Ingeniería y Arquitectura
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Item Evaluación del efecto del uso de óxido de aluminio subproducto de la fabricación de papel aluminio como soporte de catalizador heterogéneo en la producción de biodiesel(2018) Garro Espinoza, Dianella María; Ulate Brenes, Adolfo MauricioEn esta investigación se evaluó el uso de alúmina obtenida a partir del subproducto de la fabricación de papel aluminio (escoria blanca) como soporte de catalizador heterogéneo en la producción de biodiesel. Para ello, se produjo sólidos precipitados con la reacción de escoria blanca e hidróxido de sodio siguiendo el proceso Bayer modificado. En este procedimiento se estudió el agente precipitante y la basicidad del precipitado precursor y se obtuvo dos sólidos: PEB No. 1 y PEB No. 2. El rendimiento de recuperación fue de 99 % y 71 % para los precipitados de escoria blanca No. 1 y No. 2 respectivamente. En la caracterización de los materiales utilizados, se obtuvo un área superficial de 12 m 2 /g, 139 m 2 /g y 89 m 2 /g para PEB No. 1, PEB No. 2 y alúmina comercial respectivamente. La difractometría de Rayos X de la escoria de aluminio confirmó su carácter heterogéneo debido a la identificación de compuestos como óxido de aluminio, aluminio, aluminato de magnesio, nitruro de aluminio, cloruro de potasio, óxido de silicio, entre otros. El difractograma de Rayos X del sólido PEB No. 1 mostró la presencia mayoritaria de aluminato de sodio y aluminosilicato de sodio; con ello se justificó el valor bajo de área superficial y su capacidad catalítica en la transesterificación sin necesidad de impregnación. En los análisis SEM de los sólidos PEB No. 1 y PEB No. 2/13 % NaOH se observó gránulos entre 0.2 mm y 0.4 mm, una morfología diversa con algunas zonas porosas y planas y en general heterogénea. Con el análisis de composición EDX se obtuvo un 10 % y 18.5 % másico de sodio en la PEB No. 1 y PEB No. 2/13 % NaOH respectivamente. Se realizó varias pruebas preliminares de transesterificación homogénea y heterogénea utilizando oleína de palma, hidróxido de sodio y metanol como reactivos para el estudio del plan de purificación y el montaje del método de cromatografía de gases. Posteriormente, se realizó tres corridas...Item Estudio de la pirolisis como un proceso alternativo para el aprovechamiento de desechos solidos(1980) González Solano, Nazira; Valerín Aguilar, RicardoEste proyecto tiene como objetivo estudiar la Pirólisis como una alternativa de reutilización de desechos sólidas; motivado por a) problemas de contaminación ambiental, b) escasez de materias primas, y c) fundamentalmente la crisis energética mundial, que exige la búsqueda de nuevas fuentes de energéticos no convencionales. La Pirólisis utiliza materiales carbonáceos, y los mismos son calentados indirectamente en ausencia de oxígeno; descomponiéndose para producir carbón, líquidos- combustibles y gases combustibles, dependiendo la proporción de los mismos de las condiciones de operación. En contraste con otras técnicas, la obtención de combustibles a partir de los desechos sólidos, mediante la pirólisis, aún no ha sido muy desarrollada, y el diseño de equipos para este fin así como fijar las condiciones de operación, representa un enorme reto dadas las condiciones de heterogeneidad de los desechos. Con el fin de estudiar esta posibilidad se diseñó un equipo relativamente sencillo. El mismo está formado por tres cilindros concéntricos. El anillo formado por el externo y el intermedio constituyen una chaqueta de aislamiento en la que se usa diatomita como material aislante, la siguiente concha que se forma entre el intermedio y el interno funciona como cámara de combustión la cual se alimenta con una mezcla de aire y propano Por último el cilíndro interior constituye el sitio don de se lleva a cabo el tratamiento de los desechos; y está dividido en dos zonas, una destinada al secado del material fresco y otra de pirólisis propíamente dicha.Las pruebas realizadas muestran que la cantidad del carbón obtenido como combustible es mayor cuanto menor sea la humedad del material, variando también con la composición del mismo. Por otra parte estos factores afectan también el tiempo de residencia, así como el gasto el gasto de combustible empleado en el calentamiento. Además es recomendable seguir investigando esta técnica...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...Item Diseño de las instalaciones de la planta de gasificación de residuos sólidos en la Unión, Cartago(2017) Espinoza Castro, Andrés; Chavarría Núñez, DaniaEs evidente que la producción de residuos sólidos urbanos va en constante aumento a medida que pasa el tiempo. La correcta recolección y manejo de estos desechos dependerá en parte de que infraestructura se tenga a la disposición. En este documento se realiza la investigación sobre el proceso de Gasificación de Residuos Sólidos, y cómo la implementación de este mecanismo reduciría los niveles de basura que actualmente se depositan en los botaderos municipales del Gran Área Metropolitana. Además de esto, el papel del diseño arquitectónico se presenta de manera que la imagen del proyecto no sea de tipo industrial sino más bien, una arquitectura más amigable con su entorno inmediato, siendo este un activador urbano en la zona.Item Diseño de un plan de manejo y reciclaje de los desechos biodegradables producidos en la Feria del agricultor de la Municipalidad de Curridabat, utilizando la semolina fermentada(2009) Gamboa Calvo, Priscila; Vidal Rivera, PaolaLa producción de desechos orgánicos biodegradables en Costa Rica