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Optimización y Control de la Planta de Producción de Composta del IPN Cantero, Domínguez y Robles OPTIMIZACIÓN Y CONTROL DE LA PLANTA DE PRODUCCIÓN DE COMPOSTA DEL INSTITUTO POLITÉCNICO NACIOANAL Anabel Cantero Flores (1) ; Lucia Domínguez Sánchez (2) y Fabián Robles Martínez (3) (1) Ingeniera en Sistemas Ambientales, (2) Laboratorio de Ingeniería de Procesos, Departamento de Ingeniería en Sistemas Ambientales, Escuela Nacional de Ciencias Biológicas del Instituto Politécnico Nacional, (3) Unidad Profesional interdisciplinaria de Biotecnología del Instituto Politécnico Nacional. RESUMEN El IPN se suma a los esfuerzos para lograr un Manejo Integral de los residuos sólidos, procesando los residuos sólidos orgánicos (RSO) resultantes del mantenimiento de sus áreas verdes. Para lograrlo, mantiene en operación la Planta de Producción de Composta y Vivero (PPCyV), ubicada en las instalaciones de la Unidad Profesional Adolfo López Mateos, Zacatenco (UPALM). La PPCyV ha procesado los RSO generados en la UPALM durante más de 10 años. En la actualidad forma parte importante en diferentes proyectos de investigación a nivel Maestría y Licenciatura. Debido a la importancia que la PPCyV ha adquirido a lo largo de su existencia, se ha planteado el elaborar propuestas de Ingeniería para su optimización y control. Para lo anterior, se requirió de un análisis exhaustivo sobre las condiciones bajo las cuales opera la planta, seguido de un estudio técnico-económico para la comprobación de la factibilidad de operarla. Los datos obtenidos justifican la existencia de la PPCyV y la divisan como un proyecto próspero y beneficioso tanto ambiental como económicamente. Composta, composteo, factibilidad, pilas, residuos sólidos orgánicos, tiempos de volteos SUMMARY The IPN adds to the efforts to achieve an Integral Handling of the solid residuals, processing organic, solid residuals (OSR) produced by maintenance of its green areas. For the above-mentioned, it maintains operating the Plant of Production of Compost and Nursery (PPCyN), located in the facilities of the Professional Unit Adolfo Lopez Mateos, Zacatenco (PUALM). PPCyN has processed RSO generated in UPALM during more than 10 years. At the present time, it is an important part in different research projects in its Master’s and Bachelor’s degree. Due to the importance that PPCyN has acquired throughout its existence, it has been thought to offer proposals of Engineering for its optimization and control. For the above-mentioned, it was required an exhaustive analysis on the conditions under which operates the plant, followed by a technician-economic study to confirms the 34

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estudio sobre planta de compostaje del ipn

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Optimización y Control de la Planta de Producción de Composta del IPN Cantero, Domínguez y Robles

OPTIMIZACIÓN Y CONTROL DE LA PLANTA DE PRODUCCIÓN DE COMPOSTA DEL INSTITUTO POLITÉCNICO NACIOANAL

Anabel Cantero Flores(1); Lucia Domínguez Sánchez (2) y Fabián Robles Martínez(3)

(1)Ingeniera en Sistemas Ambientales, (2) Laboratorio de Ingeniería de Procesos, Departamento de Ingeniería en Sistemas Ambientales, Escuela Nacional de

Ciencias Biológicas del Instituto Politécnico Nacional, (3) Unidad Profesional interdisciplinaria de Biotecnología del Instituto Politécnico Nacional.

