Fi Noooo | Vertedero | Naturaleza\nGuardarGuardar Fi Noooo para más tarde\n14 vistas290 páginas\nCapítulo I - explosión demográfica de las grandes y pequeñas ciudades\nInf.rs.Munic_ Tucurrique_ 2009 FINAL\n“Gestión de residuos de equipo informático a trav\nReciclaje de Papel y Carton en Chiclayo\nImpactoambiental Contaminacionderesiduossolidos 120423212453 Phpapp02\nc Residuos Reutilizacion Reciclaje\nFactibilidad Rellenos Sanitarios\ncuencas hidrofraficas y parque naturales\n24 Gestion Integral de Residuos Solidos 2010\nTaller i Expocicion. Blas\nEstá en la página 1de 290\nTRABAJO ESTRUCTURADO DE MANERA INDEPENDIENTE\nPREVIO A LA OBTENCIÓN DEL TÍTULO DE INGENIERO\n“ESTUDIO DEL PROCESO DE TRITURACIÓN DE LOS RESIDUOS SÓLIDOS ORGÁNICOS PARA REDUCIR LA CONTAMINACIÓN RESIDUAL EN EL MERCADO MAYORISTA DE AMBATO”.\nARIAS POZO DIEGO ESTUARDO\nTUTOR: ING. ALEX MAYORGA\nEn mi calidad de director de tesis de grado, previo a la obtención del Título de Ingeniero Mecánico, con el Tema: ESTUDIO DEL PROCESO DE TRITURACIÓN DE LOS RESIDUOS SÓLIDOS ORGÁNICOS PARA REDUCIR LA CONTAMINACIÓN RESIDUAL EN EL MERCADO MAYORISTA DE AMBATO. Realizado por el Sr. Arias Pozo Diego Estuardo, egresado de la Facultad de Ingeniería Civil y Mecánica de la Universidad Técnica de Ambato.\n Que la presente tesis es original de su autor.\n Ha sido revisada en cada uno de sus capítulos.\n Está concluida y puede continuar con el trámite correspondiente.\nAmbato, Octubre 2013\nIng. Alex Mayorga\nAUTORÍA DEL TRABAJO DE TESIS\nYo, Arias Pozo Diego Estuardo con C.I. # 05031614-6 declaro que los resultados obtenidos y expuestos en el presente trabajo de investigación con el tema:\n“ESTUDIO DEL PROCESO DE TRITURACIÓN DE LOS RESIDUOS SÓLIDOS ORGÁNICOS PARA REDUCIR LA CONTAMINACIÓN RESIDUAL EN EL MERCADO MAYORISTA DE AMBATO”. Son absolutamente de mi autoría; a excepción de las referencias bibliográficas que se incluyen en este texto.\nQue los criterios emitidos en el trabajo de investigación así como también los contenidos, conclusiones, recomendaciones son de exclusiva responsabilidad de mi persona, como autor del presente trabajo.\nEste proyecto lo dedico a Dios por\nbrindarme la sabiduría y fortaleza en\ntodo momento de mi existencia.\nAl concluir mis estudios universitarios\nquiero dedicar el presente trabajo que fue\nrealizado con todo mi esfuerzo y sacrificio\na mi querida familia, parte fundamental\nmi desarrollo, a mi Padre Estuardo y a\nmadre Teresa a mis queridos hermanos\nBoris y Mariela por brindarme su amor y\nconfianza incondicional para cumplir con\nA mis estimados compañeros y amigos\npor ser partícipes de esta agradable\nA Dios por su sabiduría y bondad infinita durante la carrera\nA mi familia, fuerza inagotable de amor y ternura en esta\nescuela llamada vida.\nAgradezco a la Facultad de Ingeniería Civil y Mecánica para formarme profesionalmente. Y a cada uno de mis profesores por todos los conocimientos impartidos en el aula.\nA la Ing. Mónica Silva, por brindarme su apoyo en el análisis\nde los residuos orgánicos en la Faculta de Ingeniería en Alimentos.\nAl Ing. Luis A Salan A. que con sus conocimientos y experiencia en el ámbito de la construcción de equipos en acero inoxidable hizo posible el desarrollo de este proyecto de\nA las Autoridades y al Departamento de Higiene de la\nEmpresa Pública Municipal Mercado Mayorista Ambato (EP- EMA) por la apertura brindada en el desarrollo de la presente investigación.\nA mi amigo y compañero de fórmula Mauro Toalombo por su\nparticipación activa en esta investigación del aprovechamiento\nde los Residuos Sólidos Municipales (RSM).\nA mis amigos de la eterna Juventud; David Morales, Pablo\nFiallos, Pablito Morales, Pablo Pazos, Juan Muquinche, Fredy Yanchaguano (Chavito,)Walter Mora y, Alex Heredia, con los cuales he compartidos momento de aprendizaje y compañerismo, amistades que me honra y me alegran.\nMis más sinceros agradecimientos a todo aquellos, que de una\nu otra manera hicieron posible esta entretenida e inolvidable experiencia profesional.\n1.2 PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA:\nDELIMITACIÓN DEL OBJETO DE\n2.4.1 PROCESO DE TRITURACIÓN DE RESIDUOS\n2.4.2. 1 RECUPERACIÓN DE LA MATERIA\nFACTORES DE CONTROL TÉCNICO EN EL\nSELECCIÓN DEL PROCESO BIOLÓGICO\nEL COMPOSTAJE AEROBIO\n2.4.3 PROCESOS UNITARIOS EN LA INGENIERÍA DE\n2.4.3.1 FUNDAMENTOS CIENTÍFICOS DE LAS OPERACIONES\n2.4.3.2 OPERACIONES EN LAS QUE INTERVIENEN PARTÍCULAS DE\n2.4.3.3 CARACTERIZACIÓN DE PARTÍCULAS\n2.4.4 PROCESO DE REDUCCIÓN DE TAMAÑO DE RESIDUOS SÓLIDOS ORGÁNICOS\nNATURALEZA DE LAS FUERZAS UTILIZADAS EN LA REDUCCIÓN DE\nRELACIÓN DE REDUCCIÓN (R.R.)\nCONSIDERACIONES EN QUE SE BASA LA SELECCIÓN DE LOS\nDUREZA DE LOS\nESTRUCTURA MECÁNICA DE LOS PRODUCTOS DE\n2.4.4.7 EQUIPOS PARA LA REDUCCIÓN DE\nTRITURADORA DE MANDÍBULAS O QUIJADAS\nMOLINO DE MARTILLOS E IMPACTORES\n2.4.5.1 ESCALA DE PRIORIDADES EN REDUCIR LA CONTAMINACIÓN:\nLA RAZÓN DE SER DE LA RECUPERACIÓN Y EL RECICLADO DE RESIDUOS DE ALIMENTOS\n2.6 SEÑALAMIENTO DE VARIABLES\n2.6.3 TÉRMINO DE\n3.1 MODALIDAD BÁSICA DE LA INVESTIGACIÓN\n3.2 NIVEL O TIPO DE\n3.2.2 TIPO DE INVESTIGACIÓN\n3.3 POBLACIÓN Y\n3.3.1 TAMAÑO DE LA\n3.4 OPERACIONALIZACIÓN DE\n3.5 PLAN DE RECOLECCIÓN DE LA\n3.6 PLAN PROCESAMIENTO DE LA INFORMACIÓN\n3.6.2 Plan de Análisis e Interpretación de\n4.1.1 Análisis de Lugares de Almacenamiento y\n4.1.2 Agentes Generadores de los Residuos\n4.1.3. Densidades Voluminosas de los Residuos Orgánicos en la EP-EMA\n4.1.4 Análisis Aproximado de Generación de los Residuos Sólidos\n4.1.5 Análisis Aproximados de Composición de Los Residuos Sólidos Orgánicos de\n4.1.6 Propiedades Físicas, Químicas y Mecánicas de los Residuos Orgánicos para\nCriterios de Reducción de\n4.1.6.1. Determinación de la Humedad en Base Seca y Húmeda de Forma\n4.1.6.2 Tamaño de Residuo y Distribución de\n4.1.6.3 Características Mecánicas de la Materia\n4.1.7 Selección del Equipo Triturador de Residuos Orgánicos\n4.1.8 Análisis del Origen de la Contaminación Residual\n4.2 INTERPRETACIÓN DE\n4.2.1 Generación de Residuos Orgánicos por\n4.2.2 Personas Participes de las Actividades Comerciales en la\n4.2.3 Determinación de la Generación Per\n4.2.4 Densidad de los Residuos Orgánico Generados en la\n4.2.5 Cuantificaciones de Flujos de Orgánico\n4.2.6 Interpretación Aproximados de Composición de Los Residuos Sólidos Orgánicos\nde la EP-EMA\n4.2.7 Interpretación de Contenido de\n4.2.8 Contenido de Humedad en Base Seca y\n4.2.9 Interpretación de la Concentración Potencial Hidrógeno (pH) de los Residuos Sólidos\n4.2.10 Determinación de la Resistencia Específica de Corte\n4.2.11 Interpretación en la Selección del Equipo de\n4.2.12 Grado de\n4.2.13 Principales Problemas de Contaminación Residual en el Mercado Mayorista\n4.2.14 Análisis e Interpretación de Resultados de la Encuesta de Diagnóstico de la Limpieza y Salubridad Realizada en la EP-EMA (Véase Anexo F)\n4.2.15 Situación Actual del Mercado Mayorista\n4.3.1 VERIFICACIÓN DE LA HIPÓTESIS DE FORMA\n6.4.1 Objetivo General\n6.4.2 Objetivos Específicos\n6.5 ANÁLISIS DE FACTIBILIDAD\n6.6.1 Parámetros de Diseño\n6.6.2 Ensayo para Obtener la Potencia de Ruptura\n6.6.3 Designación de Velocidades Tangenciales del\n6.6.4 Determinación de la altura real para obtener la velocidad Tangencial\n6.6.5 Potencia de Ensayo Total para Romper un\n6.6.6 Determinación de la Velocidad Angular dentro de la Carcasa\n6.6.7 Determinación de la Potencia del\n6.6.8 Determinación de la Potencia de\n6.6.9 Número de Trenes en el Rotor del Triturador de Martillos\ndel Espesor Mínimo de los Martillos\n6.6.11 Determinación de la profundidad del Rotor (Carcasa\n6.6.12 Principales Dimensiones del Martillo\n6.6.13 Evaluación de la Masa del\n6.6.14 Determinación del Número de\n6.6.15 Diseño del Martillo\n6.6.16 Análisis de Falla de los Martillos por\n6.6.19 Diseño del Disco Porta\n6.6.20 DISEÑO DEL PERNO DE SUJECIÓN DEL\n6.6.20.1 Tensión del Bloque de\n6.6.21 SELECCIÓN DE\n6.6.21.2 Cálculo de la Potencia corregida (Pc)\nDeterminación de la sección de la\n6.6.21.4 Selección de Diámetros Primitivos de\n6.6.21.5 Determinación de la Distancia entre Centros\n6.6.21.6 Determinación de la Longitud de la Banda\n6.6.21.7 Longitud Nominal Recomendada de Bandas\n6.6.21.8 Corrección de la Distancia entre Centros\n6.6.21.9 Determinación del Ángulo\n6.6.21.10 Potencia Trasmisible por Bandas\n6.6.21.11 Determinación del Número de\n6.6.21.12 Análisis de\n6.6.22 DISEÑO DEL EJE DE\n6.6.23 CÁLCULO DE LA RESISTENCIA A LA\n6.6.24 SELECCIÓN DE\n6.6.25 CÁLCULO DE LAS CHAVETA Y CHAVETERO PARA EL EJE\n6.6.25.1 Análisis de la chaveta para estado de\ndel Chavetero a Aplastamiento\n6.6.27 DISEÑO DE LOS ESFUERZOS EN LOS PERNOS DE SUJECIÓN EN\nLA BRIDA DEL SISTEMA DE\n6.6.28 CÁLCULO DE LA BANCADA DEL EQUIPO\n6.6.28.1 Cálculo de\n6.6.28.2 Diseño del Sistema de\nDISEÑO DEL SISTEMA DE\n6.7 METODOLOGÍA. (MODELO OPERATIVO)\n6.7.4 El Rotor del\n6.7.5 Carcasa Externa\n6.7.7 Tolvas de Carga y\n6.8.1 Análisis de costos\nAnálisis de Económico\n6.9. PREVISIÓN DE LA\nDIAGRAMA DEL PROCESO ACTUAL PA RA LOS RSM DE LA EP-EMA\nDIAGRAMA DEL PROCESO MODIFICADO PARA LOS RSM DE LA EP-\n6.9.1 Resultado de las Pruebas de\n6.9.2 Operación y\n6.9.3 Conclusiones y\nCuadro 1.1. Descripción del Espacio Geográfico de la EP EMA………………\nCuadro 2.1. Factor de Forma para Diversos Materiales. …………………….17\nCuadro 2.2. Algunos Indicadores, sus Colores e Intervalos de Viraje (pH)……\nCuadro 2.3. Comparación Entre los Procesos del Compostaje Aerobio y la Digestión Anaerobia para el Procesamiento de la Fracción\nOrgánica de los RSU…………\nCuadro 2.4. Naturaleza de las Fuerzas de Triturado…………………………\nCuadro 2.5. Clasificación de los Molinos por su Funcionamiento……………\nCuadro 3.1. Número de Encuestas Realizadas en la EP-EMA………………….58\nCuadro 4.1. Descripción de Cubículos con sus Bodegas. …………………\nCuadro 4.3. Número de Personas Implicadas en la EP-EMA………………….66\nCuadro 4.4. Densidad Voluminosa de les Residuos Orgánicos…………………67\nCuadro 4.5. Datos Informativos de generación de Residuos Sólidos en las Naves\nCuadro 4.2. Descripción de las Naves de la EP-EMA…………………………\nque Conforman la EP-EMA………………\nCuadro 4.6. Interpretación de Valores Volumétricos y Másicos de la Generación de Residuos Sólidos Orgánicos en las Naves que conforman la EP-\nCuadro 4.7. Residuos Orgánicos de Mayor Generación en la EP- EMA……\nCuadro 4.8. Medidas de los Frutos Analizados……………\nCuadro 4.9. Tamaño de partícula Característico………………………………\nCuadro 4.10. Determinación de la Resistencia Específica de Corte (τc)……….75\nCuadro 4.12. Seleccionar del Proceso de Trituración según Niveles Óptimos….76\nCuadro 4.13. Problemática de Contaminación Residual en la EP-EMA………\nCuadro 4.14. Transmisión de Enfermedades Producidas por Vectores Sanitarios………………………………………………………\nCuadro 4.15. Determinación de la Generación Per-Cápita………………………81\nCuadro 4.16. Densidades y Humedades Típicas de la Fracción Orgánica………82\nCuadro 4.17. Parámetros Considerables en el Proceso de Trituración………\nCuadro 4.18. Residuos Orgánicos de Mayor Generación en la EP- EMA……\nCuadro 4.19. Reacción Acidez-Alcalinidad……………………………………\nCuadro 4.20. Determinación de los Parámetros Principales del Residuo Orgánico\nCuadro 4.21. Frecuencia de Calificación de limpieza de la EP-EMA………\nCuadro 4.22. Frecuencia de Disposición de los Residuos Generados………\nCuadro 4.23. Frecuencia que Separa la Basura para Volver a Utilizar……\nCuadro 4.24. Frecuencia de Existencia Contaminación en el Mercado………\nCuadro 4.25. Frecuencia de Producción de Residuos en el Mercado………….99\nCuadro 4.26. Que se Debería hacer con los Residuos del Mercado\nCuadro 4.27. Frecuencia de Conformidad con la Limpieza del Mercado.……102\nCuadro 4.28. Frecuencia Como Mejorar la Limpieza del Mercado……………103\nCuadro 4.29. Frecuencia de Ubicación Correcta y Contenedores Suficientes…104\nCuadro 4.30. Comerciantes que Colaborarían para Recuperar los Residuos del Mercado………………………………………………………… 105\nCuadro 4.31. Frecuencias Observadas de los Comerciantes Catastrados………111\nCuadro 4.32. Frecuencias Esperadas de los Comerciantes Catastrados………\nCuadro 4.33. Estimación del Chi Cuadrado de los Comerciantes Catastrados…113\nCuadro 6.2. Propiedades Mecánicas del tipo de Acero inoxidable M 303 EXTRA.\nCuadro 6.1. Altura de Ensayo de Caída libre……………………………\nCuadro 6.3. Factor de Forma para Cuchillas……………………………………139\nCuadro 6.4. Factores de Carga………………………………………………….142\nCuadro 6.5. Coeficientes para la Ecuación de Factor Superficial.\nCuadro 6.6. Factor de Temperatura……………………………………………\nCuadro 6.7. Coeficientes de Confiabilidad……………………………………\nCuadro 6.8. Factor Cx según la Condición de Trabajo…………………………154\nCuadro 6.9. Secciones de Bandas en V Estándares……………………\nCuadro 6.10. Series Diámetros Primitivos Sección (A)………………………\nCuadro 6.11. Selecciones de la Longitud (L’) del catálogo…………………\nCuadro 6.12. Cortantes de Izquierdas a Derechas………………………………166\nCuadro 6.13. Cortantes de Izquierdas a Derechas………………………………166\nCuadro 6.14. Coeficientes para la Ecuación de Factor de Seguridad………….169\nCuadro 6.15. Factores de Carga……………………………………………\nCuadro 6.16. Factores de Confiabilidad correspondientes a una Desviación Estándar de 8% del Límite de Fatiga. …………………….……\nCuadro 6.17. Pesos que Intervienen en la Carga Axial (Ka)…………………\nCuadro 6.18. Distancia entre Centros y Espesores de Láminas de Aceros para Cribas…………….……………………………………………\nCuadro 6.19. Cargas que Soporta la Estructura del Triturador………………\nCuadro 6.20. Egresos por Concepto de Materiales……………………………\nCuadro 6.21. Egresos Varios………………………………………\nCuadro 6.22. Egresos Totales……………………………\nCuadro 6.23. Ingreso por Venta de Residuos Triturados\nCuadro 6.24. Egresos por Triturar Residuos Orgánicos…\nCuadro 6.25. Depreciación y Valor en Libros del triturados…………\nCuadro 6.26. Estado de Resultados Equivalente al Proceso de Trituración…\nCuadro 6.27. Resultado de las Principales Prueba de Funcionamiento……\nCuadro 6.28. Resultado del Rendimiento Másico y Volumétrico del Triturador\nFigura 1.1. Mapa de Sitio y Distribución EP-EMA………….