Diseño de sistemas hidráulicos bajo criterios de optimización de puntos de pliegue y múltiples criterios

Abstract

Una manera de reducir los costos en procesos industriales es minimizar los consumos de agua de primer uso, lo cual es posible mediante el reúso de los efluentes de las operaciones unitarias cuyas concentraciones de contaminantes sean permisibles en otras operaciones. Estas concentraciones permisibles son alcanzables mezclando efluentes o agua residual con agua de primer uso o tratada. El diseño de sistemas con reúso de agua tratada requiere configurar las conexiones entre operaciones unitarias, fuentes de suministro y plantas de tratamiento, de manera que: a) se minimice el caudal de agua de primer uso y b) se minimice el costo de la infraestructura necesaria. En este artículo se presenta un modelo para el diseño de sistemas con las características descritas, empleando el concepto de punto de pliegue (pinch approach). Se propone alcanzar la configuración empleando, inicialmente, programación matemática y después, a través de una técnica heurística basada en la solución de procesos de decisión markovianos, llamada Multi Objective Distributed Q-Learning (MDQL), de la cual se obtiene un conjunto de Pareto. Los resultados obtenidos mediante el conjunto de Pareto se comparan con la técnica de programación matemática.