RESUMEN El IPN se suma a los esfuerzos para lograr un Manejo Integral de los residuos sólidos, procesando los residuos sólidos orgánicos (RSO) resultantes del mantenimiento de sus áreas verdes. Para lograrlo, mantiene en operación la Planta de Producción de Composta y Vivero (PPCyV), ubicada en las instalaciones de la Unidad Profesional Adolfo López Mateos, Zacatenco (UPALM). La PPCyV ha procesado los RSO generados en la UPALM durante más de 10 años. En la actualidad forma parte importante en diferentes proyectos de investigación a nivel Maestría y Licenciatura. Debido a la importancia que la PPCyV ha adquirido a lo largo de su existencia, se ha planteado el elaborar propuestas de Ingeniería para su optimización y control. Para lo anterior, se requirió de un análisis exhaustivo sobre las condiciones bajo las cuales opera la planta, seguido de un estudio técnico-económico para la comprobación de la factibilidad de operarla. Los datos obtenidos justifican la existencia de la PPCyV y la divisan como un proyecto próspero y beneficioso tanto ambiental como económicamente. Composta, composteo, factibilidad, pilas, residuos sólidos orgánicos, tiempos de volteos SUMMARY The IPN adds to the efforts to achieve an Integral Handling of the solid residuals, processing organic, solid residuals (OSR) produced by maintenance of its green areas. For the above-mentioned, it maintains operating the Plant of Production of Compost and Nursery (PPCyN), located in the facilities of the Professional Unit Adolfo Lopez Mateos, Zacatenco (PUALM). PPCyN has processed RSO generated in UPALM during more than 10 years. At the present time, it is an important part in different research projects in its Master’s and Bachelor’s degree. Due to the importance that PPCyN has acquired throughout its existence, it has been thought to offer proposals of Engineering for its optimization and control. For the above-mentioned, it was required an exhaustive analysis on the conditions under which operates the plant, followed by a technician-economic study to confirms the feasibility of operating it. The obtained data justify the existence of PPCyN, and they sight it as an environmental, economically prosperous and beneficial project.

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INTRODUCCIÓN Para el Manejo Integral de los residuos orgánicos de fácil descomposición, en diferentes delegaciones y municipios se han implementado programas de elaboración de abono orgánico (composta), contándose actualmente con la instalación de 13 plantas de composta en el Distrito Federal. Es el rechazo ciudadano la principal razón por la cual muchas plantas de composta han parado su operación, la generación de malos olores y el mal aspecto (impacto visual) que presentan sus instalaciones han provocado cierta polémica sobre los beneficios de la producción de composta. Por lo anterior, desde hace ya más de 20 años, se busca crear plantas de compostaje que cuenten con la infraestructura necesaria para lograr procesar de forma segura los RSO. Lo que se busca con el presente trabajo, es justificar la existencia de plantas de compostaje (teniendo como ejemplo a la PPCyV) dando a conocer la necesidad y los beneficios de invertir en lo que respecta a su operación y mantenimiento. Dicha justificación se sustenta en el factor ambiental (disminución de los volúmenes de residuos destinados a rellenos sanitarios, cuya opción en la actualidad ya no es viable), como en el económico, ya que hasta la fecha sólo se conoce la inversión requerida para la elaboración de composta e implantación de los diferentes métodos de compostaje mecanizados o completamente ligados a los rellenos sanitarios. La PPCyV del IPN, es una entidad operada por la División de Servicios de Apoyo y Mantenimiento de la Secretaría de Administración (DSAMSA), que durante más de 10 años ha recolectado y procesado los RSO resultantes del mantenimiento de las áreas verdes de la UPALM, así como de otras unidades pertenecientes lPN. La planta presenta problemas similares a los ya mencionados, por lo que en el presente trabajo se propone la Ingeniería para optimizar y controlar el proceso de producción de composta, dicha propuesta se justifica mediante un estudio de factibilidad técnicaeconómica y caracterización del producto. Para lo anterior debe considerarse que los costos de instalación, mantenimiento y operación de una planta de compostaje, se encuentra en función de las características y cantidad de residuos a compostear, es por eso que la caracterización de la PPCyV es la base para sustentar la propuesta de ingeniería planteada, ya que esto determinará las dimensiones requeridas para dar un tratamiento adecuado a los RSO, de igual forma marcará las técnicas o método de compostaje a emplear así como la mano de obra y servicios requeridos.

