UNIVERSIDAD NACIONAL DEL CENTRO DEL PERÚ FACULTAD DE INGENIERÍA MECÁNICA
Plan de tesis: Diseño de una planta de manejo de residuos sólidos urbanos para la generación de bienes y servicios en la ciudad de Huancayo Presentado por: RAMOS DE LA CRUZ, Alcides Roy
Para optar el título de: Ingeniero Mecánico Huancayo – Perú 2012
ÍNDICE ÍNDICE.........................................................................................................................................................2 1 TITULO......................................................................................................................................................3 2 TEMA DE INVESTIGACIÓN...................................................................................................................3 3 PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA...................................................................................................3 4 FORMULACIÓN DEL PROBLEMA........................................................................................................4 5 OBJETIVOS DE LA INVESTIGACIÓN..................................................................................................4 6 JUSTIFICACIÓN.......................................................................................................................................5 7 ALCANCES Y LIMITACIONES..............................................................................................................6 8 MARCO DE REFERENCIA......................................................................................................................6 9 HIPOTESIS...............................................................................................................................................10 10 DISEÑO METODOLOGICO.................................................................................................................11 10.1 Operacionalización de las variables....................................................................................................11 10.2 Diseño de la investigación..................................................................................................................12 11. REFERENCIA BIBLIOGRÁFICA......................................................................................................14
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1 TITULO DISEÑO DE UN SISTEMA DE MANEJO DE RESIDUOS SOLIDOS URBANOS PARA LA GENERACIÒN DE BIENES Y SERVICIOS EN LA CIUDAD DE HUANCAYO.
2 TEMA DE INVESTIGACIÓN Sistema de manejo de Residuos sólidos
3 PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA Los habitantes de la ciudad de Huancayo, no tienen un claro conocimiento sobre la consecuencia que acoge la inadecuada disposición de los residuos sólidos porque vivimos en una sociedad de consumos en la que los residuos que generamos se han convertido en un grave complicación para el medio ambiente debido a que los generadores adoptan cada uno su conducta para la recolección de residuos, Esto es causado por la falta de formulación de alternativas de gestión que conduzca a la
ciudadanía a
adquirir nuevos hábitos de planificación en materia de gestión ambiental de residuos sólidos. La problemática
por la inoperancia en el manejo de los
residuos sólidos por la empresa de servicio público domiciliario se está agravando cada día más sumándole esto el mal servicio de recolección y disposición final de los residuos sólidos dando origen a una serie de problemas de salud pública. La inadecuada disposición de los residuos sólidos es fuente de proliferación de fauna nociva (ratas, cucarachas, moscas mosquitos etc.) los cuales pueden trasmitir enfermedades infecciosas. Los residuos sólidos dispuestos inadecuadamente generan una contaminación visual, e higiénica y sanitaria y la dispersión de residuos en el espacio público.
En el diario vivir de nuestra humanidad se nota la
necesidad y la preocupación de mantener el equilibrio de los recursos naturales pero es importante resaltar que
esto se logra, con la voluntad
la disponibilidad el compromiso y la actitud que asuma cada persona en el 3
lugar que utiliza para el desarrollo de sus actividades o el rol que desempeñe, garantizando así el uso adecuado del ambiente, los espacios urbanos y los recursos naturales.
4 FORMULACIÓN DEL PROBLEMA 4.1 Problema General Interrogante Cómo combinar los elementos
V.I. Sistema de manejo de residuos sólidos
Enlace para
Verbo aumentar
V.D. Generación de bienes y servicios
Delimitación Cuidad de Huancayo
Lectura de la matriz: ¿Cómo combinar los elementos del sistema de manejo de residuos sólidos para aumentar la generación de bienes y servicios?
Problemas Específicos: •
¿De que marera aprovechar los residuos sólidos urbanos?
•
¿Cuáles son los factores que intervienen en la planta de manejo de residuos sólidos para la generación de bienes y servicios?
