Effects of plant diversity on bioenergy parameters in grassland biomass

Extensive grassland biomass for bioenergy production has long been subject of scientific research. The possibility of combining nature conservation goals with a profitable management while reducing competition with food production has created a strong interest in this topic. However, the botanical composition will play a key role for solid fuel quality of grassland biomass and will have effects on the combustion process by potentially causing corrosion, emission and slagging. On the other hand, botanical composition will affect anaerobic digestibility and thereby the biogas potential. In this thesis aboveground biomass from the Jena-Experiment plots was harvested in 2008 and 2009 and analysed for the most relevant chemical constituents effecting fuel quality and anaerobic digestibility. Regarding combustion, the following parameters were of main focus: higher heating value (HHV), gross energy yield (GE), ash content, ash softening temperature (AST), K, Ca, Mg, N, Cl and S content. For biogas production the following parameters were investigated: substrate specific methane yield (CH4 sub), area specific methane yield (CH4 area), crude fibre (CF), crude protein (CP), crude lipid (CL) and nitrogen-free extract (NfE). Furthermore, an improvement of the fuel quality was investigated through applying the Integrated generation of solid Fuel and Biogas from Biomass (IFBB) procedure. Through the specific setup of the Jena-Experiment it was possible to outline the changes of these parameters along two diversity gradients: (i) species richness (SR; 1 to 60 species) and (ii) functional group (grasses, legumes, small herbs and tall herbs) presence. This was a novel approach on investigating the bioenergy characteristic of extensive grassland biomass and gave detailed insight in the sward-composition¬ - bioenergy relations such as: (i) the most relevant SR effect was the increase of energy yield for both combustion (annual GE increased by 26% from SR8→16 and by 65% from SR8→60) and anaerobic digestion (annual CH4 area increased by 22% from SR8→16 and by 49% from SR8→60) through a strong interaction of SR with biomass yield; (ii) legumes play a key role for the utilization of grassland biomass for energy production as they increase the energy content of the substrate (HHV and CH4 sub) and the energy yield (GE and CH4 area); (iii) combustion is the conversion technique that will yield the highest energy output but requires an improvement of the solid fuel quality in order to reduce the risk of corrosion, emission and slagging related problems. This was achieved through applying the IFBB-procedure, with reductions in ash (by 23%), N (28%), K (85%), Cl (56%) and S (59%) and equal levels of concentrations along the SR gradient.

Effects of changing water availability on land use in irrigated mountain oases of Al Jabal Al Akhdar, northern Oman

In Oman, during the last three decades, agricultural water use and groundwater extraction has dramatically increased to meet the needs of a rapidly growing population and major changes in lifestyle. This has triggered agricultural land-use changes which have been poorly investigated. In view of this our study aimed at analysing patterns of shortterm land-use changes (2007-2009) in the five irrigated mountain oases of Ash Sharayjah, Al’Ayn, Al’Aqr, Qasha’ and Masayrat ar Ruwajah situated in the northern Oman Hajar mountains of Al Jabal Al Akhdar where competitive uses of irrigation water are particularly apparent. Comprehensive GIS-based field surveys were conducted over three years to record changes in terrace use in these five oases where farmers have traditionally adapted to rain-derived variations of irrigation water supply, e.g. by leaving agricultural terraces of annual crops uncultivated in drought years. Results show that the area occupied with field crops decreased in the dry years of 2008 and 2009 for all oases. In Ash Sharayjah, terrace areas grown with field crops declined from 4.7 ha (32.4 % of total terrace area) in 2007 to 3.1 ha (21.6 %) in 2008 and 3.0 ha (20.5 %) in 2009. Similarly, the area proportion of field crops shrunk in Al’Ayn, Qasha’ and Masayrat from 35.2, 36.3 and 49.6 % in 2007 to 19.8, 8.5 and 41.3 % in 2009, respectively. In Al’Aqr, the area of field crops slightly increased from 0.3 ha (17.0 %) in 2007 to 0.7 (39.1 %) in 2008, and decreased to 0.5 ha (28.8 %) in 2009. During the same period annual dry matter yields of the cash crop garlic in Ash Sharayjah increased from 16.3 t ha-1 in 2007 to 19.8 t ha-1 in 2008 and 18.3 t ha-1 in 2009, while the same crop yielded only 0.4, 1.6 and 1.1 t ha-1 in Masayrat. In 2009, the total estimated agricultural area of the new town of Sayh Qatanah above the five oases was around 13.5 ha. Our results suggest that scarcity of irrigation water as a result of low precipitation and increased irrigation and home water consumption in the new urban settlements above the five oases have led to major shifts in the land-use pattern and increasingly threaten the centuries-long tradition and drought-resilience of agriculture in the oases of the studied watershed.