Mediante la elaboración de estadísticas, realizadas por la DSAMSA, en colaboración con un grupo interdisciplinario de prestadores de servicio social perteneciente al Programa de Servicio Social en Saneamiento Ambiental (PROSSSAM) se ha estimado que el volumen anual generado de residuos de jardinería dentro de las instalaciones de la UPALM asciende a un poco más de 750 Toneladas por año0, de los cuales la PPCyV procesa el 80%, a partir de lo que genera anualmente alrededor de 470 Ton de composta. La ambición de las diferentes Direcciones involucradas en la operación de la PPCyV es la de captar gran parte de los RSO generados del mantenimiento de las áreas verdes pertenecientes a las Unidades Educativas del Instituto, promoviendo asimismo la separación y reducción de la cantidad de los residuos enviados a los rellenos sanitarios. METODOLOGÍA La metodología que se siguió se divide en seis rubros, los cuales quedan descritos en los siguientes párrafos. 1. Descripción y caracterización de la PPCyV Para el presente rubro se llevaron acabo las siguientes actividades: Revisión bibliográfica: Se recopiló información técnica que pudiera ayudar a ubicar el tipo de proceso o método de compostaje que se maneja en la PPCyV, antecedentes del manejo de residuos sólidos urbanos, además del tipo de operación y mantenimiento que se recomienda o se les ha proporcionado a plantas de compostaje. De igual forma se buscó información relacionada con el proceso de descomposición de los residuos y su relación con las técnicas o el método de compostaje empleado. Llenado, seguimiento y revisión de bitácoras: Se capacitó al personal para el correcto llenado de las bitácoras, cuyo contenido fue analizado y revisado una vez por mes, haciendo observaciones sobre su contenido. Observaciones en campo: Se realizaron recorridos en la PPCyV, identificando las áreas que la conforman así como el estado que guardan; se observó el método de composteo utilizado y las diferentes actividades realizadas por el personal; se dio una mayor prioridad a las condiciones de higiene y seguridad que presente las diferentes áreas de trabajo.

0 Los datos fueron obtenidos mediante el llenado de bitácoras implantadas (abril 2005) para la recepción de los materiales a compostear y salida de composta madura, la información fue recabada de abril a octubre del 2005. 35

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Optimización y Control de la Planta de Producción de Composta del IPN Cantero, Domínguez y Robles Caracterización de la PPCyV y determinación de su capacidad de producción con base en los resultados obtenidos en los puntos anteriores: Se utilizaron los datos obtenidos en los puntos anteriores para lograr describir las condiciones que se presentan en la planta, en lo que respecta a la capacidad de producción. 2. Visita a diferentes plantas de composta Como parte de la revisión bibliográfica, se realizaron recorridos a las plantas de composta de Tlalnepantla, Bordo Poniente y Azcapotzalco, con el fin de buscar similitudes y comparar las condiciones que se presentan en éstas con las que se plasman en la información bibliográfica obtenida. 3. Pruebas en campo Levantamiento de pila piloto Materiales

- Básculas de piso con capacidad de 100 kg - Tambos metálicos de forma cilíndrica, con capacidad

de 200 L - Recipiente con capacidad de 1 L - Palas curvas - Botas de hule - Carretillas -

Termómetro - Rastrillos - Potenciómetro. - Bielgos - Higrómetro - Palas

- Plásticos (poliuretano) - Manguera con aspersor - Cronómetro - Materiales para compostear, hojas, pasto, mulch

(madera molida) y tierra (composta madura) Procedimiento

a) Nivelar la báscula. b) Verificar que los recipientes estén limpios y libres

de abolladuras. c) Pesar los contenedores a utilizar (vacíos). d) Llenar los recipientes hasta el tope con los

residuos sólidos a compostear. e) Golpear los recipiente contra el suelo tres veces

dejándolos caer desde una altura de 10 cm. f) Posteriormente, agregar más residuos hasta el

tope, sin presionarlos al colocarlos en el recipiente.

g) Pesar los contenedores conteniendo los residuos.

h) Tomar notas de los datos obtenidos.

i) Levantar la pila de fermentación con los materiales ya pesados.

j) Durante el acomodo de los materiales, humedecer el material haciendo uso de una manguera con aspersor, tomando el tiempo de riego con un cronómetro de mano.

k) Repetir los pasos de la a) a la j) para cada uno de los materiales que conformaran las pilas de fermentación, formándose capas de entre 20 y 30 cm de altura por cada material, quedando sobre el suelo el mulch, seguido de hoja, tierra y pasto, repitiendo las capas hasta tres veces más y alcanzando una altura de 1.5 m

l) Cubrir la pila con poliuretano (plástico de invernadero).

m) Pasados 8 días se procede a destapar la pila, medir la temperatura, humedad y pH, repetir los pasos de la a) a la k) con la mezcla de residuos.

n) Repetir el punto m) hasta la obtención de un producto más estable (composta madura).