5 OBJETIVOS DE LA INVESTIGACIÓN Propósitos Verbo VI Diseñar Sistema de manejo de residuos sólidos
Fines Medios
Verbo Obtener aumentar
para
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VD Generación de bienes y servicios
Delimitación Cuidad de Huancayo
Lectura de la matriz: Diseñar un sistema de manejo de residuos sólidos urbanos para la generación de bienes y servicios en la ciudad de Huancayo. .
5.1 Objetivo General Diseñar un sistema de manejo de residuos sólidos urbanos para la generación de bienes y servicios en la ciudad de Huancayo.
5.2 Objetivos Específicos: •
Reducir la contaminación ambiental producida por los residuos sólidos.
•
Recuperar/reutilizar al máximo los residuos sólidos urbanos
•
Seleccionar máquinas y equipos.
6 JUSTIFICACIÓN Razones que motivan la investigación En la actualidad es de suma preocupación el problema que se viene dando cada vez mas, sobre lo que es la contaminación ambiental generado por los residuos sólidos urbanos, Si no de toma conciencia de esto las consecuencias serán fatales, como desastres naturales, calentamiento global, etc.
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7 ALCANCES Y LIMITACIONES Los alcances y limitaciones que pudiera presentarse en el presente estudio son las siguientes: ALCANCES: Promover la reducción de la contaminación ambiental LIMITACIONES: el factor económico, para la construcción del prototipo donde se evaluaran los factores que intervienen en el proceso de reciclado y transformación de residuos sólidos.
8 MARCO DE REFERENCIA 8.1 ANTECEDENTES Ha habido infinidad de trabajos de investigación acerca de este tema. Pero cada vez hay más problemas respecto a los residuos sólidos en cuanto a la contaminación ambiental como al bienestar de la persona. En la escuela superior politécnica de Chimborazo Riobamba-Ecuador facultad de ingeniería Mecánica se realizo el tesis titulado “DISEÑO DE UN SISTEMA DE RESIDUOS SÓLIDOS INORGÁNICOS (PLÁSTICO Y VIDRIO) PARA EL GOBIERNO MUNICIPAL DEL CARTÓN PALORA, PROVINCIA DE MORONA SANTIAGO” 2009, presentado por: Mesias Israel Fuentes Barrionuevo y Julio Cesar Silva Canseco
8.2 MARCO TEÓRICO Los desechos son desperdicios o sobrantes de las actividades humanas. Se clasifica en gases, líquidos y sólidos; y por su origen, en orgánicos e inorgánicos. En los últimos años las naciones del mundo industrializado han cuadriplicado su producción de desechos domésticos, incrementándose esta cifra en un dos o en un tres por ciento por año. El volumen de producción de desechos es inversamente proporcional al nivel de desarrollo del país que se trate. Diariamente consumimos y tiramos a la 6
basura gran cantidad de productos de corta duración, desde los pañales del bebé hasta el periódico. Se estima que los envases de los productos representan el 40% de la basura doméstica, siendo nocivos para el medio ambiente y además encarecen el producto. Una vez puesta la tapa en el cesto de basura, se olvida el problema; a partir de ahí es asunto de los municipios. Estos tienen varias posibilidades: arrojar la basura en vertederos (solución económica pero peligrosa); incinerarla (costosa pero también contaminante); o separarla en plantas de tratamiento para reciclar una parte y convertir en abono los residuos orgánicos. Esta sería una solución mucho más ecológica, pero también más costosa. El destino final de la basura es administrada por el municipio, quien la confina al denominado "Relleno Sanitario". El presente tiene como objetivo desarrollar el tema referente a los problemas ambientales causados por la quema de la basura. ¿Cómo Contribuye Al Deterioro Ambiental? Atmósfera La quema a cielo abierto de basura municipal ocasiona la emisión de distintos contaminantes. Basados en el cálculo de cargas de contaminación del aire proveniente de la disposición de desechos sólidos, según el Centro Panamericano de Ecología Humana y Salud de la Organización Panamericana de la Salud, las cantidades calculadas de los principales contaminantes por la quema a cielo abierto de basura municipal son: Por cada tonelada de desechos sólidos quemados (t): Partículas : 8 Kg./t SO2: 0.5 Kg./t Óxidos de Nitrógeno (NOx) : 3 Kg./t Hidrocarburos : 15 Kg./t CO : 42 Kg./t La basura genera dos tipos de gases: Gases De Invernadero: Estos gases son el metano y el bióxido de carbono cuyas propiedades son retener el calor generado por la radiación solar y elevar la temperatura de la atmósfera.
