FIGEMPA: Investigación y Desarrollo

Estudio de exploración inicial: Proyecto geológico-minero Guanajuato México

Resumen El presente proyecto se enfocó en determinar la existencia de recursos minerales metálicos (oro y plata) a través de modelos geológicos-alteraciones, geoquímicos y estructurales, con la finalidad de definir recursos y reservas; las fuentes de compilación de información fueron del gobierno, empresas privadas y misiones extranjeras, las cuales permitieron identificar a través del Sistema de Folios la compilación, estandarización y análisis de la información, justificando la primera fase de la exploración inicial del proyecto. Se utilizó las herramientas de mapeo geológico-estructural, alteraciones, muestreo geoquímico de rocas y arcillas, obteniendo un modelo geológico de yacimientos epitermales de baja sulfuración y determinando la existencia de mineralización para Au, Ag, y otros elementos metálicos. Los resultados obtenidos permitieron proponer cuatro targets o blancos de perforación, con la posibilidad de ser capaces de identificar los vectores que indiquen distritos mineralizados con alto potencial de prospección y explotación, generando nuevas zonas geológicamente favorables y potencialmente prospectivas.

Abstract This project has focused on determining the existence of (gold and silver) mineral resources through geological-alterations, geochemical, structural models; in order to be able to define drilling targets, the source of information were gathering from the government, private companies and foreign missions. It could be identified through the Folios System, standardization compiling and analysis of information, this process has been justifying the exploration first stage study of the project, using tools lake geological structural mapping, alteration, geochemical sampling of rocks and clay generated, of a product of the different field work carried out. As a result, has been obtaining a geological model of low sulfidation epithermal deposits and it has been determining the existence of mineralization of Au, Ag, and other metal elements. The results have allowed to generate four prospected geology terrains (targets) targets, with the possibility of being able to trace the vectors that indicate zones for Au-Ag mineralization with high potential for exploration and development, generating new geologically favorable areas.

Estimación empírica de la resistencia a compresión simple a partir del ensayo de carga puntual en rocas anisótropas (esquistos y pizarras)

Resumen En este trabajo se establecen nuevas correlaciones empíricas entre la resistencia a compresión simple (RCS) y el índice de carga puntual Is(50) en rocas anisótropas, en particular en esquistos y pizarras. Se han empleado datos de 2015 ensayos de carga puntual y 229 ensayos de resistencia a compresión uniaxial realizados en rocas anisótropas obtenidos en las diferentes etapas de estudio del proyecto hidroeléctrico Paute-Cardenillo, localizado en las estribaciones orientales de la cordillera de los Andes septentrionales (SE Ecuador). Se han identificado cinco litotipos de rocas anisótropas (esquistos y pizarras) para los que se han obtenido los valores medios de resistencia a compresión simple y del índice de carga puntual en función de su orientación con respecto a los planos de anisotropía. Finalmente, se comprueba que no existe una relación directa entre RCS y Is(50) por lo que no es fiable adoptar los modelos empíricos tradicionales de regresión lineal, que no tienen en cuenta el efecto de los planos de anisotropía en la resistencia de la roca. Por lo tanto, se proponen tres nuevas relaciones empíricas que permiten estimar la RCS a partir del Is(50) en rocas anisótropas.

Abstract . In this paper new empirical relationships are developed between uniaxial compressive strength and point load index Is(50) in anisotropic rocks, particularly in schists and shales. We have used data from 2015 point load tests and 229 uniaxial compressive strength tests performed in anisotropic rocks obtained during various stages of study of Paute-Cardenillo hydroelectric project, located in the eastern slopes of the northern Andes Cordillera (SE Ecuador). We have defined five anisotropic rocks types (schists and shales) for which the mean values of uniaxial compressive strength and point load index were obtained according to their orientation with respect to the planes of anisotropy. Finally, it is found that there is no direct relationship between uniaxial compressive strength and Is(50) so it is unreliable take traditional empirical linear regression models, which do not consider the effect of the planes of anisotropy in rock strength. Therefore, three new empirical relationships that estimate the uniaxial compressive strength from Is(50) in anisotropic rocks are proposed.

