Evaluación y optimización de la eficiencia de los separadores convencionales de aceites para los talleres de servicio para autos

En el presente trabajo de tesis, se evaluó la eficiencia de varios separadores de grasas y aceites instalados en talleres de la Ciudad de Toluca. También se analizaron las características de las aguas residuales que producen estos establecimientos y las densidades de los aceites usados que manejan.Con esos parámetros, se diseñó y construyó un separador piloto de grasas considerando parcialmente el criterio de diseño del American Petroleum Institute (A. P. I.). El separador se analizó hidrodinámicamente y se evaluó su eficiencia de remoción de aceite aplicando un diseño factorial de Plackett-Burman de 16 corridas y 6 variables de 2 modalidades, con el cual se determinaron los parámetros operativos más significativos. La variable de respuesta para evaluar la hidrodinámica fue =tm/ (tiempo medio de residencia/tiempo de residencia hidráulico nominal), mientras que para el análisis de la eficiencia se empleó el porcentaje de remoción de aceite (E(%)). Para generar un influente modelo suficientemente exigente y representativo, con el cual pudiera evaluarse la eficiencia del separador piloto, se analizaron dos sistemas de mezcla aceite/agua, uno conformado por mezcladores helicoidales alternados en línea y, otro, que marca la norma ASTM D 6104 modificado y adaptado a las condiciones de estudio.Los resultados de los dos análisis (hidrodinámico y de remoción) se conjugaron para obtener una optimización básica del separador piloto. La optimización básica se combinó con un par de accesorios adicionales (una pantalla divisoria y un sistema de placas paralelas) y se realizaron 4 pruebas finales para determinar posibles aportaciones benéficas de estos dos elementos al diseño óptimo del separador. El estudio reveló que algunos talleres que tienen separadores de grasas y aceites cumplen con la normatividad, a pesar del empleo de jabones y desengrasantes. Se pudo observar que existen otros talleres sin separadores de grasas y aceites que, según los análisis de susceptibilidad de separación, generan efluentes emulsificados.Las aguas residuales de los talleres de lavado tienen concentraciones muy variables de grasas y aceites (de 186 a 1063 mg/L, con concentraciones muy emulsificadas de 61 a 417mg/L). Estas aguas tienen concentraciones de DQO sensiblemente elevadas que dificultan su posible reuso (533-897 mg/L) y concentraciones de SST de 600 a 700 mg/L. Las aguas residuales de los talleres de radiadores presentaron las siguientes características: DQO 960–1300 mg/L, pH ácidos 5.3-6.8, conductividad 858-7000 S/cm y SST 260-2332 mg/L.La evaluación hidrodinámica del separador piloto indicó que el vertedor de entrada, la longitud del separador y la mampara de retención son tres parámetros que explican hasta 90 % de la variabilidad en el tipo de flujo () del separador piloto. El sistema de mezcla modificado de la ASTM generó un influente modelo adecuado para evaluar la eficiencia del separador piloto (10 L/min, diámetro medio de partículas de aceite de 73 m, con 69 % de ellas inferior a 150 m y 39 % menor de 50 m) . Los resultados de las pruebas batch realizadas con el influente reconstituido revelaron que no existieron diferencias significativas entre las eficiencias de remoción para las dos profundidades de análisis (40 y 55 cm). Los factores que más influyeron en la eficiencia del separador piloto fueron el vertedor de entrada, la profundidad del separador y la penetración de la mampara de retención. Estos parámetros inciden hasta en 75% en la eficiencia del sistema. Además, se alcanzaron remociones superiores a las esperadas (de 82 % contra 39 % si se toma como base la fracción de gotas de aceite mayores de 150 m).Dentro de los rangos estudiados de tiempo de residencia hidráulico nominal (18-32 min) y de cargas hidráulicas superficiales (1.0-1.33 m3/m2-h ó, 24-32 m3/m2-d), no existió influencia alguna de estos dos parámetros sobre la eficiencia del separador piloto. Más bien, la eficiencia depende de la configuración específica del separador. Cuando se presentó un flujo con una > 0.82, se identificó una tendencia favorable en la eficiencia, mientras que por debajo de este valor no existe relación sistemática de aumento de la eficiencia cuando se incrementa el valor de .Al conjugar los resultados de los dos análisis, se determinó que la configuración óptima básica del separador piloto es: vertedor de entrada rectangular, porcentaje de penetración de la mampara de 50 %, longitud del separador de 1.50 m, profundidad de 0.40 m, vertedor de salida con tubos y mampara de retención a 0.40 m del vertedor de salida. Esta configuración óptima básica presentó un buen comportamiento hidrodinámico ( = 0.86) y una buena eficiencia (E = 80.0 %). La utilización de una pantalla divisoria en el separador, con el objetivo de fragmentarlo en dos cámaras permitió mejorar aún más la eficiencia, incrementándola hasta 86.0 %, alcanzando la máxima capacidad posible del separador (de acuerdo con las pruebas de susceptibilidad de separación, el influente modelo reconstituido tiene 13 % de grasas y aceites que no pueden ser removidas mediante flotación libre).CONACYT y UAEMe