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Degradadores De La Capa De Ozono: Hay productos que por la naturaleza de su fabricación y los agentes químicos utilizados en su elaboración, generan ciertos gases que desintegran la capa de ozono. Estos gases son conocidos como clorofluorcarbonados o CFC´s y se emplean en la fabricación de envases de unicel, como propulsores de aerosoles para el cabello, en algunas pinturas y desodorantes. Cuando los envases de estos productos son desechados a la basura se convierten en fuentes de emisión de estos gases. Los contaminantes generados durante la quema de basura tienen consecuencias sobre la salud humana, y en general efectos sobre los seres vivos y los ecosistemas. Los contaminantes del aire, tanto gaseoso como articulado, pueden tener efectos negativos sobre los pulmones. Las partículas sólidas se pueden impregnar en las paredes de la tráquea, bronquios y bronquiolos. La mayoría de estas partículas se eliminan de los pulmones mediante la acción de limpieza de los cilios de los pulmones. Sin embargo, las partículas sumamente pequeñas pueden alcanzar los alvéolos pulmonares, donde a menudo toma semanas, meses o incluso años para que el cuerpo las elimine. Los contaminantes gaseosos del aire también pueden afectar la función de los pulmones mediante la reducción de la acción de los cilios. La respiración continua de aire contaminado disminuye la función de limpieza normal de los pulmones. Entre la basura depositada en los tiraderos generalmente hay heces fecales de seres humanos y animales. Estos excrementos contienen microorganismos, que los vientos arrastran y depositan en el agua y alimentos expuestos al aire libre, y en general sobre las poblaciones cercanas. La basura es causa de muchas enfermedades, porque en ella se multiplican microbios y otras plagas como moscas, cucarachas y ratas. También atrae perros y otros animales que pueden trasmitirlas. La basura debe manejarse con cuidado y depositarse en lugares adecuados, para evitar los olores y el aspecto desagradable; con ello contribuimos a evitar la contaminación del suelo, del agua y del aire. 8
Vivimos en una sociedad de consumo en la que los residuos que generamos se han convertido en un grave problema para el medio ambiente, debido a que estamos inmersos en la cultura de usar y tirar. Los residuos sólidos domésticos usualmente son concentrados por los habitantes de la vivienda en un solo recipiente, el cual, luego, es descargado a un solo camión recolector, el cual, a su vez, los transporta a un solo sitio de disposición final, donde, en el mejor de los casos, se logra separar a algunos de esos residuos para reciclarlos o rehusarlos. La problemática originada por la gestión inadecuada de los residuos sólidos se está agravando en prácticamente todas las ciudades del país. En la mayoría de los municipios el servicio de recolección y disposición de los residuos sólidos es deficiente. Esto da origen a una serie de problemas de salud pública graves. La inadecuada disposición de los residuos sólidos es fuente de proliferación de fauna nociva (ratas, cucarachas, moscas, mosquitos, etc.), la cual puede transmitir enfermedades infecciosas. Los residuos sólidos dispuestos inadecuadamente pueden generar gases, humos y polvos que contribuyen a la contaminación atmosférica. Pueden, también, originar problemas de contaminación de las ñapas acuíferas, por la percolación de sus lixiviados en el subsuelo. El problema está creciendo, ya que la generación de residuos per.-capita está aumentando, hasta superar un kilogramo por habitante/día en las grandes ciudades. Por otro lado, no existen suficientes lugares que puedan albergar con seguridad esos residuos Producto de una mala gestión de la basura junto con una falta de conciencia ciudadana, se producen problemas como la acumulación de residuos en determinadas zonas o botaderos. Además algunas veces esta basura de los botaderos informales es quemada produciendo problemas de contaminación descritos en el siguiente punto.