Determinación del peso volumétrico de los materiales a compostear y producto terminado. Materiales

- Básculas de piso con capacidad de 100 kg

- Tambos metálicos de forma cilíndrica, con capacidad de 200 L

- Palas curvas - Rastrillos - Bielgos - Palas - Materiales hojas, pasto, mulch (madera

molida) y tierra (composta madura) Procedimiento

a) Nivelar la báscula. b) Verificar que los recipientes estén limpios y libres

de abolladuras. a) Pesar los contenedores a utilizar (vacíos). b) Llenar los recipientes hasta el tope con los

residuos sólidos a compostear c) Golpear los recipiente contra el suelo tres veces

dejándolos caer desde una altura de 10 cm. d) Posteriormente, agregar más residuos hasta el tope

sin presionarlos al colocarlos en el recipiente. e) Pesar los contenedores conteniendo

los residuos. f) Tomar nota de los datos obtenidos.

Variación de las técnicas de compostaje. Se levantaron 8 pilas de fermentación variando lo siguiente: Tabla 1. Relación de las variantes realizadas durante el levantamiento y seguimiento de las pilas de fermentación.

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Pila

Variante

Tarimas o suelo

Se añadirán fosfatos y sulfatos

Volteos controlados

1 Tarima Si Si

2 Tarima No Si

3 Suelo No Si

4 Tarima Si No

5 Suelo Si No

6 Tarima No No

7 Suelo No No

8 Suelo Si Si

4. Propuesta de Ingeniería En este apartado se conjuntó la información recopilada en los anteriores apartados, con el fin de comprender el sistema que actualmente se maneja en la PPCyV, para lograr determinar y fundamentar los requerimientos o características necesarias que conformarán el sistema propuesto. Mediante la propuesta de Ingeniería fue posible precisar los siguientes aspectos:

a) Definición y especificación de áreas. b) Definición y especificación de equipos. c) Distribución de áreas por dimensiones y

funciones. d) Flujos de materiales, involucra el flujo del

personal y de maquinaria. e) Modificación del método de compostaje

5. Pruebas en laboratorio (del producto terminado) Los análisis en laboratorio, nos ayudaron a conocer las características que guarda el producto final (composta madura), la cual fue, en lo posible, comparada con las características que generalmente se ofrece en el mercado, logrando con esto un valor monetario de la producción anual. Tabla 2. Parámetros a considerar, muestras requeridas y lugar donde se realizaron las pruebas.

Parámetros No.

muestras Lugar

Determinación de pH 6

Laboratorio de Tecnología Ambiental,

Planta piloto de la UPIBI

Determinación de humedad

6

Determinación de la relación C/N

6

Determinación de Nitrógeno total

6

Determinación de materia orgánica

6

6. Estudio técnico-económico con base en la propuesta de Ingeniería El estudio técnico-económico se conformo de los siguientes puntos:

a) Factibilidad técnica y operacional

Su objetivo es conocer si el sistema propuesto funcionará o no al ser aplicado, consta principalmente de dar solución a algunas cuestiones sobre la funcionalidad del sistema propuesto.

