PROYECTO FINAL

CURSO: DISEO DE PLANTAS INDUSTRIALES2013PROYECTO FINALDISEO DE UNA PLANTA INDUSTRIAL DE PRODUCCIN DE PELLETS PLASTICOS A PARTIR DE BOTELLAS DE PET RECICLADODOCENTE:JOSE LUIS SILVA VILLANUEVAALUMNOS:AROCA SAGSTEGUI NATALYALVAREZ COTRINA VANESACARRERA GARCA GRECIACHAVEZ PELAEZ ROBERTINFANTE TORRES EVELYN

DISEO DE UNA PLANTA INDUSTRIAL DE PRODUCCIN DE PELLETS PLASTICOS A PARTIR DE BOTELLAS DE PET RECICLADAS

I. INTRODUCCIN

El manejo inadecuado de la basura, es decir, de todos los desechos mezclados que se producen como consecuencia de las actividades humanas, ya sean domsticas, industriales, comerciales o de servicios, as como tambin objetos que ya no son de utilidad, y muchos ms que podran ser usados nuevamente en forma total o parcial, tiene una influencia perjudicial para el suelo, la vegetacin y la fauna, degrada el paisaje, contamina el aire y las aguas y, en general, todo lo que puede atentar contra los seres humanos y el medio ambiente.

En la actualidad los plsticos estn presentes en todos los mbitos de la sociedad. Los avances conseguidos por esta industria en las ltimas dcadas no habran sido posibles sin la demanda que estos productos tienen en todo mbito del desarrollo social.Los plsticos se han desarrollado tan rpidamente que se hace difcil imaginar nuestro da a da sin su presencia. Son un reflejo de nuestro actual estilo de vida: dinamismo, ligereza, versatilidad, avance cientfico y ahorro energtico. As como tambin han permitido optimizar recursos naturales substituyendo a otros materiales como la madera, metales, fibras naturales ya que estas aplicaciones producen un mayor impacto sobre el entorno.La situacin planteada con la gestin de los desechos slidos ha alcanzado niveles muy alarmantes con el paso de los aos, y ha llegado hasta el punto de ser considerada como el mayor problema medioambiental de la sociedad del presente siglo. Por ello, es recomendable la Instalacin de una Planta de Reciclaje (PET) en la ciudad de Trujillo y comenzar a elaborar un plan global para su tratamiento y gestin. Las personas querrn vivir, adems, de una manera ms segura, confortable y saludable, pero todo eso conlleva un coste, que se traducir irremediablemente en que las sociedades industrializadas generaremos ms basura que habr que tratar y gestionar adecuadamente.

II. OBJETIVO:

Disear las instalaciones de una planta industrial de produccin de pellets a partir de plstico usado, analizado mediante un estudio tcnico, econmico y ambiental que nos permita definir su viabilidad.

III. JUSTIFICACIN DEL PROYECTO

El siguiente proyecto de investigacin se realiza debido a que a lo largo de la historia, la evolucin tecnolgica de los procesos y materiales ha originado una aparicin exagerada de los PETS; debido a ello su impacto en el medio ambiente es ms significativo, considerando que es uno de los contaminantes con mayor periodo para su desintegracin.

Tradicionalmente la industria de reciclado de plstico, es muy numerosa y atomizada por ello el dselo de esta planta est dirigido a que sus instalaciones puedan procesar este tipo de plsticos, de esta manera se quiere contribuir a la reduccin, reciclado y eliminacin de contaminantes del PET. La elaboracin de este proyecto es para motivar a los inversionistas y al gobierno a invertir en este tipo de industrias que son rentables, generan empleo, progreso y reducen la contaminacin ambiental.