Development & Expression Of A Novel Synthetic Flagellin Fusion Protein Containing A Shigella Toxoid Subunit As A Potential Vaccine Against Shigellosis & Stec

Currently, there is no vaccine for Shigellosis. The Shiga-like toxoid 2, by itself, is poorly immunogenic. Flagellin based fusion proteins, serving as toll like receptor agonists, have shown both activation of innate immunity and an increase in adaptive immune responses from normally poorly immunogenic microenvironments. A synthetic flagellin based construct was designed to allow the insertion of detoxified antigen sequences, allowing multivalent expression and antigen presentation. Specifically, subunit B of shiga-like toxin 2, an Escherichia coli O157 verocytotoxin, was chosen for co-expression alongside the construct for antigen specific presentation. The fusion protein, FliC-Stx2B, contains the innate activating synthetic FliC construct along with the genetically modified Stx2B toxoid. FliC-Stx2B amplicon DNA was produced through PCR while removing the associated signal peptide motif to prevent translocation and increase expression. Additionally, a hexa-histidine affinity tag was incorporated downstream of the amplicon to further aid in purification. Positive clones were induced with varying amounts of IPTG to determine solubility of expressed protein. A detergent wash method, using heavy detergents, was then used to resolubilize & isolate FliC-Stx2B from cell culture pellets. Purification was conducted using ÄKTA® FPLC systems utilizing nickel column affinity. FliC-Stx2B was then refolded while on-column to revert the fusion protein to an intrinsic state, then eluted. Biological activity was determined using Western Blot, ELISA, & TLR5 assays. Over-expressed FliC-Stx2B was primarily found in insoluble fractions during culture induction studies. Non-desired proteins were removed from the induced insoluble cell pellet fractions during resolubilization, while also isolating FliC-Stx2B. The significant reduction in non-desired protein simplifies FliC-Stx2B purification further due to the addition of the hexa-histidine tag, allowing for nickel column affinity. Purification yields for FliC-Stx2B is reported between 45-70% across varying on-column incubation time points. Binding of anti-Stx2B mAbs, seen in both Western blot and indirect-ELISA assay, confirms that FliC-Stx2B biological activity is maintained following both insoluble protein resolubilization & purification. Preliminary TLR5 activity is seen in purified refolded FliC-Stx2B. These findings indicate that FliC-Stx2B retains its biological activity post-purification and could be a potential vaccine candidate

Efficient Model Points Selection in Insurance by Parallel Global Optimization Using Multi CPU and Multi GPU

t In the insurance sector, Asset Liability Management refers to the joint management of the assets and liabilities of a company. The liabilities mainly consist of the policies portfolios of the insurance company, which usually contain a large amount of policies. In the article, the authors mainly develop a highly efficient automatic generation of model points portfolios to represent much larger real policies portfolios. The obtained model points portfolio must retain the market risk properties of the initial portfolio. For this purpose, the authors propose a risk measure that incorporates the uncertain evolution of interest rates to the portfolios of life insurance policies, following Ferri (Optimal model points portfolio in life, 2019, arXiv:1808.00866). This problem can be formulated as a minimization problem that has to be solved using global numerical optimization algorithms. The cost functional measures an appropriate distance between the original and the model point portfolios. In order to solve this problem in a reasonable computing time, sequential implementations become prohibitive, so that the authors speed up the computations by developing a high performance computing framework that uses hybrid architectures, which consist of multi CPUs together with accelerators (multi GPUs). Thus, in graphic processor units (GPUs) the evaluation of the cost function is parallelized, which requires a Monte Carlo method. For the optimization problem, the authors compare a metaheuristic stochastic differential evolution algorithm with a multi path variant of hybrid global optimization Basin Hopping algorithms, which combines Simulated Annealing with gradient local searchers (Ferreiro et al. in Appl Math Comput 356:282–298, 2019a). Both global optimizers are parallelized in a multi CPU together with a multi GPU setting