b) Factibilidad económica

Una vez que se determina si un proyecto es viable técnica y operacionalmente, es importante saber si lo es también económicamente, este último factor es determinante para saber si el sistema podrá ser instalado o no según las condiciones económicas de la empresa u organización. Para este punto será de gran ayuda considerar las siguientes cuestiones: el costo de la aplicación del nuevo sistema, el costo de su mantenimiento, el beneficio obtenido de su aplicación y seguimiento, es importante realizar un comparación ya sea entre el sistema propuesto y el existente para tener una referencia más clara sobre los beneficios reales a obtener. RESULTADOS Y DISCUSIÓN. 1. Descripción y caracterización de la PPCyV Principales problemas detectados en la PPCyV: el terreno en el cual se localiza es sumamente inundable, no cuenta con caminos accesibles (peatonales y vehiculares); no se cuenta con equipo de transporte para los materiales a procesar ni para el producto terminado; la trituradora con la que se cuenta no presenta condiciones seguras de trabajo; se tienen tres áreas principales las cuales no se encuentran delimitadas ni definidas y cuya capacidad es variada según la época del año; no se tiene conocimiento sobre el avance del proceso de compostaje en planta, es decir, el proceso de degradación de los materiales se da sin llevarse un control de temperatura, pH y humedad, de iguala forma no se conoce la calidad de la composta obtenida; no se tiene un

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Optimización y Control de la Planta de Producción de Composta del IPN Cantero, Domínguez y Robles control sobre los tiempos de volteos de las pilas; el sistema de compostaje es completamente manual, los tiempos de producción llegan a ser muy largos. El promedio mensual de materiales entrantes a la planta es de 263.80 m3, los principales materiales son ramas, troncos, hojas y pasto; la PPCyV puede captar anualmente alrededor de 2800 m3 de RSO generados en el mantenimiento de áreas verdes de las diferentes Unidades Académicas del

IPN, la recepción estimada de julio de 2005 a agosto del 2006 (11/08/06) es de 3429.5 m3. El aumento de la recepción de materiales en el 2006 se debe en parte a que la planta ha tomado auge en los últimos dos años (2005 y 2006) esto se ve reflejado en que cada vez menos planteles disponen sus RSO (jardinería) en el relleno sanitario (Bordo Poniente) si no que los mandan a la PPCyV para su aprovechamiento, por lo que es importante lograr optimizar el espacio con el que se cuenta.

Figura 1. Volumen de residuos captados la

PPCyV. mensualmente en

Figura 2.Variación de volumen de los diferentes residuos captados mensualmente en la PPCyV.

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Las áreas y Unidades Educativas que han solicitado con mayor frecuencia composta para el mejoramiento de sus áreas verdes, dichas áreas quedan comprendidas por escuelas del Casco de Santo Tomas, ESIA Ticomán, Dirección General (UPALM), CIC, Homeopatía, CITEC, Plaza Roja, Voca 3 y 6, ESCOM, Turismo, CENDI de Oroya y los campos de fútbol Buchanan y Cheyenes. La PPCyV ha donado 495 toneladas de composta, desde el mes de junio de 2005 a septiembre del 2006 a diferentes áreas y Unidades Académicas del IPN, con el fin de embellecer y mejorar la calidad de sus áreas verdes, sin embargo los datos nos indican que actualmente se tienen más de 100 toneladas de composta terminada que aún no han salido por falta de maquinaria para su transporte. Con lo que respecta al levantamiento de pilas, el promedio obtenido fue de 7 pilas por mes, es decir que el personal de la planta tiene la capacidad para levantar 7 pilas mensualmente sin dejar de lado los volteos requeridos por cada pila, con ésta cantidad de pilas pueden ser procesado el 90 % de los residuos entrantes mensualmente, sin embargo, ésta situación no ha podido llevarse a cabo por diversas razones ocasionando rezagos en el procesamiento de los materiales provocando su acumulación y por ende generación de malos olores así como un impacto visual que a puesto en duda la verdadera funcionalidad de la planta. Con respecto a los tiempos de volteos, se tienen 30 pilas que no reportan su primer volteo (pilas levantadas en las fechas del 09/08/06 al 31/10/06), mientras que 9 pilas comprendidas en el periodo del 3 de noviembre de 2006 al 30 del mismo mes y año fueron desmanteladas debido a la reubicación de la planta, reportando nuevas pilas hasta el 13 de diciembre del mismo año. Con el fin de ilustrar la información antes obtenida, en la figura 4 se presenta el plano de planta general de la PPCyV en el cual observamos la distribución de las áreas que la conforman. 2. Visita a otras plantas de composta. La elaboración de composta dentro del Distrito Federal y el Estado de México, sigue la técnica de pilas por el método caliente o rápido, hasta la fecha se han encontrado problemas similares con lo que respecta a la producción debido a las cantidades y calidad de los materiales a compostear. Una planta tratadora de residuos y en específico de producción de composta requiere de, por lo menos, una área de recepción de residuos, una área de separación de residuos, una área de fermentación, una área de almacenamiento, báscula o sistema de control de entrada de residuos así como de salida de composta y residuos no