Desarrollo de un modelo predictivo en Excel para el proceso de inyección de agua utilizando el método de Dake-Welge para un reservorio homogéneo de estrato simple

Resumen El modelo predictivo utiliza el método Dake-Welge para un reservorio homogéneo de estrato simple considerando flujo segregado y flujo difuso. El módulo forma parte de un proyecto para construir un software dedicado al análisis de tecnologías de recuperación secundaria de petróleos. El desarrollo del modelo se realizó en tres etapas: la primera, consistió en la revisión bibliográfica en el tema de inyección de agua; en la segunda, se creó un libro Excel con los fundamentos teóricos, y en la etapa final, se realizó una comparación de resultados generados en Excel con el software WaterDrive. Los resultados obtenidos en el flujo tipo segregado empleando el modelo predictivo fueron similares a los generados en el software WaterDrive. Los resultados obtenidos en el flujo tipo difuso tuvieron un error máximo del 1,2 por ciento para el tiempo de ruptura. Estos resultados llevan a concluir que el modelo predictivo es robusto y estaría listo para probarse en un proyecto piloto. La decisión de desarrollar el modelo usando Excel, permite que pueda ser escrita empleando cualquier lenguaje de programación. Los resultados positivos obtenidos con esta metodología dan confianza en que se puede replicar software comercial desarrollado en universidades ecuatorianas.

Abstract This predictive model uses the Dake-Welge method for a homogeneous reservoir of a single layer taking into account the segregated flow and the diffusive flow patterns. This module is part of a project to build analysis software for technologies of secondary oil recovery. The development of the model was done in three stages: The first stage consisted in literature review mainly of specialized books of waterflooding. The second stage comprised the creation of an Excel workbook with the theoretical fundamentals. Finally, during the third stage there was a validation of the methodology by comparing the results of the Excel workbook with the commercial software WaterDrive owned. The results obtained in the segregated flow pattern of the model matched the outcomes of the software WaterDrive. The results obtained in the diffuse flow pattern had a maximum error of 1.28 per cent in the breakthrough time. These results probe that the model is robust and it would be ready to test in a pilot project. The decision of developing a methodology using Excel allows the writing of it using any programming language. The positive records obtained from this model give confidence that Ecuadorian universities can replicate commercial software at very low costs.

Diseño e implementación de una universidad abierta caso Universidad Central del Ecuador

Resumen La Universidad del Central del Ecuador se encuentra en un cambio trascendental en su vida institucional con el fin de retomar la categoría A en la evaluación del CEAACES. Esta acreditación tiene un componente importante en el desarrollo de la investigación y conocimiento. Considerando estos aspectos, se ha diseñado una propuesta basada en el uso de la tecnología y que ha sido implementada como una estrategia integral, orientada hacia una universidad abierta que permita sustentar los principios de Transparencia, Participación, Colaboración. El logro de esta estrategia está supeditado a la implementación de tecnología de punta que consolide estos principios en el seno de la comunidad universitaria. Este artículo detalla las etapas a implementarse en una Universidad Abierta, considerando los siguientes momentos: estado del arte, descripción del proyecto, metas logradas, siguientes pasos, y un resumen de las lecciones aprendidas. Se presenta la experiencia de implementación de los proyectos que soportan la estrategia y cómo ellos se han ido diseñando e implementando.

Abstract The Central University of Ecuador is undergoing a major change in its institutional life to return to Category A in its evaluation by the CEAACES. This proposal presents an analysis of the following questions: Where do we go? Where are we? How can we get there? The responses to these questions are framed on the principles of an open university based on e-government, open government and open data concepts. The technology takes a vital role in this proposal, where the roadmap is drawn to achieve the goal. The experience of implementing projects and how they have been designed, implemented and improved in a virtuous circle is presented. It includes a general framework of the Integrated Information System, Connectivity, Data Center which are the basic infrastructure that will implement the strategy in the University. Achievements, next steps and lessons learned are also included.