CAPITULO 1

MARCO REFERENCIAL

En el Per el problema de los desechos slidos ha ido creciendo, a medida, que la poblacin y la industria aumenta; siendo el plstico el que se encuentra en gran proporcin; en la mayora de municipios estos desechos han sido recogidos por las alcaldas y llevados a botaderos a cielo abierto, donde no reciben un tratamiento adecuado.Es por eso que en nuestro pas se ha visto en los ltimos aos un creciente inters por el problema. A medida que este inters ha crecido tambin la investigacin de posibles soluciones.Una de las soluciones es la utilizada en pases ms avanzados, que es el reciclaje de los materiales que ya han sido utilizados. Siendo el reciclaje de plsticos el que ha evolucionado en nuestro pas, aunque no se cuenta con documentos sobre cmo y cundo comenz el reciclado de plstico en los otros pases, seguramente al iniciar el desarrollo de la industria los transformadores comenzaron a reciclar piezas defectuosas que obtenan durante el proceso de produccin y posteriormente determinaron que mezclndolas en determinados porcentajes con el material virgen podan obtener piezas de buena calidad.En 1970 inicia el desarrollo del reciclado de plsticos, debido a que el precio de la materia virgen proveniente del plstico comenz a aumentar y, posteriormente, al desabasto de materiales como consecuencia del embargo petrolero y del incremento en el precio del petrleo; esta combinacin propicio el desarrollo de tecnologas de recuperacin que atenderan las necesidades de los consumidores para solucionar el problema de abasto.Buscando soluciones para el manejo de desechos plsticos, se desarrollaron diversos investigaciones tanto mtodos fsicos como qumicos, considerando las ventajas de los mtodos fsicos, nace el reciclado de materiales plsticos, cobrando gran importancia en los aos 80`s.En los aos 90`s se desarrollaron centros de acopio, en donde se recolectan los diferentes materiales para facilitar su transformacin posterior; de esta manera los desperdicios plsticos se vuelven a integrar a un ciclo industrial o comercial. Es as como ha evolucionado el reciclaje de plstico y nuestro pas retoma esa idea para la disminucin del desperdicio plstico.El tipo de plstico que ha ido aumentando su utilizacin es el del polietileno de Alta y Baja Densidad, esto se ha visto en el aumento de las importaciones de este. En el mbito global, el plstico ms consumido es el Polietileno de Baja Densidad, quedando demostrado en nuestro pas, por ser el plstico que mayor cantidad de desperdicio genera.Este tipo de Polietileno, fue obtenido accidentalmente por los estudios a alta presin del etileno que se realizaron en msterdam. Este fue un hallazgo que el investigador R. O. Gibson aprovecho para producir Polietileno, a partir de una mezcla de etileno y benzaldehdo. Para 1935, en Inglaterra los qumicos e ingenieros W. Faucett, G. Paton, W. Perrin y G. Williams, polimerizaron etileno utilizando altas presiones y temperaturas.Otro tipo de plstico que es bastante utilizado en el mundo es el Polietileno de Alta Densidad, y en nuestro pas se puede reconocer, debido a que es el segundo plstico que ms desperdicio genera.a) Definicin de Polmeros:Los polmeros se forman por la reaccin qumica de molculas simple llamadas monmeros, que se unen entre s para formar molculas de gran tamao con estructuras regulares; los polmeros pueden separarse en dos tipos: Polmeros naturales: Polisacridos, protenas, lpidos y cidos nucleicos. Polmeros sintticos: Elastmeros, fibras, termoplsticos y termofijos. Son estos ltimos los que constituyen los plsticos propiamente dichos. Las resinas son la base de los plsticos, y estrictamente se refieren a materiales polimerizados sin considerar la inclusin de aditivos. Es por ello que, a pesar que comnmente se le hace referencia como sinnimo de resina y polmero, el trmino significa, pues, una resina que incluye aditivos que tiene el propsito de darle al material propiedades especficas para fabricar un producto.b) Sntesis qumica de las resinasLas resinas de polmeros se forma cuando, por medio de una reaccin qumica, las molculas del monmero se unen a otras para formar las molculas largas y cuyo peso molecular es igual a un mltiplo que la del monmero. Existen diferentes resinas que se fabrican de variadas bases del petrleo como se muestra en la tabla N 1 De esta tabla se puede notar, entre otras cosas, que el etileno es el monmero utilizado para el polietileno.