Carcass composition of Venda indigenous scavenging chickens under village management

Four Venda indigenous scavenging (VIS) chickens (one young male and one young female of 10-16 weeks of age, a mature cockerel and a mature hen) were randomly purchased from each of six adjacent rural villages during three different seasons (autumn, winter and spring) to determine the meat yield and carcass chemical composition. A total of 72 chickens were slaughtered and feathers, head, neck, viscera, feet and lungs were removed. The live body weight, dressed carcass weight and also the mass of the breast without wings, thighs and drumsticks were recorded with bones and skin. The muscle tissues of the breast and both legs without tendons and fat were sampled for chemical analysis and were analysed for dry matter, ether extract, crude protein and ash. The carcass weight, dressing %, mass of the breast, mass of the thighs, mass of the drumsticks, breast yield, thighs yield and drumsticks yield of both grower and adult VIS chickens were not influenced by season. The crude protein of the grower chickens breast muscles and fat content of the adult chicken leg muscles differed with season. The meat from VIS chickens provided a constant nutrient (crude protein) supply throughout the year to the rural communities.

Microbial response to restoration of tantalite mine soils in western Rwanda

Artisanal columbite-tantalite (coltan) mining has had negative effects on the rural economy in the great Lakes region of Africa through labor deficits, degradation and loss of farmland, food insecurity, high cost of living, and reduced traditional export crop production alongside secondary impacts that remotely affect the quality of air, water, soil, plants, animals, and human wellbeing. The situation is multifaceted and calls for a holistic approach for short and long-term mitigation of such negative effects. This study focuses on the effects of mine land restoration on soil microbiological quality in the Gatumba Mining District of western Rwanda. Some coltan mine wastelands were afforested with pine and eucalyptus trees while farmers directly cultivated others due to land scarcity. Farmyard manure (FYM) is the sole fertilizer applied on the wastelands although it is insufficient to achieve the desired crop yields. Despite this, several multi-purpose plants such as Tithonia diversifolia, Markhamia lutea, and Canavalia brasiliensis thrive in the area and could supplement FYM. The potential for these “new” amendments to improve soil microbial properties, particularly in the tantalite mine soils was investigated. The specific objectives of the study were to: (a) evaluate the effects of land use on soil microbial indices of the tantalite mine soils; (b) investigate the restorative effects of organic amendments on a Technosol; and (c) estimate the short-term N and P supply potential of the soil amendments in the soils. Fresh soils (0-20 cm) from an unmined native forest, two mine sites afforested with pine and eucalyptus forests (pine and eucalyptus Technosols), an arable land, and two cultivated Technosols (Kavumu and Kirengo Technosols) were analyzed for the physicochemical properties. Afterwards, a 28-day incubation (22oC) experiment was conducted followed by measurements of mineral N, soil microbial biomass C, N, P, and fungal ergosterol contents using standard methods. This was followed by a 12-week incubation study of the arable soil and the Kavumu Technosol amended with FYM, Canavalia and Tithonia biomass, and Markhamia leaf litter after which soil microbial properties were measured at 2, 8, and 12 weeks of incubation. Finally, two 4-week incubation experiments each were conducted in soils of the six sites to estimate (i) potential mineralizable N using a soil-sand mixture (1:1) amended with Canavalia and goat manure and (ii) P mineralization mixtures (1:1) of soil and anion exchange resins in bicarbonate form amended with Tithonia biomass and goat manure. In study one, afforestation increased soil organic carbon and total N contents in the pine and eucalyptus Technosols by 34-40% and 28-30%, respectively of that in the native forest soil. Consequently, the microbial biomass and activity followed a similar trend where the cultivated Technosols were inferior to the afforested ones. The microbial indices of the mine soils were constrained by soil acidity, dithionite-extractable Al, and low P availability. In study two, the amendments substantially increased C and N mineralization, microbial properties compared with non-amended soils. Canavalia biomass increased CO2 efflux by 340%, net N mineralization by 30-140%, and microbial biomass C and N by 240-600% and 240-380% (P < 0.01), respectively after four weeks of incubation compared with the non-amended soils. Tithonia biomass increased ergosterol content by roughly 240%. The Kavumu Technosol showed a high potential for quick restoration of its soil quality due to its major responses to the measured biological parameters. In study three, Canavalia biomass gave the highest mineralizable N (130 µg g-1 soil, P < 0.01) in the Kavumu Technosol and the lowest in the native forest soil (-20 µg g-1 soil). Conversely, the mineralizable N of goat manure was negative in all soils ranging from -2.5 µg N g-1 to -7.7 µg N g-1 soil except the native forest soil. However, the immobilization of goat manure N in the “cultivated soils” was 30-70% lower than in the “forest soils” signifying an imminent recovery of the amended soils from N immobilization. The mineralization of goat manure P was three-fold that of Tithonia, constituting 61-71% of total P applied. Phosphorus mineralization slightly decreased after four weeks of incubation due to sulfate competition as reflected in a negative correlation, which was steeper in the Tithonia treatment. In conclusion, each amendment used in this research played a unique role in C, N, and P mineralization and contributed substantially to microbial properties in the tantalite mine soils. Interestingly, the “N immobilizers” exhibited potentials for P release and soil organic carbon storage. Consequently, the combined use of the amendments in specific ratios, or co-composting prior to application is recommended to optimize nutrient release, microbial biomass dynamics and soil organic matter accrual. Transport of organic inputs seems more feasible for smallholder farmers who typically manage small field sizes. To reduce acidity in the soils, liming with wood ash was recommended to also improve P availability and enhance soil biological quality, even if it may only be possible on small areas. Further, afforestation with mixed-species of fast-growing eucalyptus and legume or indigenous tree species are suggested to restore tantalite mine wastelands. It is emphasized most of this research was conducted under controlled laboratory conditions, which exclude interaction with environmental variables. Also fine fractions of the amendments were used compared with the usual practice of applying a mixture of predominantly coarser fractions. Therefore, the biological dynamics reported in the studies here may not entirely reflect those of farmers’ field conditions.