……………………6\nFigura 2.1. Red de Categorías Fundamentales…………………………\nFigura 2.2. Esquema de Una Planta Compostaje…………………………\nFigura 2.3. Variación de temperatura durante el Proceso de Compostaje……….19\nFigura 2.4. PH metro Instrumento de Medición Directa del pH…………………19\nFigura 2.5. Indicador del pH en el papel Indicador Universal…………………\nFigura 2.6. Diagrama de Flujo Generalizado del Proceso de Compostaje……….23\nFigura 2.7. Métodos de Compostaje Comúnmente utilizados……………\nFigura 2.8. Dimensiones de una Partícula Sólida (Componente)……………… 30\nFigura 2.9. Trituradora de Mandíbulas o Quijadas………………………………38\nFigura 2.10. Trituradora Rotatoria excéntrica……\nFigura 2.11. Molino de Martillo (Eje Horizontal)……………………………….42\nFigura 2.12. Molino de Martillo (Eje Vertical)…………………………………\nFigura 2.13. Desintegrador Rietz………………………………………………\nFigura 2.14. Trituradora de Rodillos.…………………………………………….45\nFigura 2.15. Desmenuzador de Vidrio…………………………………………\nFigura 2.16. Esquema de la Sección Transversal de una Picadora de Forraje….47\nFigura 2.17. Métodos de Gestión de los “Biorresiduos”………………………\nFigura 2.18. El Camino de la Recuperación y Reciclado en el Ciclo de los Frutos.\nFigura 2.19. Reciclado Sin Tratamiento………………………………………\nFigura 2.20. Reciclado Con Tratamiento………………………………………\nFigura 2.21. Esquema General de Proceso Valorga para el Tratamiento de RSU.\nFigura 4.1. Mapa de Ubicación Mercado Mayorista Ambato……………………64\nFigura 4.2. Composición y Generación de Residuos Biodegradables de la EP- EMA…………………………………………………………….…\nFigura 4.3. Contenido en de Humedad en Masa Liquida y Seca de los Residuos Orgánicos…………………………………………….……………\nFigura 4.4. Dimensiones Unitarias de los Residuos Orgánicos………………….73\nFigura 4.5. Muestra de Residuos Orgánicos dispuestos para el Ensayo al Corte.74\nFigura 4.6. Ensayo de Corte Directo Correspondiente al Coco Exocarpio Seco 74\nFigura 4.7. Porcentaje de Generación en Masa de las Naves de la EP-EMA…\nFigura 4.8. Porcentaje de Generación en Volumen de las Naves de la EP- EMA…………………………………………………………….…\nFigura 4.9. Representación Gráfica de los Residuos Generados en la EP- EMA…………………………………………………………….…\nFigura 4.10. Consecuencias del Exceso de Humedad en la Reducción de Tamaño.\nFigura 4.11. Distribución Típica de Tamaños de Partícula para la Fracción Orgánica de los RSU Antes y Después de la Trituración, Excluyendo\nFigura 4.12. Contaminación Residual por la Acumulación de Residuos……… 91\nFigura 4.13. Presencia de Material Putrescible Adherida al Fondo del Contenedor.\nResiduos de Jardín…………………………\nFigura 4.14. Presencia de Lixiviados Producidas por Residuo de Mandarinas\nFigura 4.15. Perros Ambulaste Esparciendo los Residuos……………………\nFigura 4.16. Frecuencia de Calificación de la limpieza de la EP-EMA………\nFigura 4.17. Frecuencia de Disposición de los Residuos Generados………\nFigura 4.18. Frecuencia que Separa la Basura para Volver a Utilizar en la EP- EMA………………………………………………………… ….….97\nFigura 4.19. Frecuencia de Existencia de Contaminación en la EP-EMA……\nFigura 4.20. Frecuencia del por qué se Produce la Acumulación de Basura en la EP- EMA………………………………………………………….100\nFigura 4.21. Frecuencia Como Recuperar con los Residuos de la EP- EMA…101\nFigura 4.22. Frecuencia de Estar Conforme con las Actividades de Limpieza\nFigura 4.23. Frecuencia como se Mejoraría la Limpieza de la EP-EMA……\nFigura 4.24. Frecuencia de Ubicación y Disponibilidad de Contenedores.……105\nFigura 4.25. Comerciantes que estarán Dispuestos a Colaborar para Recuperar los\nResiduos Generados en la EP-EMA……………………………\nFigura 4.26. Verificación Gráfica de la hipótesis……………………………\nFigura 6.1. Proyecto a Implementarse (CENTRO AGRÍCOLA TUNGURAHUA) Planta de recuperación de Residuos Sólidos……………………….120\nFigura 6.2. Caída Libre de un Objeto Metálico sobre el Residuo Coco……… 124\nFigura 6.3. Requisito de Especifico de Energía (base Húmedo)……………….130\nFigura 6.4. Distribución de Tamaños de partícula para la Fracción Orgánica de los RSU antes y después de la Trituración, excluyendo Residuos de\nFigura 6.5. Número de Trenes en el Triturador de Martillos…………………\nFigura 6.6. Dimensiones y Área de trabajo de los Martillos……………………137\nFigura 6.7. Descripción del Sistema de Martillos………………………………145\nFigura 6.8. Gráfico del Perno con sus Fuerzas………………………………….150\nFigura 6.9. Gráfico del Bloque de Cortante………………………………\nFigura 6.10. Curvas para la Selección de Bandas………………………………154\nFigura 6.11. Análisis de Fuerzas………………………………………………\nFigura 6.12. Fuerza y Torque Resultante que la Banda ejerce sobre el eje Conducid………………………………………………………\nFigura 6.13. Diagrama de Cuerpo Libre del Eje Conducido……………………163\nFigura 6.14. Fuerza Tangencial y Torques que Actúa en el Plano Z-X……….164\nFigura 6.15. Diagramas de Fuerza Cortante y Momento Flexionante del Eje….165\nFigura 6.16. Diagramas de Cargas para Rodamientos Cónicos……………….175\nFigura 6.17. Dimensiones de la Chaveta Cuadrada…………………………….181\nFigura 6.18. Dimensionamiento de la Criba……………………………………185\nFigura 6.19. Longitud Efectiva de Columna …………………………………\nFigura 6.20. Vista de la Bancada……………………………………………….193\nFigura 6.21. Placa Base…………………………………………………………194\nFigura 6.22. Criba………………………………………………………………194\nFigura 6.23. Sistema de Corte…………………………………………………\nFigura 6.24. Carcasa Externa…………………………………………………\nFigura 6.25. Tapa Superior…………………………………………\nFigura 6.26. Tolva de Alimentación. …………………………………………\nFigura 6.27. Tolva de Descarga………………………………………………\nFigura 6.28. Diagrama de Proceso Actual……………………………………\nFigura 6.29. Diagrama de Proceso Modificado………………………………\nFigura 6.30. Gavetas de Residuos Orgánicos Seleccionados para Triturar. …\nFigura 6.31. Muestra del Tamaño de la Masa Triturada……………………… 209\nFigura 6.32. Muestra del Líquido Lixiviado Producto del Proceso de Trituración……………\nTEMA: “ESTUDIO DEL PROCESO DE TRITURACIÓN DE LOS RESIDUOS SÓLIDOS ORGÁNICOS PARA REDUCIR LA CONTAMINACIÓN RESIDUAL EN EL MERCADO MAYORISTA DE AMBATO”.\nEl presente trabajo de investigación radica en la realización de los estudios de los\nresiduos sólidos orgánicos que son generados en las instalaciones de la Empresa\nPública Municipal Mercado Mayorista Ambato,(EP-EMA) con el objetivo de\nreducir la contaminación residual que existe en las zonas donde se realizan las\nactividades comerciales, además se tiene como finalidad principal la reducción del\ntamaño por medio de un proceso unitario (trituración) de los residuos sólidos\norgánicos para producir abono orgánico. La investigación se fundamenta en un\nestudio de campo de algunos meses de la mayor generación de los residuos\nsólidos orgánicos en el EP-EMA, mediante el empleo de la apreciación visual y de\nequipos de los laboratorios de las Facultades de Ingeniería Civil y Mecánica y\nFacultad de Ingeniería en Alimentos, de donde se obtuvieron determinaciones\ncomo: tamaños de partículas de los residuos orgánico e inorgánicos, densidades\nunitarias y voluminosas, composiciones másicas y volumétricas, contenido de\nhumedad y la concentración potencial Hidrógeno (pH) de los residuos de estudio,\ncon el propósito de determinar un análisis del proceso unitario más óptimos de\nreducción del tamaño de la materia orgánica. También se efectúa la investigación\nde los contaminantes residuales existentes en la EP-EMA, así como la disposición\nadecuada de los contenedores y planificación de futuras campañas de\nconcientización hacia los comerciantes con el objetivo de dar alternativas para el\nmejoramiento de la salubridad y de esta manera contribuir a la reducción de la\ncontaminación residual. De los estudios realizados se establece conclusiones y\nrecomendaciones, de donde se determina el proceso unitario adecuado para la\nreducción de tamaño de los residuos orgánicos incorporando la trituración por\nimpacto. Finalmente se diseña y se construye el triturador de martillos en acero\ninoxidable para residuos orgánicos, basándose en parámetros fundamentales\ncomo: tamaños de los residuos; generación diaria, contenido de humedad; pH. etc.\n“A nivel mundial, los residuos sólidos han ocasionado impactos ambientales negativos por su disposición incorrecta y con la aparición de concentraciones y asentamientos importantes de población humana, los procesos de transformación industrial agroalimentarios y a los hábitos de consumo de las personas, según el informe del medio ambiente en Europa: tercera evaluación de la cantidad total de residuos municipales que se recoge es cada vez mayor en un gran número de los países europeos. Generándose cada año más de 3.000 millones de toneladas de residuos, equivalente a 3,8 ton por persona en Europa Occidental, 4,4 ton por persona en Europa Central y Oriental y 6,3 ton en los países de EECCA; Europa del Este, Cáucaso y Asia Central”.(Manejo de los Residuos Sólidos Municipales en América Latina y Caribe, 2009).\nComo precisa (CEOANES, 2009), “el acelerado proceso de urbanización en América Latina y el Caribe ha traído consigo una serie de problemas ambientales. Tomando en cuenta la cantidad de materia orgánica presente en los residuos sólidos urbanos supera el 50% del total generado de los cuales aproximadamente el 2% recibe tratamiento adecuado para su aprovechamiento; el resto es confinado\nen vertederos o rellenos sanitarios; con una inadecuada gestión de sus residuos\nsólidos urbano, botaderos a cielo abierto, desconocimiento de la población sobre\nla forma de manejar sus residuos. Además gran cantidad de personas dedicadas a\nactividades informales de reciclaje… etc.”\n“Es claro que en nuestro país es muy limitada la existencia de plantas de tratamiento biológicas donde se aprovechan residuos orgánicos, la carencia de recursos y la inexistencia de servicios eficientes para el manejo de los residuos, y los sistemas incrementados en algunas provincias del país para tratamiento de desechos orgánicos no cumplen con la normatividad requerida para operar, sin duda al poco a largo plazo de planes operativos, financieros y ambientales tanto a nivel nacional como provincial, los residuos sólidos urbanos son parte de los recursos inmutables del planeta una vez recolectados son depositados en basureros\na cielo abierto que existen en la mayoría de los municipios de nuestro país;\ncausando la proliferación de patologías capaces de transmitir enfermedades.\nEn la ciudad de Ambato al igual que en el Mercado Mayorista el almacenamiento de residuos orgánicos se realiza en eco-tachos y contenedores respectivamente, en los cuales los usuarios depositan los residuos de forma común, no obedece ningún tipo de planificación o caracterización por tipo de residuo, generando una preocupación por parte la comunidad, la falta de interés de las autoridades locales al no garantizar una mejor calidad de vida de sus habitantes, sin la implementación de un plan de manejo integral de residuos sólidos con una diferenciación en la fuente, recolección y disposición final de la desechos de forma adecuada, y ambientalmente segura.\nEn la actualidad no existe ningún tratamiento de los residuos sólidos, la única disposición final es depositar en el relleno sanitario. Como afirma el autor de la tesis (LÓPEZ, 2011:68), “el relleno sanitario ocupa una superficie de 18 hectáreas que comenzó a operar en el año 2004, actualmente se controla el porcentaje de contaminación ambiental tomado como referencia la afectación del suelo y del agua como consecuencia de la lixiviación de substancias tóxicas que se producen en su interior generado especialmente por los residuos orgánico agravándose aún más con el agua de las lluvias liberadas en aguas superficiales y\nsubterráneas. El relleno sanitario recibe directamente los residuos generados en las viviendas, los rechazos y/o residuos de los mercados, curtiembres, escombros, desechos hospitalarios y en general todos los desechos que se generan en el cantón Ambato, que representan un total de 210 ton/día. La composición es de un 60% de materia orgánica, que favorece la formación de lixiviados y metano a partir de la misma”.\n1.2.2 ANÁLISIS CRÍTICO.\nLa excesiva contaminación residual en la Empresa Pública Municipal Mercado Mayorista Ambato (EP-EMA). Empieza a adquirir una mayor preocupación por la permanencia de residuos putrescibles acumulados, sin una disposición final adecuada de aprovechamiento, sin adquirir responsabilidad por conservar el medio ambiente. La situación actual de la disposición final de los residuos sólidos generados el mercado mayorista, consiste en trasladar de manera directa en su totalidad por medio de los vehículos recolectores (carga frontal) hacia el relleno sanitario, privándoles de la oportunidad de ser aprovechados como fines renovables, induciendo a la disminución futura del espacio ocupacional del relleno sanitario de la ciudad.\nLo expuesto anteriormente se agrava al no contar con procesos de clasificación de los residuos sólidos en su origen que facilite su recuperación. La insuficiente colaboración, añadida la falta de cultura de los usuarios de la EP-EMA contribuye a la acumulación exagerada de los residuos sólidos mezclados en los contenedores y derramados en su entorno, atrayendo animales ambulantes y roedores incrementando la presencia de insalubridad causa fundamental de enfermedades infecciosas asociadas a residuos sólidos trasmitidas por vectores sanitarios.