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The purpose of this paper is to carry out the mathematical and numerical analysis of a two-dimensional nonlinear parabolic problem on a compact Riemannian manifold without boundary, which arises in the energy balance for the averaged surface temperature. We use a possibly quasi-linear diffusion operator suggested by P. H. Stone in 1972. The modelling of the Budyko discontinuous coalbedo is formulated in terms of a bounded maximal monotone graph of R(2). The existence of global solutions is proved by applying a fixed point argument. Since the uniqueness of solutions may fail for the case of discontinuous coalbedo, we introduce the notion of non-degenerate solutions and show that the problem has at most one solution in this class of functions. The numerical analysis is carried out for the special case of a spherical Earth and uses quasi-uniform spherical triangles as finite elements. We study the existence, uniqueness and stability of the approximate solutions. We also show results of some long-term numerical experiments., Depto. de Análisis Matemático y Matemática Aplicada, Fac. de Ciencias Matemáticas, TRUE, pub

We present a finite element algorithm of a climate diagnostic model that takes as a climate indicator the atmospheric sea-level temperature. This model belongs to the category of energy balance models introduced independently by the climatologists M.I. Budyko and W. D. Sellers in 1969 to study the influence of certain geophysical mechanisms on the Earth climate. The energy balance model we are dealing with consists of a two-dimensional nonlinear parabolic problem on the 2-sphere with the albedo terms formulated according to Budyko as a bounded maximal monotone graph in R(2): The numerical model combines the first-order Euler implicit time discretization scheme with linear finite elements for space discretization, the latter is carried out for the special case of a spherical Earth and uses quasi-uniform spherical triangles as finite elements. The numerical formulation yields a nonlinear problem that is solved by an iterative procedure. We performed different numerical simulations starting with an initial datum consisting of a monthly average temperature field, calculated from the temperature field obtained from 50 years of simulations, corresponding to the period 1950-2000, carried out by the Atmosphere General Circulation Model HIRLAM., Depto. de Análisis Matemático y Matemática Aplicada, Fac. de Ciencias Matemáticas, TRUE, pub

The temporal evolution of the droplet radius is measured experimentally in high-temperature inert atmospheres for three different alcohols (ethanol, n-butanol, and glycerol) and three alkanes (n-heptane, n-dodecane, and n-hexadecane). It is shown that, while accompanying theoretical predictions of droplet-radius variations show excellent accuracy for the three alcohols, the three alkanes exhibit vaporization rates that are significantly smaller than those predicted theoretically. The accompanying observation of significant soot formation suggests that endothermic fuel pyrolysis may be responsible for the diminished vaporization rate. The quantification of this phenomenon is investigated here using a one-step irreversible reaction with an Arrhenius rate to model the fuel decomposition. It is shown how an analytical description developed on the basis of activation-energy asymptotics can be used in combination with the experimental measurements of the temporal droplet-radius evolution to adjust the fuel-pyrolysis kinetics, embodied at leading order in an effective pyrolysis temperature, which is obtained for n-heptane, n-dodecane, and n-hexadecane.

El uso de reactores anaerobios secos para la producción de biogás es una tecnología cada vez más atractiva al tratar residuos sólidos de diversa procedencia, con bajo requerimiento de agua. La presente investigación tuvo como objetivo el aislamiento, la caracterización e identificación de cepas nativas, a partir de residuos generados en el procesamiento de lana de oveja y fibra de alpaca para la producción de biogás en un reactor de digestión anaeróbica seca (DAS) para la degradación de residuos sólidos procedentes de la industria textil. La investigación se realizó en las instalaciones de la Universidad Católica de Santa María y la planta IV de la empresa Inca Tops S.A. y fue financiada por Innóvate Perú. Se aislaron 52 cepas bacterianas y 15 cepas fúngicas en condiciones de anaerobiosis a partir de muestras de los desechos sólidos generados en el procesamiento de fibra de alpaca y lana de oveja de le empresa Inca Tops. Para determinar la capacidad de producción de gas, cada una de las cepas fueron sembradas por punción en agar Sabouraud y caldo tioglicolato complementado con agar agar; la producción de gas se evidenció por la ruptura y/o desplazamiento del medio dentro del tubo, dando como resultado la selección de 3 cepas bacterianas y 3 cepas fúngicas, estas se caracterizaron e identificaron molecularmente: T-1 Pseudomona aeruginosa; A-0 puede ser una nueva especie de Proteus vulgaris; A-3 puedde ser una nueva especie de Alcaligenes sp; MC-1 Fusarium sp; MA-3 Fusarium oxyporum: MA-4 Monascus ruber. Se evaluó la composición y producción de biogás producido en tres reactores de digestión anaeróbica seca con distintos inóculos, bacterias, hongos y consorcio; concluyendo que el reactor inoculado con el consorcio tiene la mejor producción y características del biogás obteniendo 33.38 %, 6 %, 1.44 % y 0.89 ppm metano, dióxido de carbono, oxigeno, ácido sulfhídrico respectivamente. Palabras claves: Residuos sólidos, digestión anaeróbica seca, reactor, fungicas, biogás

