Ingeniería y Desarrollo

Treatment of domestic sewage with high rate algal ponds, evaluation of startup with two percentages of inoculation

Resumen El objetivo de esta investigación fue evaluar el efecto de dos porcentajes de inóculo utilizados para el arranque de lagunas de alta tasa (LAT ) en el postratamiento de efluentes de tanque séptico. Las lagunas LAT1 y LAT2 se inocularon sustituyendo, respectivamente, 3,25 y 6,50 % del volumen efectivo con líquido proveniente de una LAT operada con tiempo de retención hidráulica de ocho días. Durante siete días consecutivos se midieron las variables nitrógeno orgánico (NO), nitrógeno amoniacal total (NAT), fósforo total (PT), demanda química de oxígeno (DQO) y clorofila-a; se cuantificó y caracterizó el fitoplancton. Las concentraciones de clorofila-α en la LAT1 variaron entre 451,2 y 1802,2 μg/L y en la LAT2 entre 339,1 y 2194,7 μg/L, las densidades finales de fitoplancton fueron, respectivamente, de 683 200 y 5 535.130 organismos/mL, con presencia de individuos de las clases Chlorophyceae, Cryptophyceae y Euglenophyceae en ambas lagunas. Las eficiencias de remoción calculadas para las LAT1 y LAT2 fueron, respectivamente: NO: 37,1 y 51,6 %; NAT: 89,6 y 97,3 %; PT: 30,4 y 30,3 %; DQO: -1,3 y -53,2 %; E. coli: 1,495 y 2,398 unidades Log. La inoculación favoreció el rápido desarrollo de comunidades fitoplanctónicas, con mejores resultados en la remoción de nitrógeno e inactivación de E. coli al usar mayores cantidades de inóculo.

Abstract The main objective of this research was to evaluate the effect of two percentages of inoculum used for the startup of high rate algal ponds (HRAP) in the postreatment of effluent of septic tank. The HRAP1 and HRAP2 were inoculated by the substitution of 3.25 % and 6.50 % of the effective volume with liquid from a HRAP operated with a hydraulic retention time of eight days. During seven consecutive days the variables organic nitrogen (ON), total ammonia nitrogen (TAN), total phosphorous (TP), chemical oxygen demand (COD) and chlorophyll-α were measured; the phytoplankton was quantified and characterized. The chlorophyll-a concentrations in the HRAP1 varied between 451.2 and 1,802.2 μg/L and in the HRAP2 between 339.1 and 2,194.7 μg/L, the final densities of phytoplankton were respectively of 683,200 and 5'535,130 organisms/mL, with presence of individuals of the Chlorophyceae, Cryptophyceae and Euglenophyceae classes in the two ponds. The calculated removal efficiencies for the HRAP1 and HRAP2 were respectively: 37.1 and 51.6 % for ON; 89.6 and 97.3 % for TAN; 30.4 and 30.3 % for TP; -1.3 and -53.2 % for COD; 1495 and 2398 Log units for E. coli. The inoculation promoted the rapid growth of the phytoplankton communities, with best results for nitrogen removal and E. coli inactivation due the use of higher amounts of inoculum.

Treatment of indoor air quality through the use of ornamental plants

Resumen Este trabajo tuvo como objetivo evaluar el uso de la fitorremediación como técnica para eliminar el material particulado con tamaño de diámetro inferior a 10 y 2,5 (PM10 y PM25, respectivamente, por sus siglas en inglés) existente en ambientes interiores debido a sus efectos nocivos para la salud pública y el rendimiento de la población a nivel laboral. Para ello se utilizaron arreglos conformados por 6 plantas ornamentales de fácil adquisición, como el miami verde (Epipremnum aureum), la sábila (Aloe vera), la flor de la paz (Spathiphyllum sp.), el helecho rizado (Nephrolepis exalta), el singonio (Syngonium podophyllum) y la lengua de suegra (Sansevieria trifasciata); las cuales fueron instaladas en diferentes dependencias de una institución de educación superior, donde previamente se determinó el nivel de PM2,5 y PM10. Una vez los arreglos fueron implementados, estas mediciones se promediaron y compararon con los datos registrados con miras a estimar el porcentaje de remoción del PM2,5 y PM10 por parte de estos. Se evidenció el efecto positivo asociado a la implementación de los arreglos ornamentales seleccionados, especialmente del constituido por 2 individuos de Nephrolepis exaltata, en comparación con las dependencias utilizadas como control. De esta manera, se evidencia que la fitorremediación puede ser considerada como una posible solución a la problemática ambiental en términos de calidad del aire interior.