aumenta cada día, causando gran contaminación cuando son desechados sin recibir tratamiento, o saturando los rellenos sanitarios y reduciendo su vida útil, cuando se les da este destino final. Es necesario tomar medidas para reducir los efectos nocivos que causan estos desechos en el medio ambiente (malos olores, reproducción de patógenos, etc.) y la salud del ser humano, por lo que es importante implementar métodos de reciclaje de desechos orgánicos, como el de la Semolina Fermentada, con la cual se pueden reciclar los desechos biodegradables y obtener un producto útil: suelo fertilizado. Este trabajo consiste en el diseño de un plan para reciclar los desechos orgánicos generados específicamente en la Feria del Agricultor de Curridabat. El diseño se realiza utilizando como fundamento una técnica de reciclaje orgánico, que convierte los desechos en humus, por medio de un proceso limpio y ambientalmente sostenible. Al realizar el proceso con los desechos generados en la Feria, se pretende además, que sirva como un insumo para que la Municipalidad de Curridabat enseñe la comunidad a reciclar los desechos orgánicos que producen en sus casas, usando como ejemplo el reciclaje de los desechos de la Feria del Agricultor. Para el diseño se efectuaron visitas a la Feria, se tomaron muestras de los desechos generados y se realizaron pruebas de campo y laboratorio, para establecer variables como la cantidad de desechos, la composición, humedad, producción de lixiviados, entre otros, y determinar cómo afectan estas variables al método de la Semolina Fermentada. Los resultados obtenidos en los ensayos realizados, comprobaron la efectividad de la Semolina Fermentada para el tratamiento de los desechos biodegradables, con el cual, además de reciclar los desechos, se obtiene una suelo fertilizado de muy buena calidad, apto ...Item Estudio del efecto de los lodos residuales de la empresa Extralum como aditivo en las propiedades mecánicas de la mezcla asfáltica(2005) González Angulo, Carlos Andrés; Ulate Brenes, Adolfo MauricioEl objetivo de este proyecto fue determinar el efecto de los lodos residuales que produce la empresa Extralum, formados principalmente por óxidos de aluminio hidratados, en las propiedades mecánicas y volumétricas de mezclas asfálticas al utilizarse como aditivo en ella, para compararlo con el aditivo utilizado en la actualidad. Se determinó que la resistencia retenida a la tensión diametral fue de 93,9%, 66,4% y 70,3% cuando se agregó a la mezcla asfáltica 1%, 2% y 3%, respectivamente, del desecho industrial, mientras que la resistencia retenida a la compresión uniaxial tuvo los siguientes valores: 82,5%, 69,9% y 72,7% con los mismos porcentajes. Por otro lado, para la cal hidratada aditivo al 1%, 2% y 3% en la mezcla asfáltica los resultados de resistencia retenida a la tensión diametral fueron 98,4%, 93,0% y 90,6% respectivamente, y para la resistencia retenida a la compresión uniaxial fueron 87,1 %, 82,8% y 83,5% respectivamente. Los resultados de tensión diametral y compresión uniaxial retenida para la mezcla asfáltica sin aditivo fueron 87,8% y 79,3%, respectivamente. A partir de la caracterización de la mezcla por las normas de ensayo de tensión diametral retenida (AASHTO T283) y compresión uniaxial retenida (AASHTO Tl65) se determina que el desecho industrial en la mezcla asfáltica al 1% se ajusta a las dos normas de ensayo. Sin embargo, al 2% y 3% el desecho industrial no se adecua al mínimo establecido en las dos normas. Por otro lado todos los porcentajes adicionados de cal hidratada en la mezcla asfáltica: 1%, 2% y 3% cumplen con los valores de las normas de desempeño, al igual que la mezcla sin aditivo. Con éstas características se espera que el desempeño de la mezcla asfáltica al adicionar 1% del desecho industrial sea buena, sin embargo al ser agregado 2% y 3% sus condiciones van a ser deterioradas debido al potencial daño que proporciona la humedad sobre la mezcla. El desempeño de la mezcla asfáltica a largo...Item Análisis financiero sobre la factibilidad de separar y reciclar los desechos sólidos generados durante un proceso constructivo(2005) Soto Siles, Manuel Andrés; Campos Gómez, IreneLos desechos sólidos generados por un proceso constructivo tienen gran potencial para ser reutilizados o reciclados. La industria del reciclaje viene creciendo continuamente en el país. En la investigación se encontró que no existe publicación previa que incorpore la variable monetaria a los estudios sobre desechos sólidos generados en la industria de la construcción nacional. El estudio de factibilidad se hizo mediante un proyecto ficticio, cuyas características se definieron a partir de 20 proyectos reales visitados. Para comparar los escenarios planteados se usó la herramienta del valor actual neto. Se establecieron cuatro escenarios de análisis para estudiar la factibilidad financiera del proyecto. Los escenarios planteados corresponden a la opción de manejar los desechos tradicionalmente; establecer un programa de reciclaje, y la alternativa de financiar el programa Finalmente se agregó un escenario adicional que no contempla la planilla Para este último escenario se parte del hecho que la limpieza del proyecto de construcción igualmente debe realizarse. Los resultados de los análisis financieros muestran que un proyecto de separación y reciclaje representa un ahorro superior al 10% en los montos desembolsados por limpieza de los proyectos. Se plantean recomendaciones para usos alternos y otros escenarios que pueden analizarse, pero que por el momento salen del alcance de esta investigación.