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8.3 MODELO TEÓRICO 9 HIPOTESIS 9.1 Hipótesis General Proceso lógico Si
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Medios
sistema de manejo de residuos sólidos
Tomando en cuenta la generación promedio de residuos sólidos
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Proceso lógico Entonces se aprovechara en gran cantidad los residuos sólidos
VD generación de bienes y servicios
Delimitación Ciudad de Huancayo
Lectura de la matriz: Si diseñamos un sistema de manejo de residuos sólidos urbanos tomando en cuenta la cantidad promedio de residuos sólidos generados Entonces se aprovechara en gran cantidad para la generación de bienes y servicios Ciudad de Huancayo
9.2 Hipótesis Específicas: •
Si procesamos los residuos sólidos existentes en la ciudad de Huancayo, entonces podremos reducir la contaminación ambiental generados por estos.
10 DISEÑO METODOLOGICO 10.1 Operacionalización de las variables ¿Cómo combinar los elementos del sistema de Problema
manejo de residuos sólidos para aumentar la generación de bienes y servicios?
Variables Definición conceptual
Independiente Manejo de residuos sólidos
Dependiente bienes y servicios
Es el sistema que convierte los residuos sólidos
Producto que se obtendrá a la salida del procesador de residuos sólidos.
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Definición operacional
urbanos en bienes y servicios. Dimensiones: recolector, procesador. Variable que expresa las actividades de transformación de residuos sólidos para la generación de bienes y servicios.
Dimensiones: Eficiencia Variable que expresa la producción de bienes y servicios la que se medirá mediante la cantidad de productos generados.
Hipótesis
Para realizar la gestión de manejo de residuos sólidos urbanos se diseñará una planta de tratamiento de residuos sólidos urbanos para generar bienes y servicios, tratando así de reducir la contaminación de estos al medio ambiente.
Variable Independiente Dimensiones
Manejo de residuos sólidos Indicadores
Actividades de investigación o tratamiento Cantidad de A1: 1 tonelada residuos sólidos A2: 2 toneladas Tipo de tratamiento C1: tratamiento energético C1: Tratamiento mecánico
recolector procesador
Variable dependiente
bienes y servicios
Dimensiones eficiencia
Indicadores Eficiencia global
Instrumento o ítems Cantidad que entra/cantidad que sale
10.2 Diseño de la investigación Problema
¿Cómo combinar los elementos del sistema de manejo de residuos sólidos para aumentar la generación de bienes y servicios?
Hipótesis
Para realizar la gestión de manejo de residuos sólidos urbanos se diseñará una planta de tratamiento de residuos sólidos urbanos para generar bienes y servicios, tratando de reducir la contaminación de estos al medio ambiente.
Tipo de investigación
INVESTIGACIÓN TECNOLÓGICA, se aplicará el conocimiento científico para solucionar el tremendo problema que causa los residuos sólidos en la ciudad de Huancayo 12
Nivel de investigación
INVESTIGACIÓN APLICADA, se aplicará para solucionar los problemas de la sociedad como el de los residuos sólidos utilizando tecnologías apropiadas.
Variables A: cantidad de residuos (1 tonelada; 2 toneladas) Independientes B:Tipo de tratamiento (energético; mecánico) Variable Dependiente Diseño de investigación
Modelo de observaciones
Producción de bienes y servicios
A1B1: 1tonelada con tratamiento energético A1B2: 1tonelada con tratamiento mecánico A2B1: 2tonelada con tratamiento energético A2B2: 2tonelada con tratamiento mecánico
Técnicas de recolección de datos
Medición de la cantidad de residuos sólidos utilizando instrumentos de media (peso, volumen) de grandes cantidades.
Técnicas de análisis de datos
Correlación Estadística descriptiva
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11. REFERENCIA BIBLIOGRÁFICA. ESPINOZA, Ciro. Metodología de investigación tecnológica. Pensando en sistemas. 1ra edición. Huancayo, Perú: Imagen Gráfica, marzo de 2010