Abstract This work is proposed to evaluate the use of phytoremediation as a technique to eliminate the particulate matter lower than 10 and 2,5 цгп (PM10 yPM25, respectively) present in indoor environments due to the associated adverse effects related to the public health damage and the population performance reduction at work level. For this purpose, arrangements made up of 6 ornamental plants readily available were used, such as the green miami (Epipremnum au-reumi), the aloe (Aloe vera), the peace flower (Spathiphyllum sp.), the curly fern (Nephrolepis exaltata), the syngonium (Syngonium podophyllum) and mother-in-law's tongue (Sansevieria trifasciata); which were installed in different dependencies of a higher education institution, where the level of PM2,5 and PM10 was previously determined. Once the arrangements were implemented, these measurements were averaged and compared with the data recorded to estimate their PM2,5 and PM10 removal percentage. In general, the positive effect associated with the implementation of the selected ornamental arrangements was evidenced, especially that one constituted by 2 individuals of Nephrolepis exaltata, in comparison with the dependencies used as a control. Therefore, phytoremediation may be considered as a solution to the environmental problem related to indoor air quality.

Collaborative sourcing for the health sector derived from a Covid-19 clinical trial

Resumen La logística hospitalaria comprende un conjunto de actividades asociadas al proceso de aprovisionamiento, almacenamiento y distribución de medicamentos y demás insumos necesarios para el manejo clínico de pacientes. Este trabajo presenta el diseño de una estrategia de abastecimiento colaborativo de medicamentos que permite la realización de un estudio clínico de Covid-19, minimizando interrupciones, costos y tiempos de suministro. Este trabajo se realizó en tres fases: en la primera se llevó a cabo un análisis del contexto y una revisión de las normas de cada una de las instituciones prestadoras de salud (IPS) participantes; en la segunda se diseñaron protocolos y manuales para los procesos de aprovisionamiento y gestión de inventarios; y en la tercera se implementaron los procesos previamente diseñados durante el desarrollo de la investigación clínica. Como resultado de este trabajo se presenta una estrategia basada en un modelo colaborativo de gestión de compras e inventarios, compuesto por tres laboratorios de productos farmacéuticos, un centro de mezclas y diez IPS. Además, se diseñaron procesos para la gestión y trazabilidad de inventarios de forma colaborativa. En última instancia, estos resultados pueden ser utilizados para evaluar la coordinación de toda la cadena de suministro hospitalaria (CSH) en un escenario de pandemia.

Abstract Hospital logistics encompasses a range of activities related to the procurement, storage, and distribution of medications and other supplies required for the clinical care of patients. This work presents the design of a collaborative medication supply strategy that allows for the conduct of a COViD-19 clinical tiral, minimizing interruptions, costs, and supply times. This work was carried out in three phases: in the first phase, a context analysis was carried out and a review of the rules of each of the participating health care providers was conducted; in the second phase, protocols and manuals were designed for procurement and inventory management processes; and in the third phase, finally, the previously designed processes were implemented during the clinical trial. As a result of this work, a strategy based on a collaborative purchasing and inventory management model is presented, consisting of three pharmaceutical product laboratories, a mixing center, and ten healthcare providers. In addition, processes were designed for the collaborative management and traceability of inventory. Ultimately, these results can be used to evaluate the coordination of the entire hospital supply chain (HSC) in a pandemic scenario.

Speech Emotion Recognition Software System for Forensic Analysis

Abstract Affective computing aims to create systems capable of recognizing, processing, and simulating human emotions to enhance human-computer interaction. Speech emotion recognition (SER) is a highly effective and non-invasive technique for assessing a user's emotions by analyzing physiological variables. However, despite its widespread use in end-user perception identification, few applications have been developed in the field of forensic analysis. To address this gap, this research proposes a new forensic emotion analysis software system, FOREMAN, based on the emotional study of the voice. The system was developed using the Iterative Research Pattern. FOREMAN determines the fluctuation of emotions in an audio file, as well as the percentage and spatial distribution of emotions present in its segments, using clustering methods. The system's effectiveness is demonstrated by its application to an audio file taken from a Colombian Special Jurisdiction for Peace (JEP) hearing.