Dada la creciente demanda por tratar residuos sólidos de distinta naturaleza, fácilmente disponibles, de composición variable y de difícil degradación es que se tiende a buscar estrategias para el tratamiento de estos. La presente investigación tuvo como propósito construir y evaluar un reactor de digestión anaeróbica seca (DAS) para la degradación de residuos sólidos procedentes de la industria textil mediante cepas fúngicas queratinolíticas. La investigación se realizó en las instalaciones de la de la Universidad Católica de Santa Maria y la planta IV de la empresa Inca Tops S.A y fue financiada por Innóvate Perú. Se aislaron 23 cepas fúngicas a partir de muestras de los desechos sólidos generados en el procesamiento de fibra de alpaca y lana de oveja de le empresa Inca Tops y del rumen de vaca. Para determinar su capacidad de degradación, cada una de las cepas fueron inoculadas en medio basal salino (MBS) complementado con la fibra y se realizaron análisis cuantitativos dando como resultado la selección de 5 cepas (P-X, P-1, P-2, MB-4 y MC-1), estas se caracterizaron molecularmente obteniendo: Aspergillus sp., Fusarium oxysporum, Aspergillus sp., Fusarium oxysporum, Fusarium sp. respectivamente. Se construyó un reactor de digestión anaeróbica seca DAS experimental de 20 litros de capacidad, y 11 L de capacidad efectiva, la configuración de este se realizó teniendo en cuenta lo siguiente: sistema bach de una etapa con recirculación de influente, relación del influente y biomasa de 2:1 y temperatura mesofila. La evaluación del digestor anaerobio seco se realizó comparando la biomasa inicial y final, después de trabajar durante 60 días, dando como resultado una disminución en el porcentaje de sólidos totales de 37.91 % a 28.82 %, sólidos volátiles de 19.64 % a 15.71 %, demanda química de oxígeno de 2080.19 mg/Kg a 1414.63mg/Kg y el pH de 7.35 a 7.15 Palabras claves: Residuos sólidos, digestión anaeróbica seca, reactor, cepas fungicas, capacidad de degradación

El Biol es un abono orgánico líquido que se origina a partir de la descomposición de materiales orgánicos, como estiércol de animales, plantas verdes, frutos, leguminosas, entre otros. El biol como abono es una fuente de fitorreguladores que ayudan a las plantas a tener un óptimo desarrollo, contiene nutrientes que son asimilados fácilmente generando mayor productividad a los cultivos, haciéndolos más vigorosos y resistentes. Para obtener biol se emplean biorreactores que trabajan de manera anaerobia es decir en ausencia de oxígeno. Esta investigación se realizó con el objetivo de evaluar la composición del biol mediante el uso de consorcios microbianos dentro de un reactor con un volumen efectivo de 11 L que operó por 45 días. Para el tratamiento de los residuos sólidos se aislaron bacterias nativas de la lana de oveja y fibra de alpaca, las cuales fueron identificadas molecularmente, obteniendo las cepas Pseudomonas aeruginosa, Proteus vulgaris y Alcaligenes sp. , las cuales tienen capacison cepas anaerobias y producen gas; de igual manera se aislaron hongos nativos del rumen de vaca que fueron identificados molecularmente, obteniendo las cepas Aspergillus sp., Fusarium sp., Fusarium oxysporum y Monascus sp. , los cuales son cepas anaerobias y degradan los residuos sólidos textiles. Con las cepas aisladas se formaron tres consorcios diferentes; sólo bacterias, sólo hongos, bacterias y hongos. De estos procesos se obtuvieron 4 L de biol por consorcio. Luego de diferentes experimentaciones y análisis de parámetros se pudo concluir que el biol extraído del biorreactor 1, que trabajó con las bacterias y el biorreactor 2, que trabajó con los hongos, dieron excelentes resultados los mismos que mejoran a los parámetros del biol estándar. El biol obtenido de los biorreactores 1 y 2 tiene mayor cantidad de N-P-K (Nitrógeno-Fósforo-Potasio) que ayuda al crecimiento y desarrollo vegetativo formando parte de las proteínas, clorofila y hormonas como las vitaminas. La cantidad

El incremento de la contaminación ambiental es un tema muy importante, en los últimos años han crecido las tecnologías para tratar diferentes tipos de aguas residuales, sean domesticas o industriales. En el presente trabajo de investigación se plantea una tecnología combinada de tratamiento anaerobio usando un reactor anaerobio de flujo ascendente (UASB por sus siglas en ingles) y un reactor aerobio insuflado con aire para el tratamiento de aguas residuales procedentes del lavado de lana de oveja de la industria textil. Para el tratamiento anaerobio se diseñó el biorreactor UASB con una capacidad de 42 L con un tiempo de residencia hidráulica de 25.4 horas. Se aislaron dos cepas procedentes del agua residual del lavado de lana de oveja, las cuales fueron identificadas molecularmente como Kurthia gibsonii y Kurthia sp. Para el reactor aerobio se trabajó con un recipiente de una capacidad de 20 L con un tiempo de residencia hidráulica de 5 días y 28.22 kg de aire/día. Luego de combinar los dos tratamientos se obtuvieron porcentajes de remoción de 87.05% para DBO5, 85.04% para DQO, 88.52% para SST y 89.75% para AyG, se escogieron estos parámetros debido a que el agua residual procedente de la industria textil son descargadas a la red de alcantarillado según la normativa establecida por el DS 001-2015-Vivienda, nos indica que si el agua residual supera los Valores Máximos Admisibles la empresa debe ser multada. Se logró mediante la combinación del tratamiento anaerobio/aerobio reducir estos parámetros y lograr que la empresa no sea multada por la descarga de sus efluentes. Palabras Clave: Lana de oveja, Biorreactor UASB, reactor aerobio, valores máximos admisibles.