Microbiota extremofila y resistomas ambientales de la fuente termal “Termas La Merced” Quito-Ecuador

Resumen Las aguas termales no son estériles, poseen una microbiota reflejo de sus características fisicoquímicas extremas. Existen evidencias que esta microbiota puede ser el reservorio de genes de resistencia a los antibióticos, denominados resistomas ambientales. Por ello, el objetivo del presente trabajo fue estudiar la microbiota bacteriana del agua del Balneario Termas la Merced, ubicado cerca de la Ciudad de Quito, Ecuador, con el fin de aislar e identificar las bacterias presentes y determinar sus patrones de resistencia a los antibióticos. Se recolectaron muestras de agua termal, tanto de la zona de emergencia, como de las piscinas utilizadas por los bañistas durante los meses de julio a diciembre del 2015. Se realizó el aislamiento bacteriano, utilizando las placas de PetrifilmTM, para bacterias aerobias mesófilas La identificación de las colonias bacterianas se realizó de acuerdo a las pruebas sugeridas por MacFaddin (2003) y Barrow y Feltham (1993), suplementadas con las pruebas de identificación bacteriano MicrogenTM. Los perfiles de susceptibilidad a antibióticos se realizaron utilizando el método de Kirby Bauer. Se identificaron 13 clones bacterianos, correspondientes a las especies Brevundimonas diminuta, Aeromonas schubertii, Budvicia aquatica, Acinetobacter haemolyticus, Bacillus spp, Citrobacter amalonaticus, Pseudomonas stutzeri y Xenorhabdus beddingii. Todos los aislados mostraron resistencia al menos a un antibiótico. El mayor número de resistencias (4 antibióticos) lo exhibieron cepas de la especie Brevundimonas diminuta. Todos los aislados mostraron resistencia a la Cefalotina. Se demuestra que estas aguas poseen una microbiota bacteriana característica y la presencia de resistomas ambientales.

Abstract . The thermal waters are not sterile they possess a microbiota reflecting their physicochemical extreme characteristics. There is evidence that this microbiota may be the reservoir of antibiotic resistance genes, termed environmental resistomas. Therefore, the objective of the present work was to study the water bacterial microbiota of the Termas la Merced Spa, located near the City of Quito, Ecuador, to isolate the bacteria and determine the resistance patterns to antibiotics. Thermal water samples were collected from both the emergency area and the swimming pools used by bathers for a period of 6 months between July and December 2015. The isolate of the mesophilic aerobic bacteria using the Petrifilm ™ plates. Identification of bacterial colonies was performed according to the tests suggested by MacFaddin (2003) and Barrow and Feltham (1993), supplemented with MicrogenTM bacterial identification tests. Antibiotic susceptibility profiles were performed using the Kirby Bauer method. A total of 13 bacterial clones corresponding to Brevundimonas diminuta, Aeromonas schubertii, Budvicia aquatica, Acinetobacter haemolyticus, Bacillus spp, Citrobacter amalonaticus, Pseudomonas stutzeri and Xenorhabdus beddingii were identified. All isolates showed resistance to at least one antibiotic. The highest number of resistance (4 antibiotics) was exhibited by Brevundimonas diminuta strains. All isolates showed resistance to Cephalothin. It is demonstrated that these waters possess a characteristic microbiota and the presence of environmental resistomas.

Modelo para el pronóstico de la demanda real de agua potable en Quito

Resumen Se propone desarrollar, calibrar y validar un modelo matemático que pronostique la demanda real de agua potable en Quito con horizontes de corto, mediano y largo plazos, considerando las principales variables que actúan en el suministro de agua. Se supone que la demanda de agua potable en Quito puede ser pronosticada ya que su fluctuación y crecimiento están definidos en gran parte por variables meteorológicas, urbanísticas o de ordenamiento territorial, demográficas, económicas, sociales y la autocorrelación propia de la demanda. El modelo de pronóstico de la demanda de agua corresponde al estudio y análisis de una serie temporal o vector X1 de 2557 datos de caudales medios diarios (litros/seg.) entregados por la Planta de Tratamiento de Agua Potable de Bellavista, PTAP de Quito, desde enero 2007 hasta diciembre 2013. Para el análisis de la serie temporal o vector X1 se utilizan varias herramientas estadísticas y la transformada rápida de Fourier que nos ayuda a determinar las periodicidades del fenómeno. Se concluye obteniendo explícitamente la función de pronóstico de agua potable buscada. La validación de la función de demanda obtenida se la hará en la segunda etapa de la investigación, usando los datos que van desde el inicio de 2014 hasta el año 2016.