composteables, fosas de retención de lixiviados, caminos de acceso vehicular y peatonal; cada uno de los componentes anteriores determinan los posibles costos de inversión En gran parte de las plantas tratadoras de residuos, éstos entran completamente mezclados, en el caso de la PPCyV los materiales se encuentran relativamente libres de otros materiales difíciles de compostear como son plásticos, metales, vidrios, etc. De lo anterior, se cree que es posible ahorrar en la instalación de plantas tratadoras si se logra una separación de los residuos para su aprovechamiento, ya sea que estos se destinen al reciclaje o al compostaje, es posible evitar que una parte considerable de éstos culminen en los rellenos sanitarios. 3. Pruebas en campo La PPCyV requiere de 21.600 m3 de agua mensualmente o de 259.200 m3 anuales para la producción de composta; se requieren 4,500 kg de pasto, 850 kg de hoja, 1,400 kg de mulch y 2,400 kg de tierra, para la producción de 5 toneladas de composta (1 pila) Tabla 3. Pesos volumétricos de los materiales a compostear

y producto terminado.

Material/producto terminado Peso volumétrico (kg/m³)

Pasto 65

Hoja 68

Mulch 76

Composta madura 136 . Entre las técnicas de compostaje con mayor posibilidad de ser aplicadas en la planta se tiene el uso de sales, así como la posibilidad de volver el proceso semi-mecánico, mediante el uso de un cargador frontal. 4. Propuesta de Ingeniería La PPCyV cuenta con una gran extensión de terreo (22,397.69 m2 aproximadamente) que ha sido desaprovechado por falta de una adecuada planeación; en enero del 2006 se asignaron únicamente 13,342.11 m2 de los 22,397.69 m2 para llevar a cabo las operaciones de la planta. Es importante mencionar que el primer paso para elaborar la propuesta de distribución de la PPCyV, fue el delimitar las áreas que la conformaban, en base a estas áreas y siguiendo la información de la revisión bibliográfica y de la comparación con otras plantas de compostaje (Bordo Poniente, Azcapotzalco y Tlalnepantla), fueron ajustadas dichas áreas considerando a la planta como un industria cuyo proceso debe ser controlado y supervisado.

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Optimización y Control de la Planta de Producción de Composta del IPN Cantero, Domínguez y Robles El total de la superficie a utilizar es de 10,889.8 m2

quedando un área de 2,188.51 m2 para un futuro crecimiento de la planta, las áreas a las cuales se les dio mayor peso fueron, en primer lugar, el área de fermentación con 3,500 m2, seguida del área de recepción de materia

(2,610 m2) y del área de almacenamiento de producto terminado (2,500 m2). En la siguiente tabla se da la relación de las diferentes áreas que deberán conformar la PPCyV, cada una con sus respectivas especificaciones y dimensiones recomendadas.

abr-05 may-05 jun-05 jul-05 ago-05 sep-05 oct-05 nov-05 dic-05 ene-06 feb-06 mar-06 abr-06 may-06 jun-06 jul-06 ago-06 sep-06 oct-06

Figura 3 .Número de pilas de fermentación levantadas mensualmente en la PPCyV.

40

0

2

4

6

8

10

12

14

16

No. de pilas levantadas

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Figura 4. Plano de planta de la Planta de producción de Composta y vivero, Zacatenco. Tabla 4. Dimensiones y características para las áreas propuestas.

(m2) Características

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Optimización y Control de la Planta de Producción de Composta del IPN Cantero, Domínguez y Robles

Área de recepción de materia prima 2,610 Instalación de geomembrana y en su posibilidad deberá ser techada

Almacén de maquinaria y herramienta 120 Construcción de almacén

Almacén de producto terminado 2,500 Instalación de geomembrana, deberá ser techada

Área de triturado 120 Instalación de piso (ecocreto o concreto), techado.