Resumen La computación afectiva tiene como objetivo construir sistemas capaces de reconocer, procesar y/o simular emociones humanas para mejorar la interacción entre el usuario y la computadora. Uno de los enfoques más utilizados para determinar las emociones de un usuario es el análisis de variables fisiológicas; uno de los métodos más efectivos y menos invasivos es el reconocimiento de emociones del habla (System of Emotion Recognition: SER). Teniendo en cuenta que las técnicas de SER se han difundido principalmente en el campo de la identificación de la percepción del usuario final y se han evidenciado pocos enfoques en el campo del análisis forense, en este artículo se propone como contribución el diseño e implementa-ción de un sistema de software de análisis forense basado en el estudio emocional de la voz, que se denominó FOREMAN. Para su desarrollo se utilizaron las fases del patrón iterativo de investigación propuesto por Pratt. El sistema forense propuesto permite tanto la determinación de la fluctuación de emociones en un archivo de audio como la obtención del porcentaje y distribución espacial mediante métodos de agrupamiento de las emociones presentes en los segmentos que componen el archivo de audio. Finalmente, se comprobó la utilidad del sistema mediante el análisis de una pista de audio correspondiente a una audiencia de la Jurisdicción Especial para la Paz en Colombia.

Kinetic study of long-term atmospheric corrosion for carbon steel and galvanized steel exposed in Medellín city (Colombia)

Resumen La corrosión atmosférica es uno de los fenómenos naturales de mayor impacto en la integridad de las infraestructuras metálicas en todo el mundo, y en especial en ambientes tropicales. Sin embargo, la gran mayoría de los estudios de corrosión atmosférica realizados en ambientes naturales no superan los 5 años de exposición, y son más escasos aún los estudios con resultados de l0 o más años. En este estudio se evaluó la cinética de corrosión del acero al carbono y acero galvanizado expuestos en la zona céntrica de Medellín, catalogada como un ambiente de agresividad moderada, con base en resultados obtenidos tras l, 2, 5, 8 y il años de exposición. Para ambos materiales se obtuvo una ecuación cinética de corrosión mediante gráficas Log-Log de la pérdida de masa, de gran utilidad para hacer predicciones a largo plazo del deterioro de estructuras expuestas a la atmósfera. La corrosión del galvanizado fue aproximadamente entre l0 a l7 veces menor que la del acero al carbono.

Abstract Atmospheric corrosion is one of the natural phenomena with the greatest impact on the integrity of metallic infrastructures worldwide and especially in tropical environments. However, most atmospheric corrosion studies carried out in natural environments do not exceed 5 years of exposure, and studies with results of 10 or more years are even fewer. This study evaluates the corrosion kinetics of carbon and galvanized steels exposed in the downtown area of Medellín, classified as a moderate aggressiveness environment, from results obtained at 1, 2, 5, 8 and 11 years. For both materials, a corrosion kinetic equation was obtained from Log-Log plots of mass loss, useful for making long-term predictions of the deterioration of structures exposed to the atmosphere. The corrosion of the galvanized was approximately between 10 to 17 times lower than that of carbon steel.

Diesel engine performancein biodiesel application

Resumen Para mejorar las condiciones del motor diésel se deben analizar parámetros como las condiciones de carga de combustible (baja, alta y parcial), que influyen en la estabilidad y velocidad de la combustión, y en la generación de emisiones; además de la mezcla idónea del biodiésel y el tiempo de inyección. El efecto de la inyección al aplicar el biodiésel puede generar incremento de consumo, con su mayor viscosidad ocasiona un mayor retraso de inyección; se recomiendan alternativas para solucionar este y otros percances. En el caso de la relación de compresión en el motor diésel, es otro de los factores que influyen en la reducción de emisiones al aplicar el biodié-sel, así como en el rendimiento del motor. En este trabajo se estudia el resultado de la función dual al aplicar el biodiésel como combustible piloto y biogás como combustible principal; con este último se puede lograr que el uso del biodiésel sea más competitivo, posicionándolo como combustible principal o como combustible piloto para el motor. Finalmente, se analizan el fenómeno del golpe y las emisiones generadas del biodiésel en el motor diésel.

Abstract To improve diesel engine conditions, parameters such as fuel load conditions (low, high and partial), which influence the stability and speed of combustion, and the generation of emissions, should be analysed; in addition to the ideal blend of biodiesel and injection time. The effect of the injection when applying biodiesel, can generate increased consumption, with its higher viscosity causes a greater injection delay, alternatives are recommended to solve this and other mishaps. In the case of the compression ratio in the diesel engine is another factor that influences the reduction of emissions when applying biodiesel, as well as engine performance. In this paper we study the result of the dual function when applying biodiesel as pilot fuel and biogas as main fuel; with the latter, the use of biodiesel can be made more competitive, positioning it as a main fuel or as a pilot fuel for the engine. Finally, the phenomenon of the hit and the emissions generated from biodiesel in the diesel engine are analyzed.