Factores asociados a calidad de vida en pacientes de hemodiálisis incidentes y prevalentes

Introducción: la insuficiencia renal crónica IRC ha aumentado su prevalencia en los últimos años pasando de 44.7 pacientes por millón en 1993 a 538.46 pacientes por millón en 2010, los pacientes quienes reciben terapia de remplazo renal hemodiálisis en Colombia cada vez tienen una mayor sobrevida. El incremento de los pacientes y el incremento de la sobrevida nos enfocan a mejorar la calidad de vida de los años de diálisis. Metodología: se comparó la calidad de vida por medio del SF-36 en 154 pacientes con IRC estadio terminal en manejo con hemodiálisis, 77 pacientes incidentes y 77 pacientes prevalentes, pertenecientes a una unidad renal en Bogotá, Colombia. Resultados: se encontró una disminución de la calidad de vida en los componentes físicos (PCS) y metales (MCS) de los pacientes de hemodiálisis en ambos grupos. En el modelo de regresión logística la incapacidad laboral (p=0.05), el uso de catéter (p= 0,000), el bajo índice de masa corporal (p=0.021), la hipoalbuminemia (p=0,033) y la anemia (p=0,001) fueron factores determinantes en un 78,9% de baja calidad de vida de PCS en los pacientes incidentes con respecto a los prevalentes. En el MCS de los pacientes incidentes vs. Prevalentes se encontró la hipoalbuminemia (p=0.007), la anemia (p=0.001) y el acceso por catéter (p=0.001) como factores determinantes en un 70.6% de bajo MCS Conclusiones: la calidad de vida de los pacientes de diálisis se encuentra afectada con mayor repercusión en el grupo de los pacientes incidentes, se debe mejorar los aspectos nutricionales, hematológicos y de acceso vascular en este grupo.