Área de fermentación 3,500 Instalación de geomembrana y cárcamo de lixiviados.

Área de material rechazado, no composteable.

750 Instalación de contenedores con tapa o en su defecto deberá ser techada

Laboratorio 41.5 Construcción de edificio

Comedor para empleados, vestidores y regaderas

58.1 Construcción de edificio

Oficinas 41.5 Construcción de edificio

Área de estacionamiento 290.7 Instalación de piso (eco-concreto).

Área para cultivos 508 Limpieza y mantenimiento

Área para investigación 508 Limpieza y mantenimiento

Caseta de vigilancia 9 Limpieza y mantenimiento

Áreas verdes 1,215 Limpieza y mantenimiento

El proceso de compostaje recomendado, se describe como sigue:

a) Marcar sobre el terreno un espacio de 2 x 10 m, para la instalación de las pilas, dejando espacio suficiente entre pila y pila para el movimiento de personal y maquinaria (cargador frontal).

b) Agregar una capa de mulch seguida de una capa de hoja y una de pasto, con ayuda de un cargador frontal. c) Agregar una capa de tierra con ayuda de un cargador frontal. d) Adicionar ½ kg de sales de sulfatos y fosfatos de forma manual. a) Repetir 2 veces los pasos del b al d, logrando una altura de entre 1.5 – 1.75 m b) Durante el acomodo de cada uno de los materiales, éstos deben ser humedecidos homogéneamente. c)

Cubrir la pila con un plástico para invernadero. d) Voltear las pilas a los 8 días de ser terminadas y posteriormente cada 15 días, humedeciendo homogéneamente en cada

volteo si se requiere. Si es posible realizar los volteos con ayuda de un cargador frontal. En la figura 5, se presenta el plano de arreglo de planta en el cual se plasma la propuesta de Ingeniería, se muestran las áreas que deberían conformar la planta, así como su distribución y dimensiones 5. Pruebas en laboratorio Con el fin de justificar la existencia de la PPCyV, se procedió a determinar la calidad de la composta obtenida con respecto a productos similares ofrecidos en el mercado local (DF), mediante pruebas de laboratorio, de igual forma los datos obtenidos fueron comparados con datos reportados en la literatura. Lo anterior con el fin de dar un valor monetario a la producción de composta y lograr argumentar la inversión requerida para la optimización de la misma. Los parámetros determinados fueron pH, humedad, nitrógeno total, materia orgánica y relación C/N, los datos obtenidos nos indican que estos se encuentran dentro de los valores reportados en la bibliografía, pH 6.7 - 8.2, humedad 55 y 63 %, nitrógeno total 0.35 - 1.25, materia orgánica 55.12 – 56.28 y relación C/N 31.05 – 46.18 (en éste parámetro se obtuvo un valor de 93.27 en una de las muestra con menor retención en la planta).

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Figura 5. Plano de arreglo de plata, propuesta de Ingeniería para la optimización de la PPCyV Zacatenco.

6. Estudio técnico-económico con base en la propuesta de Ingeniería.

Para la evaluación de la funcionalidad de la propuesta de Ingeniería, es importante mencionar que en los meses de mayo a julio (2006) fue adquirido un cargador frontal y se

coloco tezontle en los caminos de acceso vehicular y peatonal. Los resultados pueden revisarse en la bitácora de levantamiento de pilas en la cual se observa una disminución del tiempo que tarda en ser levantada una pila, ya que de 140 pilas solamente 48 han sido levantadas el mismo día, este mejoramiento significativo corresponde