Casi todas las polimerizaciones son exotrmicas, y el calor de la reaccin tiene que ser removido para que la reaccin contine. Un homopolmero es un polmero que resulta de la reaccin de un monmero, significando que consiste en unidades sencillas repetidas. Ejemplo de homopolmero son: el polietileno y el polipropileno. Un copolimero se forma por la polimerizacin de dos monmeros distintos, incorporados en la misma cadena polimrica. Por ejemplo: el etileno y el propileno son monmeros utilizados para formar el copolimero polipropileno.c) Clasificacin de los polmerosLos plsticos se clasifican en dos grupos principales, de acuerdo a las propiedades fsicas y qumicas de las resinas que los constituyen, estos son: Termoplsticos Termofijos.Los termoplsticos tienen una estructura lineal que durante el moldeo en caliente no sufren ninguna reaccin qumica. La accin del calor causa que estos se fundan, solidificndose rpidamente por enfriamiento en el aire o al contacto con las paredes del molde. Dentro de ciertos lmites, el ciclo de fusin-solidificacin puede repetirse y permite el reciclaje del material; sin embargo, debe tenerse en cuenta que el calentamiento repetido puede dar como resultado la degradacin del material.Los plsticos termofijos pueden ser fundidos solo una vez. Este grupo se caracteriza por tener una estructura molecular reticulada o entrelazada, se funden inicialmente por la accin del calor, pero enseguida, si se continua la aplicacin del calor, experimentan un cambio qumico irreversible, el cual provoca que se tornen infusibles (es decir, no se plastifican) e insolubles. Dicho endurecimiento es causado por la presencia de catalizadores o de agentes reticulantes. Estas caractersticas son las causa de la gran dificultad para su reciclo.d) Clasificacin de los plsticosLa sociedad de industria plstica de estados unidos (SPI) ha difundido un cdigo de identificacin internacional para estos materiales, el sistema identifica a seis materiales, que son los ms comunes en la elaboracin de productos masivos. Polietileno Tereftalato (PETE)Se producen por la poli condensacin a partir del cido tereftalico y etilenglicol. Existen dos tipos de PET: grado textil y grado botella. Propiedades: barrera a los gases, transparente, irrompible, liviano y no toxico. Uso y aplicaciones: es comnmente utilizado como envase para bebidas y como recipiente para productos alimenticios. Productos reciclados: hilado de alfombra y productos geotextiles, empaques, botellas, ropa, muebles y alfombras. Polietileno de alta densidad (HDPE)El polietileno de alta densidad es un termoplstico fabricado a partir del etileno, el cual es elaborado a partir del etano (un componente del gas natural). Propiedades: posee excelente resistencia qumica, bajo de factor de potencia, poca resistencia mecnica, resistencia sobresaliente a vapores y humedad, muy flexible, fcil de procesar y moldear. Los envases elaborados de polietileno de alta densidad sin pigmentar son traslucidos y presentan buenas caractersticas de barrera y rigidez. Los envases elaborados con polietileno pigmentado generalmente tienen mejor resistencia a agrietarse y a los productos qumicos que los elaborados con polietileno no pigmentado. Usos y Aplicaciones: es comnmente utilizado en pelculas y hojas para envases, envases, aislamiento para cables de alambre, tuberas, forros, recubrimientos, moldes, juguetes y artculos domsticos. Productos Reciclados: envases para detergentes lquidos, tuberas de drenaje, bancos, azulejos para el suelo, cercas. Policloruro de Vinilo (PVC)Se produce a partir de dos materias primas naturales, gas (43%) y sal comn (57%). Para su procesado es necesario fabricar compuestos con aditivos especiales, que permiten obtener productos de variadas propiedades para gran nmero de aplicaciones. Se obtienen productos rgidos o totalmente flexibles Propiedades: excelentes propiedades fsicas, excelente resistencia qumica, facilidad de proceso, bajo costo relativo, auto-extinguible, combinable con otras resinas, resistente a las grasas y aceites, a productos qumicos, no toxico, impermeable e irrompible. Usos y Aplicaciones: es comnmente utilizado para tubos y tuberas, conexiones, adhesivos, impermeables y paales para bebe, paneles de construccin, cestas para desperdicio y zapatos. Productos reciclados: empaques, carpetas, canales para agua lluvia, pelculas, cables. Polietileno de baja densidad (LDPE)El polietileno de baja densidad se produce a partir del gas natural y se procesa de diferentes formas, es de gran versatilidad y se utiliza solo o con otros materiales segn los usos del producto. Propiedades: es fcil de procesar, barrera contra humedad, fuerte liviano, flexible, impermeable, econmico, no toxico. Usos y aplicaciones: es comnmente utilizado para la elaboracin de pelculas debido a que es bastante liviano, flexible y relativamente transparente, es utilizado en productos que necesiten un sellado por calor, tambin es utilizado en la elaboracin de tapas