Human Security in India. A Mixed Bag

With security being viewed as ensuring protection from physical and mental harm, freedom from want and fear, human security has moved to the centre stage of the global development agenda. This paper argues that even with low income, one can achieve higher human development like higher life expectancy, lower fertility and high literacy. Amartya Sen, Nobel Laureate of India, has characterised it as “development as freedom”. Lack of substantive freedom is inexorably linked to economic poverty and backwardness. Nearly all States in India have succeeded in reducing poverty, but those States with better human development have fared better. The trickle-down alone will not spread the benefits of reform. Measured State intervention and adequate provision of safety nets for the vulnerable sections of people are needed to make development more sustainable. Democracy and development go hand in hand. The democratic, accountable and transparent governance is the best insurance against poverty and marginalisation. The test of good governance must be premised on how the State and civil society negotiate differences via constitutional guarantees and political institutions. Good governance is the key to equitable growth.-----Con la visión de la seguridad como la garantía de protección contra daños físicos y mentales, de estar liberados de necesidades y temores, la seguridad humana ha pasado a ser la estrella central del programa del desarrollo global. En este trabajo se argumenta que, incluso con ingresos bajos, uno puede lograr un mayor desarrollo humano, como una esperanza de vida más larga, una menor fertilidad y una mejor educación. Amartya Sen, Premio Nobel de India, lo ha caracterizado como “el desarrollo como libertad”. La falta de libertad fundamental está vinculada inexorablemente a la pobreza económica y el retraso. Casi todos los Estados de la India han reducido la pobreza con éxito, pero aquellos que tienen un mejor desarrollo humano han salido mejor. Tan solo esta reducción paulatina no va a difundir los beneficios de la reforma. La intervención medida del Estado y su adecuado suministro de redes de seguridad para los sectores vulnerables de la población son necesarios para hacer más sostenible el desarrollo. La democracia y el desarrollo van de la mano. El gobierno democrático, responsable y transparente es el mejor seguro contra la pobreza y la marginalización. La prueba del buen gobierno debe tener como premisa la forma en que el Estado y la sociedad civil negocien las diferencias a través de garantías constitucionales e instituciones políticas. El buen gobierno es la clave para el crecimiento justo.

Análisis económico de las vacunas 10-valente y 13-valente contra neumococo: revisión sistemática

Introducción: Las vacunas clásicamente han representado un método económico y eficaz para el control y prevención de múltiples enfermedades infecciosas. En los últimos años se han introducido nuevas vacunas contra neumococo a precios elevados, y los diferentes análisis económicos a nivel mundial de estas vacunas no muestran tendencias. El objetivo de este trabajo era resumir la evidencia existente a través de los diferentes estudios económicos evaluando las dos vacunas de segunda generación contra neumococo en la población a riesgo. Metodología: En este trabajo se realizo una revisión sistemática de la literatura en 8 bases de datos localizadas en diferentes partes del mundo y también que tuvieran literatura gris. Los artículos fueron inicialmente evaluados acorde a su titulo y resumen, posteriormente los elegidos se analizaron en su totalidad. Resultados: Se encontraron 404 artículos, de los cuales 20 fueron incluidos en el análisis final. Se encontró que la mayoría de los estudios se realizaron en áreas donde la enfermedad tiene una carga baja, como es Norte América y Europa, mientras que en los lugares del mundo donde la carga es mas alta, se realizaron pocos estudios. De igual manera se observo que la mayoría de los estudios mostraron por los menos ser costo efectivos respecto a la no vacunación, y en su totalidad las dos vacunas de segunda generación mostraron costo efectividad respecto a la vacunación con PCV-7. Los resultados de los estudios son muy heterogéneos, hasta dentro del mismo país, señalando la necesidad de guías para la conducción de este tipo de estudios. De igual manera, la mayoría de los estudios fueron financiados por farmacéuticas, mientras en un numero muy reducido por entes gubernamentales. Conclusiones: La mayoría de los estudios económicos sobre las vacunas de segunda generación contra neumococo han sido realizados en países con un alto índice de desarrollo económico y patrocinados por farmacéuticas. Dado que la mayoría de la carga de la enfermedad se encuentran en regiones con un menor nivel de desarrollo económico se deberían realizar mas en estas zonas. De igual manera, al ser la vacunación un asunto de salud publica y con un importante impacto económico los gobiernos deberían estar mas involucrados en los mismos.

La Sostenibilidad Fiscal, el triunfo del mercado sobre los derechos.