\nContribuyendo al aprovechamiento de residuos sólidos orgánicos generados en el mercado mayorista, cumpliendo exigencias ambientales y valiéndose de la tecnología disponible, es menester pensar en procedimientos de recuperación y flexibilidad de afrontar los cambios futuros. Al contar con iniciativas renovables que se incluyan en los procesos de planificación que involucra e identifican las necesidades actuales, al determinar qué hacer para remediar los aspectos\nnegativos respecto a la contaminación residual provocados por los residuos orgánicos. En este orden de ideas, el diagnóstico de la situación actual del mercado mayorista en cuanto a la recuperación de residuos biodegradables se convierte un aspecto incipiente del más importante paso del proceso de planificación de gestión integral de residuos sólidos producidos en la empresa pública municipal mercado mayorista Ambato.\nEl deterioro del medio ambiente tiene como efecto el surgimiento de situaciones o\nestados no satisfactorios con respecto a una parte o a la totalidad de sus elementos.\nA este fenómeno le llamamos problema ambiental, el cual puede tener alcance\nglobal, regional, nacional o local. Entre los problemas medioambientales con\nmayor alcance en la actualidad, está el relacionado con el aumento incontrolado\nde los residuos sólidos urbanos.\nEn cualquier medida los residuos orgánicos presentes en el mercado, sin recuperarlos, constituyen un problema latente, el cual se hace mayor cuanto más sea el volumen de residuos que se generan, de ahí que los residuos putrescibles son los que representan mayor riesgo para la salud y el bienestar de los usuarios, los seres vivos y los restantes componentes del medio ambiente, si no se manejan adecuadamente, tienen características tales como inflamabilidad, corrosividad, reactividad, y toxicidad por la permanecía de agentes de insalubridad (vectores sanitarios). A la vez se sigue perdiendo la oportunidad de darle un valorización como la reutilización y el reciclaje de los residuos orgánicos como un nuevo recurso renovable para la enmienda de los suelos agrícolas al aportar bio- nutrientes (humus) esenciales para su desarrollo y crecimiento de los cultivos obteniendo alimentos nutritivos y saludables. En la actualidad se consumen productos contaminados por el uso desmedido de sustancias químicas que utilizan los agricultores para mejorar su productividad, ocasionando graves estragos en la salud de las personas. Según la Organización de las Naciones Unidas para el Desarrollo Industrial. (2007). “se puede decirse que la preocupación ambiental de épocas futuras se deberá a las fuentes predominantes de impactos negativos y las acciones que los originan pueden resumirse en: cambios en los usos del suelo,\nsobre-explotación de recursos naturales y/o ecosistemas, [emisión de gases contaminantes a la atmosfera contribuyendo cada vez al preocupante efecto invernadero, lixiviados contaminando las aguas superficiales y subterráneas. Además olores ofensivos con altas cargas contaminantes trayendo consigo un impacto paisajístico caótico…etc.]”\n¿Mediante un proceso unitario de reducción de tamaño de los residuos sólidos se podrá reducir la contaminación residual en el Mercado Mayorista de la ciudad de Ambato?\n¿Será necesario realizar un estudio volumétrico, para determinar la cantidad acumulada de residuos orgánicos mezclados en los contenedores del Mercado Mayorista?\n¿Es necesario determinar las propiedades físicas y mecánicas de la fracción biodegradable generadora de contaminantes para seleccionar un proceso unitario de reducción de tamaño adecuado para la valorización de la materia orgánica?\n¿Qué parámetros se deberá analizar para impulsar el aprovechamiento de residuos orgánicos, mediante compostaje aerobio de buena calidad?\nperjudiciales para los usuarios de la EP-\n1.2.6 DELIMITACIÓN DEL OBJETO DE INVESTIGACIÓN.\n1.2.6.1 De Contenido.\nEl presente tema de investigación se enfoca en el propósito medioambiental y humano, al recuperar recursos renovables por medio de la implementación de un proceso mecánico para reducción de tamaño de residuos orgánicos, que involucra al estudio del proceso de trituración de los residuos perteneciente a un estudio de\nefecto ambiental por la contaminación residual del mercado mayorista, enmarcado en un ámbito más general de operaciones unitarias en la ingeniería mecánica.\nEl espacio geográfico al que va destinado el estudio del presente proyecto es la EP-EMA la cual se encuentra localizada en la ciudad de Ambato- Ecuador, en el sector Sur - Oriental de la urbe, entre las Av. El Cóndor, Tres Carabelas, Julio Jaramillo y Av. Bolivariana (Vía a Baños).\nLa distribuida en 20 naves de productos agrícolas como hortalizas, tubérculos, frutas, verduras, granos, gramíneas y abastos; entre los principales productos. Con un total de 1718 puestos; lugar el cual se ubica cada comerciante para realizan sus actividades comerciales de forma permanente los días de comercio, cuyos puestos están delimitados con señalización amarilla y su numeración correspondiente al puesto en la superficie del lugar, los puestos tienen una área 6 m 2 cada uno.\nLos principales sitios de comercialización y espacios públicos de la EP-EMA se detallan a continuación destacando la ubicación y distribución del totalidad de naves existentes.\nFigura 1.1. Mapa de Sitio y Distribución EP-EMA.\nFuente: (página web de la EP-EMA) www.ambato-ema.gob.ec\nCuadro 1.1. Descripción del Espacio Geográfico de la EP-EMA.\nCOBERTURA Y LOCALIZACIÓN\nW 78° 37' 11''\na 19° C\n329.856 (censo 2012)\n6 de Diciembre de 1698\nFuente: Revista, Primer Congreso Nacional Mercados Mayoristas, 2012.\nEl presente estudio se realizó durante los meses de Noviembre 2012 - Mayo 2013.\nConservar la higiene y ornato del Mercado Mayorista de Ambato, protegiendo la salud de los usuarios, preservar la calidad del ambiente son aspectos importantes de este tratado. Aprovechar las experiencias adquiridas de otras ciudades del país es un gran reto para todos los interesados de los sistemas de gestión de los residuos sólidos del mercado y del cantón Ambato.\nSe pueden identificar claramente la incidencia positiva del estudio, con el interés de solucionar la problemática actual de los desechos sólidos orgánicos en la EP- EMA implementado alternativas de Manejo Integrado de los Residuos Sólidos. Con la implementación de las cuatro “R” (Rechazar, Reducir, Reutilizar, y el Reciclaje en la fuente), en la cual implica la clasificación, disminución del tamaño del residuo orgánico, resultando un producto homogéneo que se biodegradarse con mucha facilidad para utilizarlo a modo de un recurso orgánico como enmienda de suelos agrícolas. La ejecución del presente estudio será\nfactible debido a la necesidad inherente de solucionar el excedente de residuos sólidos orgánicos del mercado mayorista con su efecto eminente la contaminación residual, con el apoyo del mercado mayorista facilitará la información necesaria para su realización como una futura implementación de procesos unitarios en la ingeniería mecánica al reutilizar los residuos procesables como recurso renovable en las instalaciones de la institución del Centro Agrícola de Tungurahua.\nComo señala el sobrestante del departamento de higiene y saneamiento ambiental de la EP-EMA, “la mayor parte de los residuos almacenados en los contenedores, resultantes de la actividad comercialización de productos agrícolas, es aproximadamente el 75% de los residuos generados de la EP-EMA”. Los cuales son muy susceptibles de recuperación como materia prima combustible o biodegradable. Estos residuos en la actualidad son vertidos en el relleno sanitario de la ciudad sin ninguna utilización, nuestro propósito es manejarlos de forma amigable con el ambiente, reduciendo su tamaño por medio de un molino triturador construido con materiales disponiendo en la localidad. Esta masa triturada orgánica tienen la característica de fácil descomposición aerobia microbacteriana, obteniendo un producto final que se obtiene después de cesar toda la actividad microbiológica es un sustrato orgánico humus comúnmente conocido como compost.\nDeterminar un proceso aplicable de trituración de residuos sólidos orgánicos, el cual permita reducir la Contaminación residual en el mercado mayorista de la ciudad de Ambato.\n Determinar las cantidades generadas y composición de residuos orgánicos en el Mercado Mayorista a través de un estudio volumétrico para conocer el tipo de residuo aprovechable.\n Determinar las propiedades incidentes de los residuos orgánicos para seleccionar procesos de trituración aplicable.\nlas propiedades físicas, químicas y biológica con el propósito de\nobtener una materia prima de buena calidad para la producción de abono\n Determinar las principales causas de contaminación residual en la EP-EMA perjudiciales para los usuarios, generadas por la comercialización directa de productos agrícolas.\n2.1 ANTECEDENTES INVESTIGATIVOS.\nEn la zona centro del país en los últimos años se ha venido implementando proyectos respecto al manejo integral de los residuos orgánica generados en cada comunidad, en la perspectiva que permitirá establecer acciones de limpieza, ornato, clasificación, transporte, disposición final y aprovechamiento de los desechos sólidos provenientes de los mercados, además de otras actividades encaminadas a atenuar los efectos adversos que podrían darse en este proceso, con planificación y valoración de consecuencias de una inadecuada gestión de residuos orgánicos, contribuyendo en gran medida a prolongar la vida útil de los rellenos sanitario, y disminuyendo la contaminación del suelo y el agua por lixiviados y el aire por la emisión creciente de metano que es una amenaza latente para el ambiente. La gestión de residuos, en el campo de tratamiento de residuos orgánicos es variable y compleja que debe ser adaptada en base al origen, clasificación y evolución de los residuos sólidos.\nEn la actualidad en el cantón Ambato existe unplan estratégico de la Dirección de Higiene Salud y Ambiente que tiene como misión la de preservar un ambiente saludable, limpio y sostenible; el cual contribuye a la disminución de los índices de enfermedades infecto contagiosas, así con disminuir la contaminación ambiental realizando el control y fomentando la educación ambiental para la prevención de enfermedades, aseo y cuidado del medio ambiente en general, aplicando la ordenanza de Control Ambiental y la del Sistema Integral de Desechos Sólidos con el fin de preservar los recursos naturales para las actuales y futuras generaciones.\nEn mercado mayorista de Ambato no existen procesos específicos de recuperación de residuos sólidos orgánicos, la inexistencia de capacitaciones de una apropiada Gestión integral de los residuos, se ve reflejada en el desconocimiento respeto al reciclaje, al no implementar en las universidades carreras incorporando en la sociedad personas capacitadas para mitigar efectos relacionados con residuos orgánicos.\nSegún el análisis sectorial de residuos sólidos en el Ecuador menciona, “como parte de la promulgación de funciones de la autoridad ambiental, los municipios deben suscribirse convenios que establezcan la obligatoriedad por parte de los gobiernos locales de reportar la información sobre las condiciones del manejo de los residuos sólidos en sus jurisdicciones, y la autoridad ambiente como un ente regulador para ejercer control sobre ellos.\nEl autor de la tesis de la Universidad Técnica de Ambato, Mauro Toalombo en el año 2012 con el tema de tesis estudio de procesos de clasificación de los desechos sólidos para reducir la contaminación residual en el Mercado Mayorista de Ambato, aporta a esta investigación con los estudios de generación y análisis del tamaño unitario aproximado de los RSM generados en la EP-EMA, enfatizando en los residuos inorgánico, además diseño una banda trasportadora para el proceso de clasificación manual de los RSM para la recuperación de los residuos generados en dicho mercado.\nComo antecedentes investigativos se visita la el centro de reciclaje Romerillo del cantón Mejía ubicada en el sector de Machachi, se visitó la planta de clasificación y recuperación de residuos sólidos del cantón Salcedo ubicada en la jurisdicción de la comunidad de San Pedro de Jachaguango al noroccidente de la cabecera cantonal, como también se visitó el relleno sanitario y planta de tratamiento de residuos sólidos de la empresa pública municipal mancomunada de aseo integral Tungurahua (EMMAIT-EP).\nPor último se visitó los mercados mayoristas de la ciudad de Quito y Riobamba (véase ANEXOS A).\nEl presente proyecto de investigación se sustenta en el mejoramiento de la calidad de vida de la población y disminuir los efectos negativos sobre contaminación residual existente en el mercado mayorista de la ciudad de Ambato, analizando las causas de la generación y propagación de agentes patológicos, expuestos los comerciantes que transitan por las instalaciones del mercado. Con la implementación de los sistemas de gestión integral de residuos sólidos, se estaría reduciendo los niveles de contaminación del suelo, agua y aire, dando una buena imagen al visitante, para que se pueda tomar como ejemplo para otros mercados regionales.\n2.3 FUNDAMENTACIÓN LEGAL.\nEn el marco ecuatoriano, constituye un elemento importante de respaldo al manejo de residuos sólidos; pues existe una serie de cuerpos legales que regulan las diversas actividades.\n1.- Constitución Política de la República del Ecuador. (Véase ANEXO B).\n2.- Reglamento de Manejo de Desechos Sólidos en los Establecimientos de Salud de la república del Ecuador.\n3.- Reglamento para el Manejo de Desecho Sólidos.\n4.- Ley de Prevención y Control de la Contaminación Ambiental\n5.- Ministerio del Ambiente\n6.- Ley de Gestión Ambiental.\n7.- Código de la salud\n8.