Abstract It is proposed to develop, calibrate and validate a mathematical model that predicts the real demand for drinking water in Quito horizons short, medium and long term, considering the main variables that act in the water supply. It is assumed that the demand for drinking water in Quito can be predicted as their fluctuation and growth are defined largely by weather, urban planning or land use, demographic, economic, social variables and autocorrelation own demand. The model forecast water demand corresponds to the study and analysis of a time series or vector X1 2557 data average daily flow (liters / sec.) Delivered by Treatment Plant Drinking Water Bellavista, POWPA of Quito, from January 2007 to December 2013. for the analysis of the time series or vector X1 several statesmen tools and fast Fourier transform that helps us determine the periodicities of the phenomenon are used. It is concluded explicitly obtaining sought forecast function potable water. The validation of the demand function obtained is the will in the second stage of the research, using data ranging from the beginning of 2014 until 2016.

Modelo automatizado de procesos mediante el uso de herramientas de software Business Process Management, en gestión ambiental vial

Resumen En el presente trabajo, se analiza la importancia e interés acerca del uso y aplicación de un Modelo Automatizado de Gestión por Procesos con Herramientas de Software Business Process Management (BPM), ( BPMN/2.0.2/PDF/, 2013), a ser aplicado en la Gestión Ambiental Vial, especialmente adaptado a la Fase Constructiva. Para el efecto, se hace un recorrido mediante un Flujo de Procesos, en conformidad a la Metodología actualmente aceptada; y en base a los Procesos y Productos señalados en esta Estructura, se modelan los Procesos y Subprocesos de Gestión Ambiental. Una vez realizada esta actividad, se implementa el modelo con la herramienta BPM. Empleamos la herramienta Bizagi Modeler versión 10.4. Concluimos acerca de la utilidad de la aplicación para caracterizar el Modelo de Gestión por Procesos en el área Ambiental Vial.

Abstract This work discusses the importance and concern about the use and application of a computerized model of management by processes with tools of Software Business Process Management (BPM), (BPMN/2.0.2/PDF/, 2013) to be applied in the road environmental management, particularly adapted to the construction phase. For the effect, is a tour through a flow of processes, in accordance with currently accepted methodology; and based on processes and products mentioned in this structure, processes and threads of environmental management model. Once this activity, implements the model with the BPM tool. We use the tool Bizagi Modeler version 10.4. We conclude about the usefulness of the application to characterize the model of management by processes in the environmental Road area.

Análisis de eficiencia de remoción de contaminantes de los sistemas de tratamiento de aguas residuales en extracción de aceite de palma

Resumen El presente estudio se realizó en tres extractoras de aceite de palma ubicadas en las provincias de Pichincha, Santo Domingo y Esmeraldas, con el propósito de analizar la eficiencia de remoción de contaminantes en los sistemas de tratamiento de aguas residuales. En la evaluación se establecieron puntos de muestreo en cada sistema y se realizaron tres mediciones, analizando los parámetros: aceites y grasas, DQO, DBO5, Sólidos Suspendidos Totales, Sólidos Totales y Nitrógeno Total Kjeldahl (NTK). Se obtuvieron las siguientes eficiencias de remoción: Extractora 1: Aceites y grasas 99,16%, DBO5 94,71%, DQO 94,14%, SST 92,99%, ST 82,80%, NTK -944,44%; Extractora 2: DBO5, 99,45%, DQO 99,42%, SST 96,22%, ST 93,10% y NTK 75,55%; Extractora 3: Aceites y grasas 99,91% DBO5 96,88%, DQO 96,03%, SST 95,56%, y NTK -2279,97%. Las etapas de los sistemas de tratamiento presentan alta eficiencia con relación a fuentes bibliográficas, sin embargo, las descargas incumplen la normativa ambiental vigente.

Abstract This study was conducted in three palm oil extractor in the provinces of Pichincha, Santo Domingo and Esmeraldas, the purpose was to analyze the polluting products removal efficiency of wastewater treatment systems. In the evaluation, sampling points were established in each system and three measurements were performed by analyzing the next parameters: oil and grease, DQO, DBO5, Total Suspended Solids, Total Solids and Total Kjeldahl Nitrogen (TKN). The following removal efficiencies was obtained, extractor 1: oil and grease 99,16%, DBO5 94,71%, DQO 94,14%, SST 92,99%, ST 82,80%, NTK -944.44%; Extractor 2: DBO5, 99,45%, DQO 99,42%, SST 96,22%, ST 93,10% y NTK 75,55%; Extractor 3: oil and grease 99,91%, DBO5 94,71%, DQO 94,14%, SST 92,99%, ST 82,80%, NTK -944.44%. The systems have high efficiency with respect to those presented in literature sources, but the effluent doesn´t meet current environmental regulations.