La modificación a la Constitución Política de Colombia, que agregó el criterio de sostenibilidad fiscal, que tendrá que ser aplicado en todas las actuaciones del Estado, se implementó como forma de aplacar el gasto del Estado con miras a lograr dos objetivos que son: el de mantener el estado de la deuda pública a topes manejables, es decir, reducir la deuda y poder tener una estabilidad macroeconómica; según el gobierno nacional con estos dos pilares se asegurará un clima estable para la inversión extranjera en el territorio nacional augurando un auge económico sostenido y el bienestar general de los nacionales a futuro. En la presente monografía se realiza un análisis juicioso de dicho criterio, sus motivaciones económicas, la forma de su aprobación en el congreso de la república y el papel del Estado colombiano en la formulación del acto legislativo, así como las consecuencias que se suscitan en este una vez aprobado el criterio de sostenibilidad fiscal. En el transcurso de la monografía se podrá entender que es el criterio de sostenibilidad fiscal consecuencia de un proceso de globalización económica y una medida que inserta a la economía colombiana en esa tendencia mundial de libre flujo de bienes, capitales y servicios, que ha demostrado sólo beneficiar a grandes emporios económicos, multinacionales, transnacionales y sectores productivos de países potencias en detrimento de sectores económicos de los otros países, se concluye así que el criterio de sostenibilidad fiscal no es una buena decisión e implica un cambio fundamental del modelo de Estado que hace colapsar la economía nacional y de paso se da un golpe de gracia al cumplimiento de derechos fundamentales.

El papel del modelo económico chaebol en la participación de Corea del Sur en la OCDE

La presente investigación busca dilucidar el papel del modelo económico del chaebol en la participación de Corea del Sur en la Organización para la Cooperación y el Desarrollo Económico OCDE. Las investigaciones en torno al modelo chaebol y sus privilegios en Corea del Sur no han sido enfocadas directamente hacia el ámbito internacional y la influencia que puede tener allí dicho modelo. La investigación busca demostrar que el éxito del modelo económico del chaebol sirvió como incentivo para su entrada y participación activa en la OCDE, consiguiendo de esta forma no solo el establecimiento de una cooperación económica con sus miembros, sino un prestigio y reconocimiento frente a la Comunidad Internacional. Para el desarrollo de esta investigación de tipo cualitativo, se utilizarán fuentes de segundo y tercer grado para llevar a cabo un análisis documental de textos, pertinente para su desarrollo.

Tortoise shell.

Especialmente escrito para el aprendizaje del inglés como lengua extranjera. Clasificado por nivel de idioma, el contenido conceptual corresponde a los tres primeros años de primaria. Tortuga es igual que cualquier otra tortuga: una cabeza, cuatro patas, una cola y un duro caparazón, pero piensa que es aburrido ser una tortuga como las demás y tiene una idea.

Where's my baby?

Historia de ficción donde se cuenta que la señora Monstruo ha perdido a su bebé. Para encontrarlo va a la comisaría de policía donde hay otros bebés perdidos. Una historia simple en rima con un inusual final.

Lickety, lickety, lickety.

Los niños lamen los helados que chorrean y se derriten con el calor.

Modelos complejos de aprendizaje y modificación de conducta en ambientes educativos.

Aplicación de las técnicas de modificación de conducta a niños deficientes. Construcción de instrumentos de medida. Elaborar programas de acción dirigidos a educadores y padres para poner en conocimiento los conceptos y técnicas básicas de la teoría del aprendizaje. Deficientes con edades mentales entre 3, 6 y 10 años. Hábitos de socialización. 200 niños deficientes y 1042 normales y otra de 167 sujetos deficientes entre 6 y 19 años de edad. Análisis funcional: normales de 6 a 9 años. Construcción de una entrevista estructurada: 80 familias con hijos deficientes. Estudio de casos: una niña de 6 años con trastornos neurológicos, adolescente de 12 años y 6 años de edad mental. Y un grupo de 18 niños entre 12 y 14 años con problemas de conducta. Aplicación del test Binet Terman (versión de 1973, forma l). Aplicación del retest a los 6 meses. Analiza los ítems que forman el CMMS (versión de 1959). Clasificación vs. manipulación, redundante vs. no redundante y relevante vs. no relevante. Correlaciona el CMMS y el test de matrices de Raven. Entrevista estructurada para padres de niños con problemas. Recoge información sobre conductas y refuerzos. Estudio de casos. Programa de economía de fichas en un grupo de 18 niños. Diseño de línea base, ABAB. Programas de acción comunitaria: padres y profesores. Análisis estructural: de las pruebas de inteligencia se obtienen 5 factores reducibles a dos: uno verbal y de memoria y otro que integra todos los demás. Se observa poca homogeneidad en la prueba Binet-Terman con deficientes. Tampoco se observa un incremento del número de factores con la edad, ni un factor general de inteligencia, proceso cíclico de complejización-simplificación de la estructura factorial en función de la edad. En los protocolos de observación conductual se aislan 3 factores para la escala ETC-1 y 4 para la ASH-1. Ambos instrumentos son estables. La escala ETC-1 es útil en el diagnóstico y diferencia normales y deficientes. Análisis funcional: el análisis del CMMS indica que posee categorías heterogéneas. Correlaciona con el Raven en función de la edad. De la entrevista se obtiene que la motivación para colaborar de los padres es buena, y que estos están más preocupados por la actitud social de sus hijos que por su inteligencia. Estudio de casos: eficacia de los programas ensayados, así como la importancia del factor motivacional. Posibilidad y eficacia de aplicar las técnicas de modificación de conducta en la recuperación de niños deficientes. Los análisis estructurales indican una serie de factores relevantes a la hora de evaluar conductas y habilidades, información básica para todos los programas de modificación. Los análisis funcionales indican relaciones entre eficacia intelectual y técnicas de modificación. Así mismo, se muestra la poca adecuación del concepto tradicional de grado de dificultad.

