Ingeniería y Arquitectura
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Item Evaluación del efecto del uso de distintos materiales secantes y diferentes tipos de pretratamiento en el proceso de compostaje doméstico en composteras giratorias(2023) Monge Bolaños, Andrés Alberto; Chin Pampillo, Juan SalvadorEl compostaje es un proceso de transformación biológica que permite la descomposición y estabilización de la materia orgánica. Esta técnica se ha vuelto relevante en Costa Rica, donde hasta un 60 % de los residuos sólidos recolectados por las municipalidades son biodegradables, con un incremento estimado en la generación por parte de las ciudades del 4 % anual en la última década. En respuesta a esta situación, han surgido iniciativas para la revalorización de estos residuos como el Plan Nacional de Compostaje derivado del Plan de Descarbonización 2018-2050 (Gobierno de la República de Costa Rica, 2019). Dentro de estas estrategias, destaca la promoción del com- postaje doméstico como una alternativa efectiva del tratamiento puntual de la fuente de residuos sólidos biodegradables con beneficios agregados, como la generación de abono, reducción de la contaminación y desarrollo de una economía circular. La función del material secante es fundamental en el compostaje, ya que contribuye di- rectamente a equilibrar la humedad y facilitar una estructura favorable para la degradación bajo condiciones aeróbicas. Con el objetivo de profundizar en la optimización del proceso de compostaje doméstico se desarrolló un diseño experimental factorial tipo 22, en el cual se evaluó el efecto de dos factores, el pretratamiento y el material secante (MS); a dos niveles, picado fino y picado grueso, y pellet de madera y cartón para huevos. El estudio se realizó en el cantón de Escazú, San José, durante los meses de Octubre 2022 a Febrero 2023. Se establecieron 4 tratamientos distintos: C1: Fino-Pellet, C2: Fino-Cartón, C3: Grueso-Cartón y C4: Grueso-Pellet y se corrieron tres ciclos de compostaje con una duración de dos meses cada ciclo, dividido en una fase activa de adición de material y una fase pasiva de cese de la adición y maduración del compost. Para comparar el uso e influencia de los factores, se caracterizó la capacidad...Item Caracterización del proceso y calidad de compost obtenido de la degradación de materiales poliméricos biodegradables a través del compostaje, utilizados para el empaque de alimentos (PLA y PBAT)(2023) Torrez Sequeira, Yeimy Elizabeth; Mazón Villegas, BeatrizLos polímeros biodegradables son una alternativa para reducir el uso de plásticos desechables o de un solo uso. Sin embargo, la producción de polímeros biodegradables no garantiza un impacto mínimo en el medio ambiente, por lo tanto, el proceso de producción y la eliminación final deben ser controlados y regulados adecuadamente. El compostaje es una tecnología que permite el procesamiento de materiales de empaque biodegradables, produciendo compost como producto y promoviendo una economía circular. La norma UNE-EN ISO 20200:2015 permite determinar el grado de desintegración de materiales plásticos bajo condiciones de compostaje simuladas en un ensayo de laboratorio. La norma UNE-EN 13432:2001/AC:2005 permite evaluar la calidad del compost mediante ensayos de fitotoxicidad, en diferentes combinaciones de mezcla de tierra comercial (TC) y compost producido del compostaje de biopolímeros. En el presente estudio, se caracterizó el proceso, el grado de desintegración y la calidad del compost obtenido del compostaje de polímeros biodegradables utilizados en la agroindustria para el empaque de alimentos, específicamente (Ácido poliláctico) PLA y poli (Butilén Adipato-co- Tereftalato) PBAT, en condiciones de laboratorio. El compostaje de los polímeros y un grupo control (sin adición de polímeros) se realizó a escala de laboratorio, en condiciones termofílicas a 58 °C, durante 12 semanas, según lo estipulado en la norma UNE-EN ISO 20200:2015. Durante el proceso de compostaje se extrajeron muestras de ambos polímeros para caracterizar su degradación mediante análisis de microscopía electrónica de barrido (SEM), espectroscopía infrarroja por transformada de Fourier (FTIR), análisis termogravimétrico (TGA) y calorimetría de barrido diferencial (DSC). La influencia de la degradación de los polímeros biodegradables