flexibles, envases y en la elaboracin de alambres y cables debido a sus propiedades y caractersticas. Productos reciclados: carpetas o sobres, depsitos de basura, azulejos para suelo, pelculas, revestimiento de madera, madera de construccin. Polipropileno (PP)Es un termoplstico que se obtiene por polimerizacin del propileno. Los copolmeros se forman agregando etileno durante el proceso. El polipropileno es un plstico rgido, de alta cristalinidad y elevado punto de fusin, excelente resistencia qumica. Propiedades: es un polmero de baja densidad, incoloro e inodoro, buena resistencia al calor, irrompible, excelente resistencia superficial, excelente resistencia qumica, buenas propiedades elctricas, tiene alto punto de fusin por lo que es ideal para la elaboracin de envases para lquidos calientes, sirve para la elaboracin de empaques flexibles y rgidos, elaboracin de fibras y piezas moldeadas para automviles y para productos de consumo, es resistente a aceites y grasas, liviano, barrera para la humedad. Usos y aplicaciones: es utilizado para la elaboracin de todos tipos de empaques, desde flexibles hasta rgidos, para la elaboracin de fibras, y grandes empaques para productos de consumo. Productos reciclados: cajas de bateras, luces de seales, cables de las bateras, escobas y cepillos, raspadores de hielo, embudos para aceites, rastrillos y bandejas. Poliestireno (PS)El poliestireno es un plstico que por lo general se utiliza de dos diferentes maneras: como poliestireno cristal y de alto impacto. El poliestireno cristal es un polmero monmero de estireno, cristalino y de alto brillo. El poliestireno de alto impacto, es un polmero monmero de estireno con oclusiones de poli butadieno que le confiere alta resistencia al impacto. Propiedades: facilidad de procesamiento, excelente resistencia a cidos, lcalis sales, se ablanda con hidrocarburos, de excelente claridad y adaptabilidad, ignifugo, no toxico, irrompible, y de fcil limpieza, es de bajo costo. Uso y aplicaciones: se usa para aislamiento, tuberas, espumas, torres de enfriamiento, recipientes de paredes delgadas, artefactos, hules, instrumentos y tableros de automviles. Productos reciclados: termmetros, aislantes trmicos, cartones de huevos, bandejas, reglas, marcos para placas de automviles, embalaje de espuma. Otros plsticosLos productos que utilizan este tipo de cdigo estn elaborados con una resina diferente a las seis anteriores o estn elaboradas con una combinacin de resinas.En este rubro se incluyen una gran variedad de plsticos como: poli carbonatos (PC), poliamidas (PA), poliuretanos (PU), acrlicos (PMMA), otros, ya que se puede desarrollar un tipo de plstico para cada aplicacin especfica. Propiedades: las propiedades dependen de la resina o combinacin de resinas que se estn utilizando. Uso y aplicaciones: partes de autos, telfonos, celulares, electrodomsticos en general, piezas para ingeniera aeroespacial, muebles, accesorios nuticos y deportivos, carteles publicitarios y otras aplicaciones.e) Reciclaje de plsticoEl reciclaje de plstico es una prctica muy til para reducir los desperdicios slidos. Algunas de las tcnicas de reciclado se desarrollaron en los aos 70s cuando algunos de los pases empezaron a incinerar sus residuos plsticos, dando como resultado los siguientes tipos de reciclado de plstico:a) Reciclaje Primario:Este tipo de reciclaje consiste en la conversin del desecho plstico en artculos con propiedades fsicas y qumicas idnticas a la del material original. El reciclaje primario se hace con termoplsticos como el PET, HDPE, LDPE, PP, PS y PVC. Las propiedades de los termoplsticos son la base de este reciclaje primario debido a la habilidad de refundirse a bajas temperaturas sin ningn cambio en su estructura ya que tienen molculas que se encuentran en un alineamiento casi paralelo.b) Reciclaje Secundario:El reciclaje secundario convierte el plstico en artculos con propiedades que son inferiores a las del polmero original. Ejemplos de plsticos recuperados por esta forma son los termoestables o plsticos contaminados. El proceso de mezclado de plstico es representativo del reciclaje secundario. Esto elimina la necesidad de separar y limpiar los plsticos. La mezcla de plsticos se muele y funden dentro de un extrusor.c) Reciclaje terciario:El reciclaje terciario degrada al polmero a compuestos qumicos bsicos y combustibles. Este tipo de reciclaje es fundamentalmente diferente a los primeros mencionados anteriormente porque involucra un cambio qumico no solo un cambio fsico. En este reciclaje terciario las largas cadenas de los polmeros se rompen en pequeos hidrocarburos (monmeros) o monxido de carbono e hidrogeno. Hoy en da cuenta con dos mtodos principales: pirolisis y gasificacin.d) Reciclaje Cuaternario:Consiste en el calentamiento del plstico con el objeto de usar la energa trmica liberada de este proceso para llevar a cabo otros procesos, es decir, el plstico es usado como combustible con el objeto de reciclar energa.