Obtención de termoplásticos a partir de plumas de pollo

Resumen Se obtuvieron películas de termoplásticos biodegradables a partir de queratina de plumas de pollo. Las plumas de pollo contienen en su mayor parte una proteína llamada queratina, la cual fue la sustancia principal de estudio en la investigación, ya que luego de ser extraída se procedió a polimerizar, para así producir el termoplástico. Se utilizó un método directo para obtener la Queratina, la misma que fue validada mediante pruebas en el FTIR (Fourier Transform Infrared Spectrometry), equipo que permitió separar los componentes de la misma, los cuales fueron confrontados con datos bibliográficos. La queratina fue sometida a un proceso de polimerización con glicerina y colágeno como agentes plastificantes y posteriormente se realizaron pruebas físicas, las cuales demostraron una mejor polimerización con colágeno que con glicerina; sin embargo, el polímero obtenido mostraba baja calidad. En conclusión, se comprobó que las concentraciones de los reactivos usados juegan un papel importante al momento de polimerización, ya que de estos dependen la calidad de la película biodegradable, así como también, el secado y el lavado de la queratina, procesos en los cuales se debe mantener un pH neutro o cercano.

Abstract Biodegradables thermoplastics were obtained from keratin of chicken feathers. The chicken feathers contain most of a protein called keratin, which was the main study in the investigation, since then to be obtained is proceeded to polymerize, to obtain the thermoplastic. It was used a direct method Keratin obtained that was validated by testing in the FTIR (Fourier Transform Infrared Spectrometry), equipment which allowed to separate the components of the same, which were validated with bibliographic data. The keratin was subjected to a process of polymerization with glycerin and collagen as plasticizer agents, and was then carried out physical evidence, that showed a better polymerization with collagen that with glycerin; however, the polymer obtained showed low quality. In conclusion, it was found that the concentrations of the reagents used play an important role at the time of polymerization, since these depend on the quality of the film biodegradable, as well as the drying and washing of the keratin, processes in which there must maintain a neutral pH or nearby

Cinética para recuperación de zinc de cenizas de galvanizado con ácido clorhídrico

Resumen La extracción del zinc que contienen las cenizas de galvanizado en caliente se realizó usando ácido clorhídrico. La composición de las cenizas fue determinada por difracción de rayos x, obteniéndose zinc metálico, oxido y el hidróxido, siendo el mayor componente el óxido (49%). Las cenizas son sólidos granulares de forma irregular, las partículas con un diámetro promedio mayor dieron las mayores tasas de velocidad. Las representaciones gráficas del modelo del núcleo que se encoje sin reaccionar controlado por la reacción química dieron una buena linealidad. Así mismo, se demostró que la velocidad de lixiviación no depende de la agitación, y la energía de activación estimada dio un valor de 18,4 kj/mol. La velocidad de la reacción puede ser determinada mediante la siguiente ecuación semiempírica:

Abstract The leaching of zinc from galvanic ashes was carried out using hydrochloric acid. Ashes composition includes metal zinc, oxide and hydroxide according to the X-rays diffractrometry, being the greater component the oxide (49%). The ashes are powders of irregular shape. Powders with smaller mean diameter gave the higher rates. The plots of the shrinking core model controlled by the chemical reaction gave good linearity. Also the leaching rate did not depend on stirring and the estimated activation energy gave a value of 18,4 kJ/mol. All these facts are fully discussed. The rate of the reaction based on shrinking core model can be expressed by a semi-empirical equation as:

Análisis de vulnerabilidad a la contaminación en los acuíferos de la unidad hidrogeológica Huaquillas