- Ley de Régimen Municipal.\n9.- Texto Unificado de la legislación Ambiental Secundario (TULAS).\n2.4 CATEGORÍAS FUNDAMENTALES.\nFigura 2.1. Red de Categorías Fundamentales.\nA continuación se especifican las definiciones de la red de categorías\nfundamentales las cuales son de importancia para el presente proyecto de investigación:\n2.4.1 PROCESO DE TRITURACIÓN DE RESIDUOS ORGÁNICOS.\nLa significativa reducción en volumen de la masa orgánica mediante un proceso\nde trituración, que resulta de un proceso previo de reciclado no solamente provee\nun buen residuo hacia el compost sino también beneficia al medio ambiente a\ntravés de disminuir la contaminación del suelo por desechos acumulados, aire por olores proliferados y agua por fluidos de lixiviados, lo cual se traduce en un elemento jerárquico en la gestión integral de residuos sólidos en la trasformación de residuos, Esto es muy importante desde el punto de vista humano y ambiental. La importancia y los datos sobre la composición física de los residuos sólidos son\nimportantes en la selección y operación del equipo y las instalaciones, en el asesoramiento para la viabilidad de la recuperación de energía y recursos.\n2.4.2 PLANTAS DE RECUPERACIÓN DE RESIDUOS ORGÁNICOS.\nComo manifiesta el autor del libro de ingeniería ambiental (GLYNN HENRY, 1996: 588), “la recuperación de materiales y energía en consideraciones sobre la administración de los residuos sólidos, menciona: La protección de la salud pública y del ambiente, reducción de las fuentes, reciclaje, recuperación de energía, suele practicarse en combinación con la incineración de residuos municipales cuando se produce vapor de agua se recuperan materiales ferrosos (y ocasionalmente otros materiales). No obstante, en ciertas municipalidades la recuperación de materiales, en vez de ser parte de otros procesos, puede ser una operación por separado para rescatar elementos reutilizables como cartón, papel, metal y vidrio de los desechos municipales. Las instalaciones centralizadas para la recuperación de materiales tienden a ser específicas para la localidad y desempeñan una de las siguientes funciones.\n Recuperación de materiales reciclables de residuos sólidos municipales separados en la fuente o mezclados.\n Eliminación de contaminantes de los residuos a fin de preparar un material limpio para combustión o conversión en abono.\n Recuperación selectiva de materiales reciclables y procesamiento de los desechos residuales por conversión en abono.\nEl objetivo primario de casi todas las plantas de recuperación de recursos es la producción de combustibles derivados de desechos, y la recuperación de otros materiales en contingente a esta operación. La clasificación y el procesamiento se inician en el nivel superior, y después de que cada material se separa, baja un nivel para su procesamiento ulterior. Como muchas plantas de recuperación de materiales, el complejo de Westchester Country Materials Recovery Facility (Instalación centralizada para la recuperación de materiales del condado de Westchester) del estado de Nueva York, el cual entro en operación en 1992,\ndepende en gran medida de la separación manual de papel y vidrios mixtos y para extraer el material rechazo. Las operaciones mecánicas incluyen tamizado (para retirar vidrio roto), separación magnética de materiales ferrosos, clasificación con aire para separar plásticos y aluminio, y embalaje de cartón y papel por medio de embaladoras de gran capacidad de embalar 720 toneladas métricas/día de RSM no clasificados en una emergencia. Para dar cabida a variaciones en la cantidad y el tipo de residuos reciclables por procesar, se utilizaron factores de seguridad de diseño de hasta 40% para dimensionar todos los componentes y se eligieron motores de velocidad variable para todas las transportadoras. A un costo de capital de 21 millones de dólares (de 1993) y con costos de operación de $ 2,8 millones al año, la planta de Westchester es un enfoque económico para cumplir con los ordenamientos de reciclaje del estado (Schneider et al., 1993)”.\nLas instalaciones se diseñan para separar varios tipos de residuos procedentes de orígenes domésticos y comerciales, que incluyen papel periódico, cartón ondulado y papeles mezclados. Se puede llevar a cabo un análisis similar sobre una instalación de recuperación de materiales más compleja que procese papel, vidrio, plástico, y otros materiales separados en origen.\nEn cuanto a las plantas de recuperación de residuos biodegradables el proceso se define como una serie de actividades que se transforman en productos humus de suelo mediante la integración de mano de obra, maquinaria y procedimientos de operación.\nAl seleccionar técnicas y programas de manejo en el procesamiento de residuos orgánicos se debe considerar los propósitos que se quieren obtener.\nLas metas del tratamiento en plantas de recuperación deben estar orientadas a mejorar la eficiencia de los mismos; es decir recuperar material y ayudar a la conversión de productos ya sea en un ciclo de reciclaje abierto o cerrado. Por ejemplo, una planta de compostaje, puesto que pueden contener un notable poder nutritivo, un considerable potencial energético y unas características, en cuanto a su composición, que los hacen idóneos para su empleo en el sector agrícola, (véase el siguiente Figura 2.2).\nFigura 2.2. Esquema de Una Planta Compostaje.\nFuente: Bautista F. Tesis de Residuos Sólidos Orgánicos del Mercado Mayorista\n2.4.2. 1 RECUPERACIÓN DE LA MATERIA ORGÁNICA.\n“Se entiende como recuperación la obtención de materia orgánica para el proceso de compostaje. La materia orgánica puede ser obtenida de:\n Fuentes generales.- Como los desechos producidos en toda una ciudad o un pueblo, un barrio.\n Fuentes específicas.- Rica en desechos sólidos como un mercado municipal, un camal, un agro-industrial o varias granjas agrícolas.\nComo en el caso de los residuos municipales en general, los RSM pueden ser clasificados sobre diversas bases. En el Cuadro 2.1 se resumen las definiciones y la clasificación actualmente en uso. Una tendencia reciente es el tratamiento de residuos de jardín (poda y hojas) considerados como otro tipo de residuos.\nLa naturaleza de los RSU, difieren independientemente del estado de desarrollo de un país o ciudad (industrializado o en vías desarrollo), los RSM generados en áreas metropolitanas densamente pobladas, particularmente áreas céntricas de la ciudad, se basa la diferencia de alguna manera en la caracterización de residuos sólidos con las generadas en pequeñas comunidades y zonas rurales, basándose principalmente en el cambio de concentración de la materia orgánica así como en un cambio en la concentración del papel y productos derivados de éste.\nCuadro 2.1. Factor de Forma para Diversos Materiales.\nMateriales de residuos sólidos municipales por tipo, composición y fuente\nResiduos de la preparación, cocción y servido de alimentos; residuos del mercado; residuos del manejo, almacenamiento y venta de productos.\nHojas, residuos del jardín, recortes, poda.\nResidencias, lugares públicos.\nResiduos del jardín\nResiduos de barrido de calles.\nBarreduras, polvos, hojas, polvo del sumidero.\nFuente: DÍAZ Luis. Reciclaje y Tratamiento Biológico de los Residuos Sólidos\nMunicipales, Ecuador (2010).\nPara un proyecto de compostaje, la recuperación óptima se realizaría con una separación de materia orgánica e inorgánica en la planta de tratamiento de desechos, ya sea de una manera general o determinada, puesto que la separación de los materiales en el terreno donde se realiza el compostaje, requiere de mayor control, tiempo y mano de obra.\nLa actividad de recuperación de materia orgánica para el compostaje es una labor que puede ser asumida por la municipalidad, de esta manera los costos de la actividad son absorbidos dentro del sistema de recolección ya establecido; sin embargo en algunas ocasiones el proyecto puede tener la capacidad económica y técnica de realizarlo.\nACTIVIDADES DE PRE – TRATAMIENTO.\n Antes de iniciar la producción de compost, es necesario dar un tratamiento a los residuos. El pre - tratamiento consiste en los siguientes parámetros:\n Clasificación del material: Cuando la clasificación de la materia orgánica no es realizada en la fuente, generalmente existen residuos inorgánicos que deben ser separados en el lugar definido. Esto aumenta el tiempo de trabajo en el compostaje y las necesidades de un aumento de personal.\n Recepción de los residuos de mejor calidad: Aquí son escogidos aquellos materiales orgánicos que mejoran el proceso de producción de compost en función del tiempo de descomposición y sus cualidades químicas que pueden mejorar la calidad.\n Separación y recuperación de los residuos inorgánicos y reciclables: Luego de la separación existen materiales reciclables que pueden ser comercializados y ser parte del tratamiento de desechos.\n Trituración y desmenuzamiento de los residuos orgánicos: Esta operación permite que el compost mejore la capacidad de retener agua y aire, además de aumentar la superficie de aprovechamiento bacteriano.\n Mezcla de los residuos para el compost:- Esta operación depende del método utilizado, se trata ya de apilar los residuos pre tratados en cantidades manejables y proceder a la descomposición.\n Control técnico del proceso de descomposición.- Comprende el control de factores físicos como humedad, temperatura, potencial hidrógeno y aireación.\ncontenido de humedad dela material orgánico a\ntriturar (alimentación), en el caso de existir demasiada humedad del (producto)\nes recomendable mezclar con aserrín mejorando aún más la relación\nLa humedad se determina por\nAl respecto de la temperatura (TCHOBANOGLOUS, 1994:343) sostiene que “la actividad metabólica de los microorganismos altera la composición química de la materia orgánica prima, reduce el volumen y el peso de los residuos, e incrementa el calor del material que es fermentado. Volteando la pila del compost se proporciona oxígeno para el proceso de descomposición y se controla la temperatura de los residuos degradándose. Cuando se agota la materia orgánica fácilmente biodegradable, se reduce la actividad bacteriana, la temperatura del material fermentándose empieza a bajar, y se completa la primera etapa del proceso de compostaje (ver Figura 2.3). El material fermentado normalmente se\ncura durante un período de 2 a 8 semanas más, en hileras abiertas para asegurar su total estabilización”.\nFigura 2.3 Variación de Temperatura Durante el Proceso de Compostaje.\nFuente: TCHOBANOGLOUS George. Gestión Integral de residuos Sólidos, USA (1994).\nFigura 2.4. PH metro Instrumento de Medición Directa del pH.\nFuente: Alimentos- alcalinos. http://muybio.com/\nEl pH se determina por los siguientes medios según la autora del libro (MOJA, 2004:135), sostiene que “la medida del pH puede realizarse de manera\naproximada, mediante el uso de indicadores, o bien de una forma mucho más exacta, utilizando unos instrumentos especiales diseñados para ello llamados pH- metros. En ambos casos se trata de métodos directos de medida del pH. Los indicadores son sustancias de naturaleza orgánica y estructura compleja, que presentan la propiedad de cambiar de color al modificar su estructura por variación del pH de la disolución en que se encuentra. Esta variación de color tiene lugar dentro de unos pequeños intervalos de PH.\nCuadro 2.2. Algunos Indicadores, sus Colores e Intervalos de Viraje (pH).\nALGUNOS INDICADORES DEL PH POR COLORES\nIntervalo de pH (viraje)\nFuente: MOJA Margarita. Fundamentos de química y física para la conservación y restauración, España (2004).\nMediante la combinación de diversos indicadores es posible cubrir el intervalo completo de valores de pH. El papel indicador universal consiste en una cinta de papel impregnado con determinadas sustancias indicadoras; cuando se humedece con una disolución muy ácida, pasando por color amarillo para disoluciones neutras, y tomando colores azules intenso en disoluciones básicas.\nLos pH-metros son instrumentos que miden directamente, con mucha rapidez y exactitud el pH de las disoluciones. Están basados en métodos electroquímicos y determinan la diferencia de potencial que se establece entre dos disoluciones de diferente pH (diferente concentración de iones hidronio), las cuales están separadas por una membrana; esta diferencia de potencial está relacionada con el pH de la disolución problema. Los pH-metros pueden ser de lectura analógica, su valor se mide mediante la desviación de una aguja sobre una escala graduada, o bien de lectura digital y su valor aparece reflejado sobre una pantalla”.\nFigura 2.5. Indicador del pH en el Papel Indicador Universal.\nLa aireación en el compostaje tiene que ver con la medida de porosidad considerando únicamente el espacio de poro ocupado por el aire (en inglés definido por las siglas AFP, Air Filad Porosity), la disminución de la porosidad en una masa sin estructura (pastosa) en consecuencia de tamaños de productos muy reducidos, he ahí la importancia del tamaño de la partícula triturada y la humedad facilitando la circulación de airea atreves de los poros de la materia compostables. A esta intención Díaz (2010) afirma “como tal el suministro de oxígeno a los microbios involucrados es tanto el del aire en el ambiente y el aire atrapado dentro de los intersticios (los espacios entre las partículas) de los residuos. En la medida en que la tasa de difusión del aire del ambiente en la masa no es suficiente, el aire intersticial debe ser la principal fuente de oxígeno. Por consiguiente, si el contenido de humedad de la masa es tal alto como para desplazar la mayor parte del aire de los intersticios, entonces se desarrollan condiciones anaeróbicas dentro de la masa (p. 161)”.