MARCO LEGAL

La Ley General de Residuos Slidos (Ley N 27314 del 21 de julio del 2000) establece derechos, obligaciones, atribuciones y responsabilidades de la sociedad en su conjunto, para asegurar una gestin y manejo de los residuos slidos, sanitarios y ambientalmente adecuados.

El Cdigo de Medio Ambiente y los Recursos Naturales (DL N 613 08/09/90) en su artculo N 106 establece que, el Estado fomenta y estimula el reciclaje de desechos domsticos para su industrializacin y reutilizacin, mediante procedimientos sanitarios que apruebe la autoridad competente.

La Ley Orgnica de Municipalidades (Ley N 23853) establece que corresponder a las municipalidades normar y controlar las actividades relacionadas con el saneamiento ambiental, ejecutar el servicio de limpieza pblica por si mismas o a travs de concesiones, y ubicar las reas para la acumulacin de basura y/o el aprovechamiento industrial de residuos.

CAPITULO 2

ESTUDIO DE MERCADO

El siguiente estudio se realiza con el fin de analizar la demanda y otros factores para una mejor toma de decisin en cuanto al producto que se piensa comercializar.Se busca principalmente tener conocimiento de cmo se comportar la demanda en los prximos aos para poder determinar la produccin o tamao de planta requerido para abastecer parte del mercado futuro.Para el estudio de mercado se usaron fuentes secundarias de datos. Esta base de datos estadsticos fue obtenida de diferentes organismos nacionales como el Ministerio de la Produccin, el Instituto Nacional de Estadstica e Informtica, el Banco Central de Reserva del Per, etc.

DEFINICION DEL PRODUCTOEn nuestro pas la actividad del reciclaje de plsticos viene siendo realizada hace muchos aos con productos recuperados de los rellenos sanitarios y botaderos clandestinos por empresas que se pueden distinguir entre: empresas de molienda, aglomerado, pelletizado, moldeo por inyeccin, soplado y extrusin, siendo la ciudad de Lima el lugar principal donde se ha concentrado esta actividad. Nuestra ciudad tambin es una gran generadora de residuos de este tipo. Solo la generacin de residuos slidos en el Distrito de Trujillo se estima un total de 187.47 tn/da, de los cuales el 4.26% est representado bolsas, el 1.54 % por PET y el 0.98% por plstico duro.El tipo de material plstico que se comercializa se presenta en la siguiente tabla:

TABLA 2.A: TIPO DE RESINA PLASTICA Y PRODUCTOS TERMINADOSTIPO DE PLSTICOPRODUCTOS

Polietileno tereftalato (PET)Envases de bebidas gaseosas, agua mineral, etc

Polietileno de alta densidad (HDPE) y de baja densidad (LDPE)Bidones, bateas, contenedores industriales, bolsas industriales y de supermercado, etc.

Policloruro de vinilo (PVC)Muebles de jardn, tubos de caos, zapatillas, etc.

Polipropileno (PP)Envases de yogurt y alimentos.

Poliestireno (PS)Envases descartables y otros.