Estudio de la aplicación de sistemas basados en el conocimiento a la operación de una planta de tratamiento de residuos sólidos urbanos por valorización energética

Una de las actuaciones posibles para la gestión de los residuos sólidos urbanos es la valorización energética, es decir la incineración con recuperación de energía. Sin embargo es muy importante controlar adecuadamente el proceso de incineración para evitar en lo posible la liberación de sustancias contaminantes a la atmósfera que puedan ocasionar problemas de contaminación industrial.Conseguir que tanto el proceso de incineración como el tratamiento de los gases se realice en condiciones óptimas presupone tener un buen conocimiento de las dependencias entre las variables de proceso. Se precisan métodos adecuados de medida de las variables más importantes y tratar los valores medidos con modelos adecuados para transformarlos en magnitudes de mando. Un modelo clásico para el control parece poco prometedor en este caso debido a la complejidad de los procesos, la falta de descripción cuantitativa y la necesidad de hacer los cálculos en tiempo real. Esto sólo se puede conseguir con la ayuda de las modernas técnicas de proceso de datos y métodos informáticos, tales como el empleo de técnicas de simulación, modelos matemáticos, sistemas basados en el conocimiento e interfases inteligentes. En [Ono, 1989] se describe un sistema de control basado en la lógica difusa aplicado al campo de la incineración de residuos urbanos. En el centro de investigación FZK de Karslruhe se están desarrollando aplicaciones que combinan la lógica difusa con las redes neuronales [Jaeschke, Keller, 1994] para el control de la planta piloto de incineración de residuos TAMARA. En esta tesis se plantea la aplicación de un método de adquisición de conocimiento para el control de sistemas complejos inspirado en el comportamiento humano. Cuando nos encontramos ante una situación desconocida al principio no sabemos como actuar, salvo por la extrapolación de experiencias anteriores que puedan ser útiles. Aplicando procedimientos de prueba y error, refuerzo de hipótesis, etc., vamos adquiriendo y refinando el conocimiento, y elaborando un modelo mental. Podemos diseñar un método análogo, que pueda ser implementado en un sistema informático, mediante el empleo de técnicas de Inteligencia Artificial.Así, en un proceso complejo muchas veces disponemos de un conjunto de datos del proceso que a priori no nos dan información suficientemente estructurada para que nos sea útil. Para la adquisición de conocimiento pasamos por una serie de etapas: - Hacemos una primera selección de cuales son las variables que nos interesa conocer. - Estado del sistema. En primer lugar podemos empezar por aplicar técnicas de clasificación (aprendizaje no supervisado) para agrupar los datos y obtener una representación del estado de la planta. Es posible establecer una clasificación, pero normalmente casi todos los datos están en una sola clase, que corresponde a la operación normal. Hecho esto y para refinar el conocimiento utilizamos métodos estadísticos clásicos para buscar correlaciones entre variables (análisis de componentes principales) y así poder simplificar y reducir la lista de variables. - Análisis de las señales. Para analizar y clasificar las señales (por ejemplo la temperatura del horno) es posible utilizar métodos capaces de describir mejor el comportamiento no lineal del sistema, como las redes neuronales. Otro paso más consiste en establecer relaciones causales entre las variables. Para ello nos sirven de ayuda los modelos analíticos - Como resultado final del proceso se pasa al diseño del sistema basado en el conocimiento. El objetivo principal es aplicar el método al caso concreto del control de una planta de tratamiento de residuos sólidos urbanos por valorización energética. En primer lugar, en el capítulo 2 Los residuos sólidos urbanos, se trata el problema global de la gestión de los residuos, dando una visión general de las diferentes alternativas existentes, y de la situación nacional e internacional en la actualidad. Se analiza con mayor detalle la problemática de la incineración de los residuos, poniendo especial interés en aquellas características de los residuos que tienen mayor importancia de cara al proceso de combustión.En el capítulo 3, Descripción del proceso, se hace una descripción general del proceso