos

Our main objective was to design a sound insulation system using some ecological materials from the region. Was conditioned sound test module and perform the calculation of the acoustic parameters of the insulation system, for which it was built a module of sound test. The tests were developed by adapting acoustic measurement methodology recommended by the international standard ISO 140-5. The experimentation setup consisted of pink noise generator, an amplifier and a speakers system. For the calculation of the acoustic parameters called apparent level difference and apparent sound reduction index that characterized the isolation of the materials used, were measured sound pressure levels for 1/3 octave in the external and internal environment of the test module, furthermore the reverberation time. It was determined that the substrate with thicknesses of 10 cm and 20 cm, they isolated 42 dB and 44 dB respectively. The vegetation did not provide sound insulation improvements.

Uno de los objetivos principales fue diseñar un sistema de aislamiento acústico utilizando algunos materiales ecológicos propios de la región. Se acondicionó un módulo de ensayos sonoros y se calcularon los parámetros acústicos del sistema de aislamiento. Los ensayos se desarrollaron adaptando la metodología de medición recomendada por la normativa internacional ISO 140-5. La fuente sonora para la experimentación estuvo constituida por un generador de ruido rosado, un amplificador y sistema de altavoces. Para el cálculo de los parámetros acústicos denominados diferencia de nivel estandarizada e índice de reducción sonora aparente, que caracterizaron el aislamiento de los materiales utilizados, se midieron los niveles de presión sonora por 1/3 de octava en el ambiente exterior e interior del módulo de ensayo, además del tiempo de reverberación. Se determinó que los sustratos con espesores de 10 cm y 20 cm aislaron 42 dB y 44 dB respectivamente. La vegetación no aportó mejoras al aislamiento acústico.

Efecto de la temperatura del sustrato y el modo de proyección sobre la cristalinidad, humectabilidad y biocompatibilidad de recubrimientos de hidroxiapatita, depositados por plasma térmico atmosférico

Synthetic hydroxyapatite powder has been used for years for orthopedic applications as bioceramic coatings. In this study was used a natural hydroxyapatite obtained by hydrothermal reaction, from marine coral porites. The hydroxyapatite was sprayed by atmospheric thermal plasma on grade--II titanium to explore the effect of substrate temperature and the projection mode in crystallinity, wettability and biocompatibility of the coating. Phase composition and crystallinity of the coating were determined by X-ray diffraction, wettability was measured by the drop contact method and cell proliferation was assessed by MTT(3-(4,5-Dimethylthiazol-2-il)-2,5)diphenyltetrazolium bromide). The results suggest that the coatings obtained preheating the substrate ensure higher crystallinity. The surfaces obtained rotating the substrate had better wettability and the coating obtained by rotating and with preheating substrate showed increased cell proliferation.

La hidroxiapatita sintética en polvo ha sido utilizada durante años para aplicaciones ortopédicas, en forma de recubrimientos biocerámicos. En este estudio, fue utilizada una hidroxiapatita, de origen natural, obtenida mediante una reacción hidrotermal, a partir de corales marinos porites. La hidroxiapatita fue proyectada por plasma térmico atmosférico sobre titanio grado II, para explorar el efecto de la temperatura del sustrato y el modo de proyección en la cristalinidad, humectabilidad y biocompatibilidad del recubrimiento. La composición de fase y cristalinidad del recubrimiento fueron determinadas por difracción de rayos x; la humectabilidad fue medida por el método de la gota de contacto y la proliferación celular fue evaluada por MTT [(bromuro de 3-(4,5-dimetiltiazol-2-il)-2,5) difenil tetrazolio]. Los resultados sugieren que los recubrimientos obtenidos con precalentamiento del sustrato, aseguran mayor cristalinidad; las superficies obtenidas con el sustrato rotando, presentaron mejor humectabilidad y el recubrimiento obtenido con el sustrato con precalentamiento y rotando, mostró mayor proliferación celular.

Aplicación de la función de deseabilidad para optimizar un producto vulcanizado

This work shows the simultaneous optimization of three quality characteristics of the manufacturing process of vulcanization: scorch time, maximum tearing strength and cost formulation of development of the rubber-fiber product. Fractional factorial design is an effective tool that is applied when uncertainty about how factors affect the quality characteristics of process is high. Operational factors considered were: carbon black, paraffinic oil, stearic acid, ZnO, EPDM-MA, MBTS, TMTD, fiber, sulfur vulcanizing time and temperature of mixing. The objective was to maximize the scorch time, maximizing tearing strength and minimizing cost of product formulation. The quality characteristics were analyzed by ANOVA. An array was found that simultaneously optimizes three quality characteristics with the desirability function.

Este trabajo muestra la optimización simultánea de tres características de calidad del proceso de manufactura de vulcanizado: tiempo de quemado, esfuerzo máximo al desgarre y costo de formulación de producto caucho-fibra. El diseño factorial fraccionado es una herramienta eficaz que se aplica cuando se tiene una gran cantidad de factores con incertidumbre de cómo afectan las características de calidad de un proceso. Los factores considerados fueron: negro de humo, aceite parafínico, ácido esteárico, ZnO, EPDM-MA, MBTS, TMTD, fibra, azufre, tiempo de vulcanizado y temperatura de mezclado. El objetivo fue maximizar el tiempo de quemado, maximizar el esfuerzo al desgarre y minimizar el costo de formulación del producto. Las características de calidad fueron analizadas mediante un ANDEVA. Se encontró el mejor arreglo que optimiza simultáneamente tres características de calidad con la función de deseabilidad.