Actualmente los residuos plsticos con mayor demanda en el mercado limeo son los plsticos PET transparente (el color verde no tiene mucha demanda porque su volumen de comercializacin es mnimo), los mixtos (PEBD, PEAD y PP), y el PVC.Se optar por la produccin de pellets cristalinos ya que su precio en el mercado es el ms alto y la materia prima consistir en botellas de gaseosas y agua mineral transparentes que van a parar a los botaderos y que son captados por los recicladores, teniendo en cuenta de que solo en el distrito de Trujillo se producen 2.89 tn/da de material PET y que el servicio de recoleccin de residuos slidos en Trujillo y en los dems distritos es deficiente.

ANALISIS DE LA DEMANDASe consultaron datos histricos de consumo de PET para la Fabricacin de Productos de Plstico en la Industria Peruana mediante registros del Ministerio de Produccin. Los datos usados para el anlisis de la demanda provienen especficamente del Anuario Estadstico 2011 del PRODUCE que hasta la fecha es el ms actualizado. Adems se presentan datos de variables macroeconmicas con el fin de encontrar una relacin con el comportamiento de la demanda. Los datos se muestran en la siguiente tabla:

TABLA 2.B: Comportamiento histrico de la demanda y probables variables macroeconmicas explicativasAODemanda (TM)PBIInflacin

2002155223,22875,00,2

2003259105,27324,02,3

2004364021,87865,03,7

2005467239,05636,81,6

2006570097,26207,72,0

2007676296,97728,91,8

2008777880,66809,85,8

2009878815,11240,92,9

2010984830,15418,81,5

20111087963,68076,93,4

Fuente: INEI, PRODUCE, BCRP Ajuste de datos usando correlacin mltiple

Para el desarrollo del estudio se busca obtener una proyeccin de los datos de demanda, para lo cual buscamos ajustar estadsticamente estos datos a una recta mediante regresin lineal y encontrar a la variable macroeconmica de las dos mostradas que mejor explique el comportamiento de la demanda. Para realizar las regresiones se utiliz el software POLIMATH 6.0, a continuacin se muestran los resultados obtenidos:Al correlacionar los aos (yr), la demanda (d) y la variacin porcentual del producto bruto interno (PBI) se obtuvieron los siguientes resultados:

Con un:

Al correlacionar los aos (yr), la demanda (d) y la inflacin (f) se obtuvieron los siguientes resultados:

Con un:

Como se observa el mejor ajuste, desde el punto de vista estadstico, se obtiene cuando se correlacionan los aos, la demanda y el PBI, ya que se logra un coeficiente de correlacin de 0.9975 que es el ms alto. Aunque el coeficiente de correlacin del otro modelo este muy prximo se opt por elegir el mayor.

Proyecciones optimista y pesimista de la demanda:

Para obtener un mejor resultado, entindase esto como un conjunto de valores y no un valor nico sobre los pronsticos, en nuestra proyeccin se propuso situaciones o escenarios optimistas y pesimistas con respecto a la variable macroeconmica que se determin anteriormente como la que se relaciona mejor a la evolucin de la demanda. As se pudo obtener un rango ms amplio entre los cuales la demanda pronosticada pudiera ubicarse, buscando reducir el margen de error.De la ecuacin seleccionada anteriormente calcularemos los valores de la Demanda optimista y pesimista para los prximos 7 aos

TABLA 2.C: Demanda Proyectada optimista y pesimista

AOPBI optimistaDemanda OptimistaPBI pesimistaDemanda Pesimista

117.191486.783-3.587739.365

128.295345.646-4.390926.521

13798391.390-5.494007.618

146.9101826.017-4.897689.716

157.2105402.056-6.4100594.048

168109154.860-7.5103675.145

177.6112483.428-8.1106933.007

Fuente: Estimacin propia

Ahora entonces se puede decir que para el 2014 (ao 13 de la proyeccin) la demanda que se pronostico estar entre 94007.618 y 98391.390 TM de PET. Siendo la primera en el peor de los casos, es decir cuando la variacin porcentual del PBI sea relativamente baja y el segundo cuando esta sea relativamente normal a los ltimos aos.