en la composición del compost se determinó primero...Item Caracterización del proceso de compostaje y aprovechamiento del calor generado en un reactor bajo aireación forzada(2016) Fallas Conejo, Diego Alberto; Solís Ramírez, Kattia de los ÁngelesLa pulpa o broza de café es uno de los principales residuos agroindustriales en Costa Rica y en los distintos países productores. Este residuo generalmente se utiliza para la creación de abono orgánico mediante un proceso de compostaje o se seca para utilizarlo como materia para alimentar hornos en industrias. En Costa Rica el sistema más utilizado para realizar el proceso de compostaje es mediante pilas horizontales que son volteadas cada cierto tiempo manualmente o utilizando algún equipo mecánico. El compostaje es un proceso aeróbico por lo que los microorganismos que descomponen la materia requieren de oxígeno. Estos microorganismos al respirar liberan calor que generalmente se disipa en el aire y se pierde pudiéndose utilizar para algún proceso. Esta investigación se centra en la caracterización del proceso de compostaje de la broza de café y la determinación de la razón de transferencia de calor entre la materia orgánica y el aire que la atraviesa en un sistema tipo reactor con aireación forzada. Entre los principales factores que afectan el proceso de compostaje se encuentran la temperatura, la concentración de oxígeno, la relación C/N, el tamaño de partícula y el contenido de humedad. Se construyó un sistema de compostaje tipo reactor para evaluar estos factores y mantenerlos en los rangos recomendados para el proceso de compostaje. Se evaluaron tres tasas de aireación recomendadas por la literatura (0,18, 0,44, 0,70 1 min-1 kgmateria seca-1 ) obteniendo una concentración de oxígeno pobre (< 10 %) en la materia orgánica. Se evaluó una tasa de aireación mayor de 2,2 1 min-1 kgmateria seca-1 que mantuvo a lo largo del experimento una concentración de oxígeno mayor al 1 O % y llevó la materia orgánica hasta una fase termófila (> 40 ºC). La razón de transferencia de calor para la tasa de aireación de 2,2 1 min-1 kgmateria seca-1 se mantuvo en un rango entre 6 y 30 kJ/h con algunos picos obtenidos cuando...Item Dimensionamiento de un sistema de tratamiento de residuos sólidos orgánicos por medio del modelado y simulación de un sistema de compostaje(2017) Altamirano Herrera, Erick Andrés; Calderón Castro, Jenny AndreaEl presente trabajo tiene como objetivo diseñar, construir y poner en marcha tres compostadores piloto para analizar la cinética del mismo, así como simular un modelo que describa la velocidad de degradación del proceso. A partir de una investigación de campo en la zona de Lepanto, Nicoya, se determinó los residuos más comunes que presentan diversas familias de las comunidades de Macondo y Rosaclaus, con el objetivo de ayudar a resolver su problema de desechos, se realizó una búsqueda bibliográfica para determinar la manera más productiva de tratar dichos residuos. Con estos datos se escogió el método de compostaje en frío, ya que da mejor uso del tipo de residuos que producen las familias, con esto definido se volvió a la investigación bibliográfica para escoger el modelo cinético que será empleado en la simulación del proceso. Basado en la investigación teórica se construyeron 3 compostadores semicerrados de dimensiones de 0.6 m x 0.6 m x 0.8 m, los cuales fueron llenados con capas de material orgánico y tierra con un peso de 35 kg, el cual se compostó durante un periodo de 90 días, durante los cuales se tomaron medidas periódicas de pH, oxígeno presente en la pila, temperatura y humedad. Al finalizar este proceso de degradación, se llevó muestras al laboratorio del Centro de Investigación Agronómica para evaluar la calidad del compost, y compararlo con un abono de venta comercial. Gracias a estos últimos análisis se verificó que en efecto el proceso fue exitoso, y que se obtiene un compost utilizable con el método escogido y las condiciones trabajadas. Los datos que fueron obtenidos fueron ajustados al modelo, obteniendo un valor para el parámetro n del mismo con un valor de n=2, con este valor ajustado se procedió a realizar la simulación del modelo utilizando el software SciLab/Xcos, con la misma se obtuvo un resultado de tiempo teórico para la degradación de la masa orgánica inicial utilizada de 75 d y 85 d...