\nFACTORES DE CONTROL TÉCNICO EN EL COMPOSTAJE.\nDe acuerdo con las investigaciones realizadas para el análisis del abono orgánico, el proceso mismo de compostaje debe ser adecuadamente controlado dentro del proceso sobre todos aquellos factores que inciden directamente en la calidad del producto final. De esta manera se menciona el control sobre los siguientes aspectos:\nMateriales utilizados.- Técnicamente se requiere de un control minucioso de los desechos orgánicos que van a ser utilizados. Los desechos orgánicos en general pueden clasificarse en:\n Residuos orgánicos rápidamente putrescibles.- Como desechos orgánicos frescos provenientes de alimentos, hierbas, cáscaras de frutas, etc.\n Residuos orgánicos lentamente putrescibles.- Como hojas de ramas y árboles, paja, aserrín, etc.\n Residuos orgánicos difícilmente putrescibles.- Como piezas de madera, ropas elaboradas con fibras naturales, cuero, cuernos, huesos, etc.\nLos residuos orgánicos utilizados en proyectos de compostaje, deben tener ciertas características específicas para garantizar la obtención de un buen compost:\n Los residuos deben ser rápidamente putrescibles.\n Si pertenecen a la categoría de las lentas o difícilmente putrescibles deben ser triturados antes del proceso de compostaje.\n No deben contener desechos peligrosos provenientes de industrias (con excepción de las alimenticias) o centros hospitalarios.\n Los factores climáticos como la temperatura, el viento y la lluvia son factores de control en el proceso de compostaje pues tienen una alta influencia en la rapidez de la descomposición.\n El proceso de compostaje es más rápido en lugares húmedos y calientes.\n El compostaje debe ser protegido de los rayos del sol, pues generalmente éstos reducen la actividad microbiana del proceso, esto quiere decir que matan los microorganismos que convierten las sustancias orgánicas en minerales.\n El exceso de lluvia por su parte provoca un exceso de humedad disminuyendo la rapidez de la descomposición.\n El control técnico de los factores climáticos mejora las condiciones de elaboración del compost y mejora su calidad.\n La distribución de temperatura dentro de una masa de compostaje se ve afectada por las condiciones climáticas de su entorno y por aireación.\nRespecto a las operaciones del compostaje se detallan en la siguiente figura.\nFigura 2.6. Diagrama de Flujo Generalizado del Proceso de Compostaje. Fuente: TCHOBANOGLOUS George. Gestión Integral de residuos Sólidos, USA (1994).\nEl autor (TCHOBANOGLOUS, 1994, 345), propone, “la mayoría de las operaciones modernas de compostaje están constituidas por tres pasos básicos: 1) pre procesamiento de los RSU, 2) descomposición de la fracción orgánica de los RSU, y 3) preparación y venta del compost final.\nEn la figura 2.6 se muestra un diagrama de flujo generalizado de proceso para el proceso de compostaje. En el pre procesamiento de los RSU para el compostaje son pasos esenciales la recepción, la separación de materiales recuperables, la reducción en el tamaño, y el ajuste de las propiedades de los residuos (por ejemplo, relación carbono-nitrógeno, adición de humedad y nutrientes). El grado de pre - procesamiento depende de los procesos específicos de compostaje empleados y de las especificaciones para el compost final.\nLa preparación y la comercialización del compost, el tercer paso en el proceso de compostaje, tiene lugar una vez curado y estabilizado el compost.\nActualmente ni hay ninguna definición universalmente aceptada sobre lo que constituye un compost totalmente estabilizado. La preparación y comercialización del producto puede incluir trituración fina, cribado, clasificación neumática, trituración y dosificación de aditivos, granulado, puesta en sacos, almacenados, trasportados y, en algunos casos, venta directa.\nSELECCIÓN DEL PROCESO BIOLÓGICO.\nAmbos procesos, aerobios y anaerobios, tienen cabida en la gestión de residuos sólidos. Cada proceso ofrece distintas ventajas.\nEn general el funcionamiento de los procesos anaerobios es más complejo que el de los procesos aerobios. Sin embargo, los procesos anaerobios ofrecen el beneficio de la recuperación de energía en forma de gas metano y por lo tanto son productos netos de energía.\nPor otra parte, los procesos aerobios son consumidores netos de energía porque hay que suministrar oxígeno para la conversión de residuos, pero ofrecen la ventaja de un funcionamiento relativamente sencillo, y si se operan correctamente, pueden reducir significativamente el volumen de la porción\norgánica de los RSU. En el Cuadro 2.3 se resumen las ventajas relativas de los procesos aerobios y anaerobios. En el siguiente apartado se describen las características operacionales de los sistemas de procesamiento de residuos sólidos en casos de nuestro interés el aerobio.\nCuadro 2.3. Comparación Entre los Procesos del Compostaje Aerobio y la Digestión\nAnaerobia para el Procesamiento de la Fracción Orgánica de los RSU.\nVENTAJAS RELATIVAS DE LOS PROCESOS AEROBIOS Y ANAEROBIOS\nConsumidor neto de energía\nProductor neto de energía\nHumus, CO 2 , H 2 O\nFangos, CO 2 , CH 4\nHasta el 50 %\nReducción de volumen, estabilizado de residuos\nEL COMPOSTAJE AEROBIO.\nEl compostaje aerobio es el proceso biológico más frecuentemente utilizado para la conversión de la fracción orgánica de RSU a un material húmico estable conocido compost (Bocashi). Las posibles aplicaciones del compostaje aerobio incluye: 1) residuos de jardín, 2) RSU separados, 3) RSU no seleccionados, y 4) compostaje conjunto con fangos de agua residuales. En este apartado se presentan las descripciones del proceso y las líneas directrices para el diseño del compostaje aerobio.\nDescripción del proceso.- Todos los procesos de compostaje aerobio son similares en cuanto que incorporan tres pasos básicos: 1) pre procesamiento de RSU, 2) descomposición aerobia de la fracción orgánica de los RSU, y 3) preparación y comercialización del producto. Los tres métodos principales utilizados para el compostaje de la fracción orgánica de los RSU son hilera, pila estática aireada, y\nen biorreactor. (Véase Figura 2.7). Aunque estos procesos difieren principalmente en el método utilizado para airear la fracción orgánica de los residuos sólidos, los principios biológicos siguen siendo los mismos, y cuando se diseñan y se operan correctamente, todos producen un compost de similar calidad en aproximadamente el mismo período de tiempo”.\nFigura 2.7. Métodos de Compostaje Comúnmente utilizados: (a) Hilera con Volteo Periódico, (b) Pila Estática Aireada y (c) Flujo Pistón en Biorreactor.\n2.4.3 PROCESOS UNITARIOS EN LA INGENIERÍA DE PLANTAS.\nA este tema el autor del libro de operaciones unitarias (WARRE, 2007: 23) define como, “un método muy conveniente para organizar la materia de estudio que abarca la ingeniería química y [mecánica] se basa en dos hechos: 1) aunque el número de procesos individuales es grande, cada uno puede ser fragmentado en una serie de etapas, denominadas operaciones, que se repiten a lo largo de los diferentes procesos; 2) las operaciones individuales tienen técnicas comunes y se basan en los mismos principios científicos. Por ejemplo, en la mayoría de los procesos es preciso mover los sólidos y los fluidos; trasferir calor u otras formas de energía de una sustancia a otra, y realizar operaciones como el secado, reducción de tamaño, destilación y evaporación. El concepto de operación unitaria es el siguiente: mediante el estudio sistemático de estas operaciones en sí mismos operaciones que evidentemente constituyen la trama de la industria y las líneas de producción se unifica y simplifica el tratamiento de todos los procesos.\nAunque las operaciones unitarias son una rama de la ingeniería, se basan de igual manera en la ciencia y la experiencia.\nSe deben combinar la teoría y la práctica para diseñar el equipo, constituido, ensamblarlo, hacerlo operar y darle mantenimiento.\nPara un estudio completo de cada operación es preciso considerar de manera conjunta la teoría y el equipo, lo que constituye el objeto de este tratado.\nPara el estudio de las operaciones unitarias, son fundamentales diversos principios científicos y técnicas. Algunos de ellos son leyes físicas y químicas elementales como la conservación de la masa y energía, equilibrios físicos, cinética y ciertas propiedades de la materia.\nSe enuncia algunos conceptos básicos:\nEl Balance de materia.- La ley de la conservación de la materia establece que la materia no se crea ni se destruye. Esto conduce al concepto de masa, y la ley se enuncia en la forma de que la masa de los materiales que intervienen en cualquier proceso es constante. Actualmente se sabe que la ley es muy limitada para el caso de materia que se mueve a velocidades cercanas a la de la luz o para sustancias que experimentan reacciones nucleares. En estas circunstancias, la energía y la masa son interconvertibles y la suma de las dos permanece constante, en vez de cada una por separado. Sin embargo, en la mayoría de las situaciones de ingeniería, esta trasformación es demasiado pequeña para ser detectada; se considera que la masa y la energía son independientes. La conservación de la masa requiere que los materiales que entran a un proceso, o bien sea acumulado o salen del proceso, lo hagan de manera que no haya pérdida ni ganancia.\nLos balances de materia han de cumplir para todo el proceso o equipo, así como para cualquier parte de los mismos. Se cumple tanto para todo el material que entra y sale del proceso como para cualquier material individual que pase a través de proceso sin modificarse.\nEl Balance de energía.- Un balance de energía se aplica a un proceso, o a una\nparte del mismo, separado de los alrededores por un límite imaginario. Como en\nun balance de masa, la entrada que cruza el límite debe ser igual a la salida más la\nacumulación; si las condiciones son de estado estacionario y no varía con el tiempo, la entrada es igual a la salida. En un balance de energía, es preciso incluir todas las formas de energía tales como la magnética, de superficie y de tensión mecánica, no varían y por lo tanto no se consideran. Las formas más importantes son la energía cinética, la energía potencial, la entalpía, el calor y el trabajo; en los procesos electroquímicos, hay que añadir a la lista la energía eléctrica”.\nEn el presente proyecto se enfatiza en el estudio de aquellas operaciones habituales empleadas en la industria de la recuperación de la materia orgánica, tanto para la reducción de tamaño de los residuos sólidos orgánicos o de procesos para obtener abono orgánico a partir de materias primas biodegradables rechazadas.\n2.4.3.2 OPERACIONES EN LAS QUE INTERVIENEN PARTÍCULAS DE SÓLIDOS.\nA la mención el autor (WARREN, 2007: 1009) puntualiza, “los sólidos en\ngeneral, son más difíciles de tratar que los líquidos o gases. En los procesos, los sólidos presentan diferentes apariencias: piezas angulares, láminas continuas o\npolvos finamente divididos. Pueden ser duros y abrasivos, resistentes o gomosos, blandos o frágiles, polvorientos, cohesivos, de fluidez libre o pegajosa.\nIndependientemente de su forma, es preciso encontrar medios para manipular los sólidos tal como se presentan, y, si es posible, para mejorar sus características de tratamiento. Al propósito de las propiedades y tratamiento de partículas sólidas,\nde todas las formas y tamaños en que es posible encontrar los sólidos, la partícula\npequeña es la más importante desde el punto de vista de la ingeniería química. Es necesario un conocimiento de las características de las masas de los sólidos en forma de partículas para el diseño de procesos y del equipo que opera con corrientes que contienen tales sólidos”. De acuerdo a los parámetros requeridos en las operaciones unitarias para los residuos orgánicos, se tienen los siguientes\na) Captación: Lugar destinado a la recepción de los residuos orgánicos y pre-\nclasificación manual de residuos varios. Es necesario mencionar que los recolectores serán pesados en una báscula a la entrada del relleno, para registrar los datos de ingreso de basura y tener un control de la cantidad de desechos que llega a la planta.\nb) Separación y clasificación: En esta etapa se realiza la separación de los\nc) Trituración: Se procede a la reducción de tamaño es un factor importante no\nsólo en el diseño y operación del manejo de sistemas de residuos sólidos, sino\ntambién en la recuperación de materiales y su conversión energética. Estos subprocesos hacen que los residuos aumente el valor en el mercado.\nd) Compactación: Finalmente el material orgánico ya triturado se lo pasa al área de compactación y almacenamiento donde se reduce el volumen en pacas facilitando los procesos de compostaje.\n2.4.3.3 CARACTERIZACIÓN DE PARTÍCULAS SÓLIDAS.\nLas partículas sólidas individuales se caracterizan por su tamaño, forma y densidad, las partículas de sólidos homogéneos tienen la misma densidad que el material original. Las partículas que se obtienen por el rompimiento de un sólido compuesto, tal como una mena metálica, tiene varias densidades, por lo general diferentes de la densidad del material original, El tamaño y la forma se especifican fácilmente para partículas regulares, tales como esferas y cubos, pero en el caso de partículas irregulares (pedazos de residuos) los términos tamaño y forma no resultan tan claros y es preciso definirlos de manera arbitraria.