de incineración y de los distintos elementos de una planta incineradora: desde la recepción y almacenamiento de los residuos, pasando por los distintos tipos de hornos y las exigencias de los códigos de buena práctica de combustión, el sistema de aire de combustión y el sistema de humos. Se presentan también los distintos sistemas de depuración de los gases de combustión, y finalmente el sistema de evacuación de cenizas y escorias.El capítulo 4, La planta de tratamiento de residuos sólidos urbanos de Girona, describe los principales sistemas de la planta incineradora de Girona: la alimentación de residuos, el tipo de horno, el sistema de recuperación de energía, y el sistema de depuración de los gases de combustión Se describe también el sistema de control, la operación, los datos de funcionamiento de la planta, la instrumentación y las variables que son de interés para el control del proceso de combustión.En el capítulo 5, Técnicas utilizadas, se proporciona una visión global de los sistemas basados en el conocimiento y de los sistemas expertos. Se explican las diferentes técnicas utilizadas: redes neuronales, sistemas de clasificación, modelos cualitativos, y sistemas expertos, ilustradas con algunos ejemplos de aplicación.Con respecto a los sistemas basados en el conocimiento se analizan en primer lugar las condiciones para su aplicabilidad, y las formas de representación del conocimiento. A continuación se describen las distintas formas de razonamiento: redes neuronales, sistemas expertos y lógica difusa, y se realiza una comparación entre ellas. Se presenta una aplicación de las redes neuronales al análisis de series temporales de temperatura.Se trata también la problemática del análisis de los datos de operación mediante técnicas estadísticas y el empleo de técnicas de clasificación. Otro apartado está dedicado a los distintos tipos de modelos, incluyendo una discusión de los modelos cualitativos.Se describe el sistema de diseño asistido por ordenador para el diseño de sistemas de supervisión CASSD que se utiliza en esta tesis, y las herramientas de análisis para obtener información cualitativa del comportamiento del proceso: Abstractores y ALCMEN. Se incluye un ejemplo de aplicación de estas técnicas para hallar las relaciones entre la temperatura y las acciones del operador. Finalmente se analizan las principales características de los sistemas expertos en general, y del sistema experto CEES 2.0 que también forma parte del sistema CASSD que se ha utilizado.El capítulo 6, Resultados, muestra los resultados obtenidos mediante la aplicación de las diferentes técnicas, redes neuronales, clasificación, el desarrollo de la modelización del proceso de combustión, y la generación de reglas. Dentro del apartado de análisis de datos se emplea una red neuronal para la clasificación de una señal de temperatura. También se describe la utilización del método LINNEO+ para la clasificación de los estados de operación de la planta.En el apartado dedicado a la modelización se desarrolla un modelo de combustión que sirve de base para analizar el comportamiento del horno en régimen estacionario y dinámico. Se define un parámetro, la superficie de llama, relacionado con la extensión del fuego en la parrilla. Mediante un modelo linealizado se analiza la respuesta dinámica del proceso de incineración. Luego se pasa a la definición de relaciones cualitativas entre las variables que se utilizan en la elaboración de un modelo cualitativo. A continuación se desarrolla un nuevo modelo cualitativo, tomando como base el modelo dinámico analítico.Finalmente se aborda el desarrollo de la base de conocimiento del sistema experto, mediante la generación de reglas En el capítulo 7, Sistema de control de una planta incineradora, se analizan los objetivos de un sistema de control de una planta incineradora, su diseño e implementación. Se describen los objetivos básicos del sistema de control de la combustión, su configuración y la implementación en Matlab/Simulink utilizando las distintas herramientas que se han desarrollado en el capítulo anterior.Por último para mostrar como pueden aplicarse los distintos métodos desarrollados en esta tesis se construye un sistema experto para mantener constante la temperatura del horno actuando sobre la alimentación de residuos.Finalmente en el capítulo Conclusiones, se presentan las conclusiones y resultados de esta tesis.