Resumen El análisis de vulnerabilidad de contaminación en un acuífero es una estimación del grado de exposición del manto de agua subterránea frente a un potencial contaminante (independientemente de su naturaleza o composición), en función de las propiedades intrínsecas del subsuelo. La vulnerabilidad de contaminación en la Unidad Hidrogeológica Huaquillas fue evaluada mediante dos métodos cualitativos: GOD y DRASTIC. Los mapas de vulnerabilidad generados han permitido catalogar a la llanura costera como la zona menos apta para tolerar una potencial dispersión contaminante. De acuerdo a los resultados obtenidos en el método DRASTIC, el acuífero Q2 y las zonas de los acuíferos Q1 y Ng que se ubican en la cuenca baja, presentan vulnerabilidad de contaminación media, mientras que, el método GOD cataloga a estas zonas con alto grado de vulnerabilidad. En la cuenca alta, la vulnerabilidad de los acuíferos Q1 y Ng varía entre baja a muy baja. Por lo tanto, los resultados de vulnerabilidad a la contaminación sugieren que la cuenca alta es la zona con menor grado de exposición ante un posible evento de contaminación, donde se podrían desarrollar actividades antrópicas sin poner en riesgo la calidad del recurso hídrico subterráneo.

Abstract The aquifer vulnerability assessment is an estimation of the groundwater table exposure degree to a potential pollution (independently of their nature or composition) according to subsurface intrinsic properties. The pollution vulnerability in Huaquillas Hydrogeological Unit has been determined by qualitative methods GOD and DRASTIC. The generated vulnerability maps catalogued the coastal plain as the least suitable area to endure a potential pollution. According to DRASTIC method, aquifer Q2 and Q1/Ng aquifers unconfined areas located at lower basin, present medium degree pollution vulnerability, but according to GOD method, these areas present high vulnerability degree. Otherwise at high basin, vulnerability aquifers Q1 and Ng ranging between low to very low. Therefore, the results of pollution vulnerability suggest that the upper basin is the zone with the lowest degree of exposure to a potential pollution event, where anthropic activities could be carried out without compromising the groundwater quality.

Generación de indicadores de pasivos ambientales y sociales para el subsistema de inteligencia de estadísticas aplicado a las actividades hidrocarburíferas

Resumen El presente estudio permitió la generación de indicadores de pasivos ambientales y sociales con el cual se mide el avance de la gestión de las actividades hidrocarburíferas y potenciar la remediación ambiental, mediante la aplicación de instrumentos de política pública. La sobreexplotación de servicios ambientales causa afectaciones de depredación y/o contaminación a los ciclos naturales, degradando el entorno en el que habitan las comunidades de flora, fauna y humanas, provocando una vulneración de sus derechos. Se utilizó una metodología descriptiva-propositiva, con un enfoque holístico, que permitió desarrollar cinco indicadores basados en: la fuerza motriz (número de derrames, piscinas y fosas); presión (número de reclamos por fuentes de contaminación); estado (medidas de satisfacción implementadas por derrames, piscinas y fosas); impacto (número de convenios por actividad hidrocarburífera) y respuesta (número de derrames, piscinas y fosas remediadas por Autoridad Ambiental), al principio de la Reparación Integral. Propuesta que permitirá contextualizar el estado de la gestión de los pasivos ambientales en el Ecuador. Los indicadores propuestos en el sector hidrocarburífero a la afectación por contaminación, desarrollará políticas de explotación de recursos de manera sustentable.

Abstract This study allowed the generation of indicators of environmental and social liabilities which is measured the progress of the management of hydrocarbon activities and enhance the environmental remediation, through the application of instruments of public policy. Overexploitation of environmental services causes effects of predation or pollution to natural cycles, degrading the environment in which inhabit communities of flora, fauna and human, causing an infringement of their rights. We used a methodology descriptive and purposeful with a holistic approach which allowed to develop five indicators based on the power supply (number of spills, pools and ditches), pressure (number of claims by sources of pollution), State (satisfaction measures implemented by spills, pools and ditches) impact (number of conventions by hydrocarbon activity) and response (spills, pools and pits remediated by environmental authority number), at the beginning of the Integral service. Proposal that will allow contextualize the State of the management of the passive environmental in the Ecuador. The indicators proposed in the hydrocarbon (PRAS) to the affected sector by pollution, develop policies of exploitation of resources in a sustainable way.