\nRespecto al tamaño de las partículas el autor (WARREN, 2007: 1012) afirma, “en general, es posible especificar diámetro para cualquier partícula equidimensional. Las partículas que no son equidimensional, es decir, que son más largas en una dirección que en otras, algunas veces se caracterizan por la segunda dimensión de mayor longitud. Por convención, los tamaños de las\npartículas se expresan en diferentes unidades dependiendo del intervalo de tamaños que intervienen. Las partículas gruesas se miden en pulgadas o milímetros, las partículas finas en función de abertura del tamiz, y las partículas muy finas en micrómetros o nanómetros. Las partículas ultra finas se describen a veces en función de su área de superficie por unidad de masa, por lo general en metros cuadrados por gramo”. El tamaño de partículas individual se conoce mediante diámetro equivalente. Según el tamaño de partícula y distribución del tamaño, escribe PARDAVÉ (2006); “el tamaño y su distribución de los componentes de los residuos son una consideración importante dentro de la recuperación de materiales, especialmente con medios mecánicos como cribas,\ntroquel, trituradoras, mesas de sacudidas, separadores magnéticos,\nEl tamaño de una partícula sólida ( ), puede definirse mediante una de las siguientes medidas (véase Figura 2.8), (p. 34,35)”.\nTamaño de partícula en dimensión principal (mm)\nTamaño de partícula vista de un plano\nTamaño de partícula real aritmética\nTamaño de partícula real geométrica\nFigura 2.8. Dimensiones de Una Partícula Sólida (Componente).\nFuente: PARDAVÉ Walter. Reciclado Industrial de Metales. Bogotá (2006).\nLas dimensiones del material a la entrada y salida del proceso de trituración tienen gran importancia, dentro de la recuperación de los residuos biodegradables especialmente con un medio mecánico debido a que este factor determina la relación de reducción del tamaño, en la cantidad de superficie de las partículas de los residuos que están expuestas a ataques microbianos en la práctica del compostaje.\nComo afirma el autor (DÍAZ, 2010:84) que “según se usa en el manejo de residuos sólidos, el termino reducción de tamaño tienen varios sinónimos, cuando de los cuales son desmenuzado, fresado, triturado y molienda. El desmenuzado ha sido adoptado ampliamente con respecto a reducción de tamaño de los residuos sólidos”. El término reducción de tamaño se aplica a todas las formas en que las partículas de los sólidos se cortan o rompen en otras más pequeñas.\nEn la industria, los sólidos se reducen de tamaño por diferentes medios y con fines también diferentes. Los trozos de los minerales extraídos de los yacimientos se trituran para obtener tamaños más manejables.\nLa reducción de tamaño de las partículas aumenta también la reactividad de los sólidos, permite la separación de los componentes no deseados por medios mecánicos y reduce el volumen de los materiales fibrosos que son así más fáciles de manejar. Adicional el autor (HERNÁNDEZ, 2008: 310) que, “la reducción de tamaño es la operación unitaria por la que se disminuye el tamaño medio de las partículas de un producto mediante fuerzas mecánicas.\nAplicando a productos sólidos, la reducción de tamaños se denomina trituración, molienda o corte; en la de productos líquidos se incluyen la atomización, la homogeneización y la emulsificación”. Existen múltiples razones para la reducción de tamaño como afirma el autor Rodríguez (2005), “a través de los alimentos o de las materias primas utilizadas para su fabricación de alimentos, entre ellas pueden destacarse:\n- Aumento de superficie especifica. Cuando menor es el tamaño de las partículas mayor es la superficie por unidad de masa del producto. Por ello la utilización de tamaños de partículas reducidos incrementa la velocidad de los trasportes de energía y materia, que se verifican a través de la superficie de los sólidos. De esta forma el tiempo necesario para el desarrollo de operaciones como secado, horneo, extracción con disolventes de determinados componentes, etc., se reduce al disminuir el tamaño de las partículas.\n- Facilitar la mezcla con otros materiales. El grado de homogeneización que se obtiene en una mezcla de partículas sólidas se incrementa al disminuir el tamaño de las partículas (p. 21)”.\n“A este propósito el autor (HERNÁNDEZ) menciona… las fuerzas mecánicas que intervienen en la reducción de tamaño de alimentos sólidos son la compresión, el impacto y la cizalla, aunque en cada equipo suele predominar una de ellas.\nLas fuerzas de compresión son las más importantes en la trituración de materiales groseros hasta obtener partículas de unos 3 mm, mientras que la cizalla suele estar asociadas a la molienda o reducción de tamaño para obtener productos de tamaño mucho menor, en polvo.\nLa trituración y la molienda se suelen considerar operaciones muy ineficaces desde el punto de vista energético. Tan sólo una pequeña parte de energía aplicada se emplea realmente en la ruptura o fragmentación del sólido. La mayor parte se dirige a la deformación de ese sólido y a la creación de nuevas líneas de debilidad por las que se pueda producir la ruptura de los fragmentos.\nEl resto de la energía se disipa en forma de calor. Entre las propiedades de los alimentos que determinan la cantidad de energía necesaria para su fragmentación se encuentran la dureza y la friabilidad (o tendencia al desmenuzamiento), así como contenido de agua.\nA) Equipo y aplicaciones en la Industria Alimentaria.\nLos aparatos para la reducción de tamaño tienen diferentes diseños y dimensiones. La selección del equipo adecuado dependerá de las características que tengan el\nproducto de partida y de las que deseen en el producto final. Atendiendo a las características del producto de partida se distingue entre aparatos para la desintegración de:\n1. Alimentos duros y secos, con los que se persigue la obtención de fragmentos o polvos más o menos secos. Se incluyen aquí una gran variedad de molinos que, en general, tienen una construcción robusta, son de acero y operan a velocidades lentas. Entre las principales aplicaciones se pueden mencionar la molienda de cereales, azúcar, leche deshidratada, especies, colorantes, etc.\n2. Alimentos frescos, Como la carne, las frutas y las hortalizas en general más blandas, fibrosas y húmedas. Las fuerzas de interés son de impacto y cizalla. En muchos casos el equipo es parecido al de alimentos duros y secos, sustituyendo las superficies planas por superficies cortantes. Ejemplo de este tipo de operaciones son rebanado o fileteado, el troceado en escamas y en cubos, el picado y el desmenuzamiento.(p. 311, 312)”\n2.4.4.1 NATURALEZA DE LAS FUERZAS UTILIZADAS EN LA REDUCCIÓN DE TAMAÑO.\nEn este tema el autor (J. G. BRENNAN, 1998: 46) expone “que en general, se pueden distinguir tres tipo de fuerzas de las que, en cualquier proceso de trituración, suelen operar más de una. Las fuerzas que predominan en las trituradoras son las siguientes:\nCuadro 2.4. Naturaleza de las Fuerzas de Triturado.\nTIPOS DE FUERZAS DE REDUCCIÓN DE TAMAÑO\nFrotamiento (piedra de molino)\nFuente: J. G. BRENNAN, Las operaciones de la ingeniería de los Alimentos, España\nLas fuerzas de compresión se utilizan para la trituración grosera de productos duros. Las fuerzas de impacto se pueden considerar de uso general, empleándoseles en la molienda fina, media y gruesa de una gran variedad de productos alimenticios. Las fuerzas de cizalla se utilizan extensamente en aparatos para la trituración de productos blandos, no abrasivos, para obtener piezas de tamaños muy pequeños, es decir, en la molienda fina. El término trituración (crushing) se aplica generalmente al desmenuzamiento de materiales muy gruesos hasta tamaños de orden de 3 mm. Molienda es, en cambio, un término empleado para referirse a la obtención de productos en polvo. La trituración se suele llevar a cabo aplicando fuerzas de compresión y molienda mediante fuerza de cizalla.\n2.4.4.2 RELACIÓN DE REDUCCIÓN (R.R.).\nSe conoce como relación de reducción y se utiliza para predecir la conducta más probable de un aparato. Las trituradoras, utilizadas con materiales muy gruesos, tienen relaciones de reducción inferiores a 8:1, mientras que, en la molienda fina, se pueden lograr relaciones de 100: 1. Depende, en gran manera, de la máquina y del producto de partida. Los valores promedios del tamaño la carga y el producto resultante dependen del método de medida. Se usan diferentes diámetros promedio, según el método empleado para determinar la distribución en tamaños de partícula y la interpretación estadística de los resultados obtenidos.\n2.4.4.3 CONSIDERACIONES EN QUE SE BASA LA SELECCIÓN DE LOS EQUIPOS.\nEl objeto primordial de un proceso económico de reducción de tamaño es lograr la reducción deseada al costo mínimo. Tanto los costos de adquisición, como los de operación y mantenimiento juegan todos un papel importante en la rentabilidad del proceso, por lo que se deben considerar cuidadosamente los de diferentes alternativas posibles, antes de seleccionar cualquier sistema concreto. Al diseñar\nlas características del proceso de que se trate, es obligado considerar los diferentes equipos utilizables. En general, será necesario conocer las características de los productos de partida, de las máquinas existentes y los productos finales.\n2.4.4.4 DUREZA DE LOS ALIMENTOS.\nAunque no sea habitualmente una preocupación primaria en el procesado de los alimentos, conocer la dureza de los productos de partida puede ser importante para la selección de los aparatos de trituración. La dureza está relacionada con el módulo de elasticidad; los materiales duros pueden ser quebradizos y fracturarse rápidamente, en cuanto se supere el límite elástico, o dúctiles y deformarse mucho, antes de fragmentarse.\nEstos comportamientos influye en la mayor o menor dificultad de trituración y en la energía requerida para ello. En general, los productos más duros son más difíciles de triturar. Se necesita más energía y tiempos más prolongados de residencia en la zona de acción, lo que puede requerir: (a) reducir la producción de un molino dado, o (b) utilizar un molino de mayor capacidad, para una determinada producción. Como los materiales duros son casi siempre abrasivos, puede desgastar mucho las superficies de trabajo. Estas superficies deben ser de materiales duros y resistentes al desgaste como el acero al manganeso y de fácil recambio. Para reducir el desgaste, los molinos para la reducción de tamaño de productos duros se mueven con relativa lentitud, debiendo ser de construcción robusta, para que puedan soportar los esfuerzos mecánicos que se desarrollan. Por esta razón, se suele prestar poca atención al mantenimiento de estas máquinas.\n2.4.4.5 ESTRUCTURA MECÁNICA DE LOS PRODUCTOS DE PARTIDA.\nConocer la estructura mecánica de los productos de partida puede indicar la clase de fuerza que con más probabilidad efectuara la trituración.\nSi los productos son frágiles o poseen estructura cristalina, la fractura puede ocurrir a lo largo de los planos de unión, siendo las partículas mayores las que romperán más fácilmente. En tales casos se utiliza la trituración con fuerzas de compresión.\nSi hay pocos planos de unión y se han de crear nuevos puntos de arranque de grietas, es posible que sean mejores las fuerzas de impacto y cizalla. Muchos productos alimenticios tienen una estructura fibrosa, y no pueden desintegrarse por fuerzas de compresión o impacto, por lo que es necesario desgarrarlas o cortarlas.\nLa presencia de agua puede facilitar o complicar el proceso de trituración. Para la mayoría de las sustancias un contenido en humedad mayor 2% o 3% puede producir el embotamiento del molino y reducir su capacidad de producción y su eficacia.\nhumedad puede facilitar también la aglomeración de los productos, lo que\ndificulta la obtención de un polvo fino y de flujo libre.\nLa formación de polvo que tiene lugar en la molienda en seco de muchos sólidos también puede crear problemas, ya que:\na) La inhalación prolongada de polvos, por otra parte inocuos, puede originar enfermedades respiratorias peligrosas; los operarios han de protegerse contra este riesgo. b) Muchos productos alimenticios sólidos, cuando finamente divididos son muy inflamables, en la industria alimentaria, no son desconocidas las explosiones del polvo.\nLa presencia de pequeñas cantidades de agua contribuye a reducir el polvo y, en aquellos casos en los que el agua es aceptable, es frecuente el usar aspersores para reducir la formación de polvo. En ciertas aplicaciones, se introducen en el sistema de molienda grandes cantidades de agua.\nEl agua trasporta las partículas sólidas por la zona de acción en forma de una papilla que flujo libre. Esta clase de molienda húmeda se utiliza mucho en la molienda del maíz.\nLa reducción de tamaños de un residuo orgánico la realizan, básicamente, las máquinas cortadoras, los molinos y las trituradoras; para efecto del presente estudio se descarta el análisis, refiriendo al autor (WARREN, 2003 : 855) comenta que “ los molinos que emplean impacto y frotamiento, combinados a veces con compresión; los molinos de ultra finos específicamente y ; debido a que no acepta partículas de alimentación superior a 0,5 cm, el tamaño de producto es de 1 a 50 micrones”, cuyos tamaños son innecesarios para nuestro propósito. A que las dimensiones de los residuos de alimentación y producto tienen gran importancia en la selección del equipos de reducción de tamaño, debido a la relación de reducción de tamaño apropiado para el proceso aerobio degradable de la masa orgánico aprovechable como materia prima para el compost.\nSegún el autor de la tesis (CAJAS, 2011: 28), “los materiales de entrada de acuerdo a su tamaño se clasifican de la siguiente manera:\n Material grueso: fragmentos de un tamaño mayor a 750 mm.\n Material mediano: fragmentos de un tamaño de 100 a 750 mm.\n Material fino: fragmentos de un tamaño menor a 100 mm.