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Optimización y Control de la Planta de Producción de Composta del IPN Cantero, Domínguez y Robles con las fechas en la que fue adquirido y ha sido empleado el cargador frontal (abril 2006). Los diferentes rubros que integran la inversión para la planta de producción de composta, básicamente se dividen en los costos de producción, equipo y maquinaria, obra civil y gastos administrativos. Esencialmente la inversión está compuesta por los costos de infraestructura y equipo, sin embargo, se considera también el capital de trabajo, conformado por los costos de producción y de administración para el primer año de operación, de está manera se tienen lo siguiente. Los costos de referente producción para las actividades de la PPCyV del IPN, están básicamente comprendidos por los generados debido a la disposición de la materia prima y a la requisición de otras materias secundarias, como las sales y plástico necesario, además se consideran los costos por los servicios que se consumen durante el proceso y a la mano de obra utilizada, quedando la inversión total en $ 2, 176,04. De la investigación del mercado de fertilizantes naturales, y en especial, de la composta y mediante el análisis económico se obtuvo un valor monetario anual estimado de la composta cercano a los $30,937.5 mensuales o $750,000.00 anuales (considerando 371.25 toneladas anuales y 30.94 toneladas mensuales, como valores medios). Cabe mencionar que por la naturaleza de la planta no se obtiene este el ingreso estimado, debido a que se dona íntegramente al mantenimiento y embellecimiento de las áreas verdes del instituto; sin embargo ha sido usado para sustentar la importancia de la existencia de la misma. Como ya se mencionó la PPCyV reduce la problemática de la disposición de los residuos generados en el Instituto, ya que hasta antes de la existencia de la planta, los residuos (principalmente los generados por las podas) eran llevados al relleno sanitario Bordo Poniente. Haciendo uso de la información con la que actualmente se cuenta, podemos afirmar que la PPCyV capta los residuos transportados por aproximadamente 30 unidades (camiones de carga) mensualmente o 360 anuales. Considerando los gastos reportados años anteriores por la DSAMSA en lo que respecta a la disposición de los residuos resultantes del mantenimiento de áreas verdes (alrededor de $350 en total por camión enviado), el IPN ha obtenido un ahorro en este último año (2006) de por lo menos $10,000 mensuales ($120,000 anuales). Aunado a las razones económicas arriba mencionadas, debe ser considerado el beneficio ambiental que la PPCyV ofrece, por lo cual es importante su conservación y necesaria la inversión para su correcto funcionamiento. CONCLUSIONES.

1. La PPCyV queda comprendida como por lotes tipo pilas, las características químicas, físicas y biológicas de la composta se encuentran en función de la mezcla de los residuos utilizados para su producción, por lo que es importante controlar el tipo y cantidades de materiales al inicio del proceso, de igual forma es indispensable el control de los tiempos de volteos de las pilas para la aceleración del proceso.

2. Los materiales entrantes a la PPCyV son pasto, hojas, troncos y ramas, la entrada de estos materiales no es uniforme ya que su generación depende, principalmente, de las estaciones del año y de los programas de reforestación y mantenimiento de áreas verdes del Instituto, por lo que es importante llevar un control de los materiales que entran al proceso de compostaje y adicionar elementos para obtener un mezcla rica en minerales.

3. La implementación de bitácoras fue de gran ayuda ya que permiten establecer el perfil de operación de la planta en cuanto a volúmenes de capacidad y producción, por lo que su llenado y correcto mantenimiento ayudarán a establecer futuras proyecciones de producción.

4. Mediante la implementación del nuevo sistema (adquisición de Botcat y arreglo de caminos de acceso) se logran levantar 7 pilas por mes, de igual forma fue posible maniobrar los camiones de carga en tiempos de temporal evitando el paro de actividades.

5. La Ingeniería propuesta da la posibilidad de expansión de la planta, considerando la actual demanda de composta que se a generado el los últimos años (2005-2006), dicha propuesta logro ser aceptada por la Directiva a cargo de la operación de la PPCyV mediante trabajos anteriores (PROSSSAM) y complementos del presente, por lo que actualmente (febrero 2007) se han implementados algunas de las medidas recomendadas y otras están por implementarse, esperándose con esto la obtención de una PPCyV renovada y con la capacidad suficiente para procesar el 100 % de los residuos orgánicos generados en toda la Unidad Profesional Adolfo López Mateos, Zacatenco.

6. La calidad de la composta obtenida en la planta es competitiva dentro del mercado local (DF) y puede ser empleada como mejorador de suelo.

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