Eliminación de compuestos causantes de olores mediante adsorbentes/catalizadores obtenidos a partir de lodos de depuradora

El aumento de la cantidad de lodos y las dificultades inherentes a su aplicación agrícola y/o disposición en vertederos, hace necesario encontrar nuevas alternativas para su gestión. A nivel europeo, hoy en día se tiende hacia la aplicación de tratamientos térmicos (incineración, pirólisis y gasificación) que permiten una valoración energética de los lodos, si bien generan un residuo sólido que sigue siendo necesario gestionar. El problema medioambiental provocado por (malos) olores resulta difícil de abordar de una manera genérica, teniendo en consideración la propia naturaleza del olor y sus posibles causas. Los olores en las EDARs son provocados básicamente por la degradación de la materia orgánica en condiciones anaeróbicas y se detectan en todas las operaciones unitarias en diferentes niveles de concentración. Esta tesis incidiendo en ambos aspectos, tiene por objeto investigar la valorización de lodos como materiales precursores de adsorbentes/ catalizadores para la eliminación de olores en el entorno de las EDARs, maximizando la reutilización de los lodos. Para la realización de los experimentos se han seleccionado lodos procedentes de tres EDARs situadas en la región de Girona (SC, SB, SL) que difieren en cuanto al tratamiento de los lodos. Ambas muestras han sido caracterizadas con el fin de determinar las diferencias más importantes en los lodos de partida. Los parámetros de caracterización incluyen el análisis de composición química (análisis elemental e inmediato, determinación contenido en cenizas, medida pH, DRX, FT-IR, SEM / EDX) así como análisis de superficie (adsorción de N2 y CO2). En primer lugar los lodos caracterizados han sido sometidos a diferentes tratamientos térmicos de gasificación y pirólisis y los adsorbentes/ catalizadores obtenidos se han probado como adsorbentes para la eliminación de H2S. Como consecuencia de este estudio, se ha desechado el uso de uno de lodos (SC) puesto que se obtenían resultados muy similares a (SB), a continuación el estudio se centró en el lodo de SL. Con este objetivo se han preparado 12 muestras 6 de ellas pirolizadas y 6 gasificadas en el rango de temperaturas que comprende 600-1100 ºC. Posteriormente las muestras han sido caracterizadas y se ha determinado la capacidad de eliminación (x/M) del H2S. Los resultados muestran que hemos sido capaces de obtener unos materiales que si bien, presentan un bajo desarrollo de porosidad dan lugar a valores de capacidades de eliminación elevados y comparables a carbones y materiales adsorbentes comerciales (Centaur, Sorbalit). Las elevadas eficiencias de eliminación se atribuyen básicamente a la presencia de especies catalíticamente activas tales como los óxidos mixtos de calcio y hierro determinados por DRX en las muestras tratadas térmicamente. El segundo bloque de resultados se centra la mejora de las propiedades texturales de estos materiales adsorbentes. Con este objetivo se llevaron acabo procesos de activación física con CO2 y química con H3PO4 e hidróxidos alcalinos (NaOH y KOH), que hasta el momento no se había probado con este tipo de precursores. Los resultados indican que la activación física (CO2) y química (H3PO4) no son unos buenos métodos para la obtención de adsorbentes altamente porosos con este tipo de materia prima bajo las condiciones probadas, sin embargo la activación con hidróxidos alcalinos da lugar a materiales adsorbentes con superficies específicas de hasta 1600 m2g-1. En el caso de la activación con hidróxidos, tanto el incremento de la relación agente activante/ precursor como el incremento de la temperatura producen un descenso del rendimiento, al mismo tiempo que incrementan el valor de SBET. Los materiales resultantes de la activación con hidróxidos alcalinos se han probado como adsorbentes/ catalizadores para la eliminación de H2S. Los resultados indican que un incremento del área superficial no es indicativo de un aumento de la capacidad de eliminación dada la naturaleza ácida de estos materiales obtenidos. Con el fin de contrarrestar el efecto ácido de estos materiales se han realizado los mismos ensayos añadiendo NaOH al lecho de reacción llegando a valores de x/M de hasta 450 mgg-1. Posteriormente también se han realizado ensayos de eliminación de NH3 con algunas de estas muestras, y los resultados obtenidos de x/M son del orden de carbones activados comerciales. Los materiales adsorbentes obtenidos tras la activación con hidróxidos alcalinos se convierten en materiales muy atractivos para ser utilizados como adsorbentes/ catalizadores de múltiples contaminantes (COVs, Hg...).