\nPor otra parte, según el tamaño que tienen las partículas a la salida de las máquinas de desintegración, se pueden distinguir las distintas etapas de trituración y molienda.\nTrituración (desintegración grosera):\n Trituración gruesa: tamaños de partículas de salida: 150 mm.\n Trituración mediana: tamaños de partículas de salida: entre 30 y 150 mm.\n Trituración fina: tamaños de partículas de salida: entre 5 y 30 mm.\nMolienda (desintegración fina):\n Molienda grosera: tamaños de partículas de salida: entre 0,1 y 5 mm.\nMolienda fina: tamaños de partículas de salida: menores de 0,1 mm.\nLa trituración grosera, mediana y fina corresponden, prácticamente, a la primera, segunda y tercera etapa de la trituración; mientras que la molienda grosera y fina corresponden a las etapas primaria y secundaria de la molienda”.\nA este propósito el autor (PARDAVÉ ,2006: 37-41), manifiesta, “la fragmentación de trozos o partículas gruesas a tamaños más pequeños donde se busca: liberar partículas para pasos posteriores o también generar productos finales de tamaños aceptables para su manipulación. Las operaciones unitarias de reducción de tamaños de partícula más utilizadas son:\n La trituración, que aplica esfuerzos mecánicos de compresión y flexión entre superficies rígidas o por impacto contra superficies duras, todo ello dentro de un espacio limitado. Por lo general la trituración es un proceso en seco y puede llevar a cabo en distintas etapas o fases, en cada uno de los cuales se consigue determinado grado de reducción.\n La molienda, que utiliza esfuerzos mecánicos de abrasión e impacto del material entre sí y como elementos de movimiento libre, como bolas, barras, o guijarros. Frecuentemente se realiza en húmedo y puede llevarse a cado en una sola fase o etapa. Dentro de los equipos básicos tenemos:\nTRITURADORA DE MANDÍBULAS O QUIJADAS.\nFigura 2.9. Trituradora de Mandíbulas o Quijadas. Fuente: PARDAVÉ Walter. Reciclado Industrial de Metales, Bogotá (2006).\nEs una trituradora de mandíbulas la alimentación recibe entre dos mandíbulas que forman una V abierta por la parte superior. Una mandíbula, llamada fija, es casi vertical y no se mueve, la otra, denominada oscilante, se encuentra en frente y tiene un movimiento alternativo en un plano horizontal, formando un ángulo de 20 a 30° con la mandíbula fija. (Ver Figura 2.9).\nConsiste en un cono con movimiento rotatorio excéntrico, que gira dentro de otro fijo, aproximándose y separándose periódicamente.\nFigura 2.10 Trituradora Rotatoria Excéntrica. Fuente: PARDAVÉ Walter. Reciclado Industrial de Metales, Bogotá (2006).\nLas generatrices correspondientes de cada superficie y las disposiciones básicas son diferentes, manteniéndose siempre la misma disposición constructiva (Ver Figura 2.10). Son máquinas de utilización muy amplia siendo su campo de empleo desde trituración primaria, capaz de recibir grandes bloques hasta la secundaria y terciaria”.\n2.4.4.8 LOS MOLINOS.\nSegún el autor (CAJAS, 2011: 36), menciona que “estas máquinas manejan materiales de medianos tamaños y pueden efectuar operaciones de molienda grosera y fina; la naturaleza de las fuerzas son de percusión, aplastamiento, fricción, desgarramiento, arranque, cizallamiento y atrición, con una\nproducción entre 1 y 60 ton./h; pero la finura media es bastante basta, del orden de 1 mm.\nSe clasifican en molinos que actúan por cizallamiento, frotamiento, percusión y por aplastamiento; siendo los molinos de cuchillas, de discos, de martillos y de rodillos los más representativos de cada clase respectivamente; dentro del proceso de molienda se pueden combinar los tipos de fuerzas y obtener un mejor desempeño de los dispositivos, de este criterio se desprenden los molinos de esferas y barras que combinan las acciones de impacto y frotamiento para efectuar una mejor molienda de ciertos materiales. Estos equipos se utilizan en la industria de alimentos, especialmente en productos secos de origen vegetal”.\nCuadro 2.5. Clasificación de los Molinos por su Funcionamiento.\nMODO DE ACCIÓN Y TIPO DE LOS MOLINOS\nImpacto y Frotamiento\nDe disco único Doble disco\nFuente: CAJAS, Diseño de un Triturador Pulverizador de Estopa de Coco, Quito (2011).\nMOLINO DE MARTILLOS E IMPACTORES.\nComo afirma el autor del libro de las operaciones unitarias Warren (2003), “todos estos molinos de martillos tienen un rotor de alta velocidad que gira dentro de una\ncarcasa cilíndrica. El eje puede ser vertical u horizontal (véase Figuras 2.11 – 2.12). La alimentación se introduce por la parte de superior de la carcasa, se rompe y sale por una abertura en el fondo. En un molino de martillos las partículas son rotas por grupos de martillos móviles conectados a un disco giratorio.\nUna partícula de alimentación que entra en la zona de molienda no puede escapar y es golpeada por los martillos. Se quiebra en trozos que se proyectan contra la placa estacionaria dentro de la carcasa, donde se rompe en fragmentos todavía más pequeños. Estos, a su vez, son convertidos en polvo por los martillos que lo empujan a través de un enrejado o tamiz que cubre la abertura de descarga.\nFrecuentemente se montan varios discos giratorios, de 15 a 45 cm de diámetro, sobre el mismo eje. Cada disco lleva montado de cuatro a ocho, martillos móviles, que pueden ser barras rectas de metal con extremos planos, alargados o agudos, con un borde cortante.\nLos molinos intermedios de martillos obtienen un producto con tamaño de partícula entre 2,5 cm y 20 mallas. En los molinos de martillos para reducción fina, la velocidad periférica de los extremos puede alcanzar los 7.000 m/min; reducen de 0,1 a 15 Tm/hrs a tamaños menores a 200 mallas. Los molinos de martillos muelen casi todo: sólido fibroso duro, como cortezas o cueros; pastas húmedas blandas, arcilla pegajosa y rocas duras.\nLa capacidad y la potencia necesaria de un molino de martillos varían mucho con la naturaleza de la alimentación y no se pueden estimar con seguridad a partir de consideraciones teóricas.\nLo mejor es recurrir a la información existente en cada caso y preferiblemente realizar ensayos en pequeña o gran escala con el molino, empleando el material que ha de tratarse. Los molinos comerciales reducen de 50 a 200 kg de sólido por hora y por caballo de vapor-hora de energía consumida.\nLos impactores se emplean frecuentemente como máquinas de reducción primaria para rocas y minerales, tratando hasta 600 Tm/hrs. Dan partículas que son\naproximadamente equidimensionales (cúbicas) que las partículas de forma laminar obtenidas en una trituradora de mandíbulas o en una giratoria. El rotor de un impactor, al igual que en los molinos de martillos, puede girar en ambas direcciones para prolongar la vida de los martillos (p. 864)”.\nFigura 2.11. Molino de Martillo (Eje Horizontal).\nFuente: RODRÍGUEZ Francisco. Operaciones de procesado de Alimentos, (2002).\nUn impactor, se parece a un molino de martillos, pero no tiene enrejado o tamiz. Las partículas se rompen sólo por impacto sin la fricción característica de los molinos de martillos.\nAl respecto del contenido el autor del manual del ingeniero químico (PERRY, 1992: 8-41), argumenta, “Estos molinos que sirven para pulverizar y desintegrar funcionan a altas velocidades. El eje del rotor puede ser vertical u horizontal, aunque predomina esta última modalidad. El eje sostiene a los martillos, llamados a veces agitadores, y pueden ser elementos en forma de T, de estribo, barra o anillo fijos o pivotados al eje o a los discos fijos que van sobre el eje. El rotor del molino de martillo funciona dentro de un recipiente que contiene placas o revestimientos de molienda. El espacio abierto que se conserva entre los revestimientos y el rotor es importante con respecto a la finura de producto. En\ngeneral se tiene una pantalla o rejilla cilíndrica que encierra todo o parte del rotor. La finura del producto se regula combinando la velocidad del rotor, la velocidad de alimentación o la abertura entre los martillos y la placa de molienda, así como cambiando la cantidad y el tipo de martillos utilizados y el tamaño de las aberturas de descarga”.\nFigura 2.12. Molino de Martillo (Eje Vertical).\nFuente: DÍAZ. Reciclaje y Tratamiento Biológico de los Residuos Sólidos Municipales, Ecuador (2010)\nLa máquina Rietz, según el manual del ingeniero químico de (PERRY, 1992: 8- 43), (véase figura 2.13) “consta de un rotor que gira dentro de un receptáculo con una pantalla o criba de 360°, cubriendo todo su contorno. El eje rotatorio es casi siempre vertical y el rotor incluye varios martillos diseñados para girar, con separaciones más o menos pequeñas en comparación al interior de la crica cilíndrica que encierra la cámara de desintegración. Por lo común, los martillos\nestán rígidamente fijos en el eje, colocados en un orificio, sujetos con pasadores o bien soldados; pero, cuando es conveniente, se utilizan martillos de vaivén.\nEl material entra en la cámara de desintegración en forma paralela al eje como sucede en los molinos de atrición con discos, en lugar de hacerlo de manera tangencial, como acontece en los molinos de martillos. El producto se descarga por lo común en sentido radial hacia el exterior, pasando por una criba clasificadora de tamaños que rodea por completo al rotor. Los materiales procesados en los desintegradores Rietz son a menudo (resistentes) y elásticos más que duros y sensibles al agrietamiento. Muchas de las aplicaciones se efectúan con materiales mojados y de, éstos quizá la mitad de los materiales son lechadas o suspensiones factibles de bombearse.\nFigura 2.13. Desintegrador Rietz. Fuente: PERRY. Manual del Ingeniero Químico, México. (1992).”\nEs probable que las mayores ventajas del diseño de este desintegrador se encuentre en las aplicaciones en las que el contenido se sólidos está dentro de la gama de 40 a 80%, en esta gama es en donde se encuentran con mayor frecuencia materiales pegajosos, gomosos y resistente al flujo. Con estos materiales que tapan a menudo las pantallas o las cribas de los molinos de martillos convencionales, al desintegrador Rietz sigue funcionando, debido a que los espacios reducidos de los martillos hacen que la criba se mantenga abierta, lo que\npermite moler a tamaños más pequeños y uniformes que lo que normalmente es posible en otros equipos. En materiales de alimentación que tienen hasta un 80% o más de sólidos, el impacto desempeña a menudo un papel importante en el desintegrador Rietz. Los materiales de alimentación sólidos deben reducirse a trozos de tamaños de 1/8 a 2 pulg como sucede normalmente en la descarga del pre quebrantador Rietz. La descarga diferenciada o descarga dual permite obtener en el otro extremo de la cámara de desintegración, una descarga secundaria que consiste en cualquier que no haya pasado por la criba clasificadora. Esto permite eliminar el material de desecho o separar la fracción más dura de una alimentación combinada, por ejemplo, las fibras resistentes de la médula en la producción de la fibra de bagazo. La característica de esta descarga secundaria se emplea en muchos casos como control de sobrecargas y el material en exceso se recircula al otro extremo de recepción del material del desintegrador, hasta que todo éste pasa por la criba. Los desintegradores Rietz cuentan normalmente con diámetros de rotor de 4 a 24 pulg, con velocidad de rotación que producen velocidades en la punta de los martillos que varían de 1 000 a 22 000 pies/min y potencias de ½ y 200 hp.\nTRITURADORA DE RODILLO.\nEstá basada en la trituración del material por compresión entre dos rodillos de ejes paralelos que giran en sentido opuesto, introduciéndose la alimentación entre ambos cilindros mediante una tolva.\nFigura 2.14. Trituradora de Rodillos.\nFuente: PARDAVÉ Walter. Reciclado Industrial de Metales, Bogotá (2006).\nLos alimentos se rompen al ser obligados a pasar por el espacio entre ambos cilindros. Y cuyas superficies están revestidas de placas de acero con composición y configuración en consonancia con el material fragmentado, Dependiendo de las características de alimentación pueden utilizar rodillos lisos, o rodillos que disponen de estrías o dientes que ayudan a forzar al material a pasar entre ambos cilindros (véase Figura 2.14).\nLos más utilizados son los desmenuzadoras dentadas se emplean también para materiales frágiles o vidrios, la acción de estas máquinas es más bien de desgarramiento que de compresión, lo que genera un calentamiento mínimo, para fragmentos menos finos, con requisitos de potencia un poco menores.\nFigura 2.15. Desmenuzador de Vidrio. Fuente: CAJAS, Diseño de un Triturador Pulverizador de Estopa de Coco, Quito (2011).\nEn este caso también el funcionamiento de la máquina se basa a un molino de cuchillas, el número de discos que sostienen las navajas es variable, yendo desde 1 hasta 20 dependiendo del tipo de aplicación. Los discos poseen una gran masa y tienen diferentes configuraciones, sobresaliendo las circulares y triangulares; generalmente se ubican 2 o 3 cuchillas en la periferia de los discos y en algunos casos se regulan por sistemas de pistones o por resorte- tornillo, por lo cual la estructura del equipo debe ser más robusta.\nEstas máquinas, como se puede observar en la (Figura 2.16) constan de una amplia cámara de corte, la cual está atravesada por un eje que porta cuchillas uniformemente distribuidas en toda su longitud las mismas que pueden ordenarse perpendicularmente al eje o pueden tener un pequeño ángulo de inclinación. El eje gira a altas revoluciones y puede alinearse horizontal o verticalmente a la cámara de molienda, siendo esta última la más eficiente. Estos equipos son utilizados generalmente para procesar materiales húmedos, ideal para las aplicaciones agropecuarias, las máquinas más representativa de esta clase son las picadoras de forraje.\nFigura 2.16. Esquema de la Sección Transversal de una Picadora de Forraje.\n2.4.5 CONTAMINACIÓN RESIDUAL.\nMuchos se hablan hoy en día de ecología, de ambiente y de equilibrio, entre otros conceptos, debido a que el agotamiento de los sistemas naturales que habitamos y utilizamos para nuestra existencia se ha convertido en uno de los temas esenciales de nuestra civilización. El desarrollo industrial y tecnológico característico de las sociedades actuales ha generado, en una forma verdaderamente alarmante, una\nenorme cantidad de desechos que la naturaleza es incapaz de reintegrar. Esto ha provocado una serie de trastornos que han originado la disminución de nuestra calidad de vida, a causa de un fenómeno llamado contaminación.\nSe denomina contaminación residual a la presencia en el ambiente de cualquier agente (físico, químico o biológico) o bien de una combinación de varios agentes en lugares, formas y concentraciones tales que sean o puedan ser nocivos para la salud, la seguridad o para el bienestar de la población, o bien, que puedan ser perjudiciales para la vida vegetal o animal, o impidan el uso normal de las propiedades y lugares de recreación y goce de los mismos. La contaminación ambiental es también la incorporación a los cuerpos receptores de sustancias sólidas, líquidas o gaseosas, o mezclas de ellas, siempre que alteren desfavorablemente las condiciones naturales del mismo, o que puedan afectar la salud, la higiene o el bienestar del público.\nEl incremento a pasos agigantados de los avances tecnológicos incentiva, al acelerado crecimiento demográfico, que producen alteraciones al medio, llegando\na consecuencias irremediables, atentando y contribuyendo al desequilibrio biológico de planeta.\nDesde el punto de vista ecológico, podemos hablar de dos tipos de contaminación:\nuna provocada por los elementos biodegradables, y otra producida por materiales\nSe considera contaminantes biodegradables aquellos residuos que pueden ser descompuestos por la acción natural de organismos vivos, como lombrices, hongos y bacterias, principalmente. Este fenómeno permite que los elementos que forman tales residuos queden disponibles para su nueva incorporación a la naturaleza de una manera útil. Sin embargo, el problema con este tipo de contaminantes se presenta cuando su cantidad excede a su capacidad natural de descomposición. Entre los materiales biodegradables tenemos todos los que se derivan de fuentes orgánicas, es decir, los que proceden de organismos vivos; y como ejemplo encontramos el papel, el cartón, los restos de vegetales y animales…etc. Tanto la actividad natural como humana contribuyen a la\ncontaminación orgánica del medio ambiente. La descomposición de la materia animal y vegetal da lugar a ácidos húmicos y fúlvico y a materias colorantes. Los residuos domésticos contienen materias orgánicas en descomposición, detergentes y microorganismos. Los vertidos industriales contienen múltiples compuestos orgánicos, tales como aceites y disolventes. De la actividad agrícola resultan residuos de herbicidas y pesticidas.\n1. Reducción en origen\nReducción en origen: Consiste en reducir la cantidad de sustancias contaminantes presentes en cualquier flujo de residuos, actuando en el mismo proceso que los origina. Puede conseguirse adoptando medidas del tipo:\n Revisión en el diseño de productos\n Aplicación de tecnologías limpias\n Modificación de procesos de comercio\n Mejoras en mantenimiento\n Técnicas de control de existencias\nReutilización: Empleo de un producto usado para el mismo fin para el que fue creado originariamente.\nReciclado: Transformación de los residuos, dentro de un proceso de producción, para su fin inicial u otros fines. Incluye: Compostaje, Biometanización. No incluye: Incineración con recuperación de energía.\nValorización: Aprovechamiento de los recursos contenidos en los residuos, sin poner en peligro la salud humana o el medio ambiente. Puede lograrse a través de:\n La recuperación de materias primas o sustancias valiosas del residuo.\n Utilización como fuente de energía.\nVertido: Desecho de los residuos que no tienen ningún tipo de valor, por lo general se lo realiza en rellenos sanitarios.\nGestión Ambiental: Conjunto de políticas, normas, actividades operativas y administrativas de planeamiento, financiamiento y control estrechamente vinculadas, que deben ser ejecutadas por el Estado y la sociedad para garantizar el desarrollo sustentable y una óptima calidad de vida.\nFigura 2.17. Métodos de Gestión de los “Biorresiduos” 1\nFuente: curso-biomasa-energías-renovables/biomasa www.mailxmail.com/.com\nSegún la revista (RESIDUOS, 2004: 56), precisa “a la hora de seleccionar cuáles son los mejores métodos de revalorización de los desechos orgánicos, habría que considerar numerosos factores: por ejemplo, la cantidad de residuos, los costos e inversiones necesarios para llevar a cabo la trasformación, el espacio disponible, el entorno comercial y agronómico, las leyes locales, las necesidades prioritarias de cada zona, etc.”.\n1 El concepto de biorresiduos engloba todos los residuos que son biodegradables.\n2.4.6 LA RAZÓN DE SER DE LA RECUPERACIÓN Y EL RECICLADO DE RESIDUOS DE ALIMENTOS.\nsea el tipo de residuo o producto que se trate\n(frutos, hierbas, residuos de\njardín…) su ciclo de vida completo según las etapas siguientes:\nPlantas, crecimiento, producto, venta, residuo y tratamiento del residuo y disposición final. (Ver Figura 2.18).\n(Plantas que el\nhombre toma para\nLa recuperación perfecta y el reciclado ideal serían los que no produjeran residuo alguno, algo que, evidentemente resulta por hoy imposible, entre otras razones.\nRespecto al tema (PARDAVÉ, 2006: 5) Expone:\n “Condiciones física o química bajo las que se presentan algunos productos o sustancias en los residuos.\n La energía necesaria para una recuperación total resultaría prohibida. Hay que distinguir la energía necesaria para concentrar el material recolectado y la que se requiere para procesar el material recuperado o concentrado.\nDe ahí la razón de ser del reciclado y recuperación de los desechos se da por:\n [El aprovechamiento de los recursos naturales en desuso.]\n [La conservación de la salubridad y ornato del Mercado.]\n La disminución de los residuos finales o definitivos destinados a vertederos y rellenos sanitarios.\n La conservación del medio ambiente.”\nDe una forma simplificada y esquemática se puede esbozar la forma de reciclaje.\nRECICLAJE SIN TRATAMIENTO.\nFigura 2.19. Reciclado Sin Tratamiento.\nEn la Figura siguiente se describe que los desechos recuperados no sufren alteraciones importantes en su estado físico, químico o biológico. A modo de ejemplo: el reciclado de materia orgánica.\nRECICLAJE CON TRATAMIENTO.\nEn la Figura siguiente se describe este tipo de reciclaje, donde los residuos recuperados se someten a una trasformación que permite su uso de forma distinta a la original. A modo de ejemplo: la trituración de la materia orgánica para producir fertilizantes para suelos.\nFigura 2.20. Reciclado Con Tratamiento. Fuente: PARDAVÉ Walter. Reciclado Industrial de Metales, Bogotá (2006).\nLos residuos orgánicos se pueden tratar de tres vías. Como precisa (PARDAVÉ, 2006: 12), de forma “térmica (incineración y pirolisis), biológica (compostaje y otros), y separación basada en las propiedades físicas con fines de reciclado.\nLa vía de la separación basada en las propiedades físicas de diferencia, se encamina por los métodos clásicos de esta última: trituración, clasificación, separación magnética, […], separación neumática, etc.\nAl final lo que se busca es concentrar la materia orgánica, que se derivará para formar compost”. En la Figura 2.21 expone esquemáticamente de forma general este tratamiento; el proceso Francés Valorga, desarrollado y comercializado por la empresa Valorga Process S. A., ofrece un tratamiento integral de los RSU producidos en una ciudad y de donde se logra obtener como productos: metales, vidrio, combustibles, biogás y compost”.\nFuente: Obtenido de Video Promocional de Valorga Proceso S. A Francia (1995).\nLa reducción de tamaño de partícula de los residuos sólidos orgánicos del mercado mayorista de Ambato, mediante un proceso unitario permitirá disminuir el volumen ocupacional y además obtener el tamaño de partícula adecuado para facilitar su manejo posterior.\n2.6 SEÑALAMIENTO DE VARIABLES.\n2.6.1 VARIABLE INDEPENDIENTE.\nLa reducción de tamaño de partícula de los residuos sólidos orgánicos.\n2.6.2 VARIABLE DEPENDIENTE.\nDisminuir el volumen ocupacional y además obtener el tamaño de partícula adecuado para facilitar su manejo posterior.\n2.6.3 TÉRMINO DE RELACIÓN.\n3.1 MODALIDAD BÁSICA DE LA INVESTIGACIÓN.\nPara la investigación a realizar en el presente proyecto existirá un enfoque tanto en variables cuantitativas como en cualitativas.\nSe utilizo el aspecto cuantitativo con énfasis en resultados, al considerar la tabulación numérica en el caso de la producción diaria del porcentaje de residuos sólidos orgánicos en relación a los residuos sólidos que se producen en el mercado mayorista\nEn cuanto al aspecto cualitativo, se estudio parámetros orientados a la comprobación de la hipótesis como también explicativos sobre procesos de trituración, la normativa de la gestión ambiental, énfasis en procesos renovables de residuos sólidos orgánicos.\n3.2 NIVEL O TIPO DE INVESTIGACIÓN.\nLa presente investigación contendrá una modalidad que abarca los siguientes niveles:\nDe Campo. Se realizo en el lugar de los hechos, es decir donde ocurren los fenómenos a estudiar. Este tipo de investigación se apoya en informaciones que provienen de otras, de entrevistas, cuestionarios, encuestas y observaciones.\nDocumental Bibliográfica. En la investigación con el propósito de detectar ampliar y profundizar diferentes enfoques, teorías y enfoques acerca del tema del proyecto basándose en los documentos y publicaciones existentes al respecto.\nExperimental. La investigación tiende a plantear una solución al problema basándose en el estudio sistemático e interpretativo en variables independientes para observar los efectos en las variables dependientes con el propósito de precisar la relación efecto - causa.\nLos tipos de investigación utilizadas son:\n- Investigación Aplicada. Inicia de un problema y pretende dar solucionar o aportar positivamente para la solución del mismo.\n- Exploratoria. La investigación persigue obtener un primer conocimiento o propuesta, la cual posteriormente puede ser prolija o perfeccionar a partir del planteamiento inicial.\n- Descriptiva. Las variables a estudiar son evaluadas en el presente, en el momento de realizar la investigación.\n3.3 POBLACIÓN Y MUESTRA.\nAl existir el mayor porcentaje de residuos orgánicos generados en EP-EMA, teniendo problemas resultantes de las actividades comerciales de productos agrícolas y que su resultado o consecuencia de la comercialización trae como efecto la presencia de acumulación de residuos orgánicos contribuyente a la generación de agentes contaminaste residuales en el mercado mayorista de la ciudad.\nTodos los residuos de origen orgánico primordiales causantes de la contaminación residual en el mercado, de tal modo que nos concentramos en nuestra población y muestra a los principales generadores de los residuos sólidos orgánicos y a las causas principales de la contaminación residual en la EP-EMA.\n3.3.1 TAMAÑO DE LA MUESTRA.\nLa determinación del tamaño de la muestra, tiene como objetivo primordial obtener información representativa, válida y confiable de toda la población;\nminimizando costos y tiempo. A continuación se detalla la forma de cálculo del tamaño de la muestra del presente estudio para el segmento identificado:\nSegmento de comerciantes catastrados de la EP-EMA:\nExisten diversas fórmulas de cálculo del tamaño de la muestra. En este estudio se toma a la prueba piloto como el primer proveedor de información, para determinar los porcentajes de aceptación (p) y rechazo (q), que demuestra el público hacia el producto. Así se aplica la siguiente fórmula:\nNivel de confianza.\nValor de z crítico, correspondiente a un valor dado del nivel de confianza.\nPorcentaje de aceptación del producto, obtenido de la prueba piloto.\nProporción de rechazos.\nNc = 95%\n= 1.836 comerciantes catastrados\n= 50% = 0.50\ne = 5% = 0.05\nAntes de aplicar estos datos, se debe mencionar que como resultado de la prueba piloto, existió un 100% de proporción de éxito (p) hacia el producto y consecuentemente un 0% de rechazo (q). Pero, la estadística recomienda que se debe tomar en cuenta valores más conservadores, es por ello que se toma un porcentaje de éxito del 50% y uno de rechazo del 50%. Aplicando estos datos a la fórmula anterior, el tamaño de la muestra es la siguiente:\n= 318 comerciantes catastrados\nEs decir que del total de la población, se considero una muestra de 318 comerciantes catastrados, los mismos que en base a cada nave el porcentaje de generación de residuos orgánicos almacenados en sus contenedores respectivos, a fin de cubrir toda la zona de influencia del proyecto y obtener datos representativos del total poblacional.\nSeguido se presenta el cuadro en que se detalla el número de encuestas por nave y población involucrada de una u otra manera con la generación de residuos orgánicos causal primordial de la contaminación residual en la EP-EMA.\nCuadro 3.1. Número de Encuestas Realizadas en la EP-EMA.\nPersonal de Limpieza y Autoridades\n3.4 OPERACIONALIZACIÓN DE VARIABLES.\n3.4.1 VARIABLE INDEPENDIENTE.\nV.I.: La reducción de tamaño de partícula de los residuos sólidos orgánicos.\nAcción de triturar o