GRAFICA 2.A: Comportamiento de la demanda optimista y pesimista en el tiempo

Al ao 2018 la demanda esperada ser de 106933.007 en el escenario pesimista y de 112483.428 en el escenario optimista. Entonces si en el ao 2011 la demanda fue de 87963,6807, se necesitar producir 18969.3263 y 24519.7473 TM adicionales para los escenarios planteados respectivamente.

ANALISIS DE PRECIOSLos precios de los desechos plsticos se muestran a continuacin:

TABLA 2.D: Precio Desechos PlsticosMATERIALPRECIO DE COMPRA (US$/kg)

PET0.05

Mixto (PE, PP, PS)0.05

PVC0.25

Bolsas0.05

Tapas0.07

Fuente: Propuesta de reciclaje mecnico de plsticos en la ciudad de Piura

Los precios de los plsticos reciclados procesados como son los scraps o pellets se muestran a continuacin:

TABLA 2.E: Precio Plsticos Reciclados ProcesadosMATERIALPRECIO DE VENTA (US$/kg)

Scrap0.35

Pellet negro0.35

Pellet Color0.44

Pellet Cristalino0.49

Fuente: Mecanismos para el funcionamiento de Bolsas de Residuos como un aporte a la gestin Ambiental. IPES. Agosto 2002.

Como se puede observar el producto de reciclaje con mayor valor en el mercado nacional es el Pellet cristalino con un valor de $ 0.49 por cada kilogramo.Produciendo pellets cristalinos a partir de residuos de botellas de PET se podra obtener utilidades brutas de alrededor de $ 0.44 por cada kilogramo.Siendo una de las opciones que resultan ms rentables y teniendo en cuenta la gran cantidad de residuos de este tipo que se generan en nuestra localidad, este estudio se centrar en disear una planta para la transformacin de botellas PET transparentes en pellets cristalinos y buscar abastecer un porcentaje de la futura demanda proyectada en el anlisis anterior.Un punto importante es que nuestra materia prima se puede comprar a los recolectores de residuos ubicados en las cercanas del botadero El Milagro y a recolectores itinerantes. Estos recolectores adems venden el PET ya seleccionado de los dems plsticos y tambin separados por colores por lo que la etapa de clasificacin se simplificara.

CAPITULO 3

TAMAO Y LOCALIZACIN

3.1. DETERMINACION DEL TAMAO OPTIMO DE PLANTA:

La materia prima para el funcionamiento de la planta de produccin de pellets reciclados consistir de botellas de bebidas gaseosas y agua mineral, elaborados de PET. La produccin apunta nicamente a la produccin de resina transparente por lo que la materia prima sern tambin botellas transparentes.Se sabe que los pellets de PET reciclados cuentan casi con las mismas propiedades de los vrgenes, pero la diferencia es la transparencia de estos. Si se elaboran envases nicamente con pellets reciclados estos sern un poco ms opacos. Por esta razn es que al momento de elaborar envases se suelen mezclar porcentajes de PET virgen y reciclado.Consideraremos que la industria mezcla 30% de PET reciclado con 70% de PET virgen. Adems con lo mencionado anteriormente en el estudio de mercado, tomaremos 21744.5368 TM que es el promedio de los dos escenarios planteados anteriormente al ao 2018. Entonces la demanda probable a dicho ao ser:

Si consideramos que nuestra planta empezar abasteciendo el 5% de la cantidad requerida al ao 2018 entonces nuestra produccin deber ser de 326 TM/ao.Como se requiere obtener 326 TM de resina anual, calcularemos los requerimientos de materia prima por da y tambin por hora. Se considerar un ritmo de trabajo de 6 das a la semana y 8 horas por da. Entonces:

El valor obtenido es el objetivo de produccin mnima de pellets por hora. Tomando una merma en el proceso de entre 2 y 3%, se considerar para el balance 140 kg/h. Si se considera que de los residuos la materia prima til representa el 80% y el resto est representado por las tapas, etiquetas, restos orgnicos o grasas. Entonces la cantidad de residuos que se necesitara ser:

Se considera que de los residuos el 20% restante es materia no til para la produccin de los pellets. Adems se estima que el 95% de la materia no til est representada por las tapas y etiquetas y lo restante grasas y residuos orgnicos. Entonces:

3.2. LOCALIZACION OPTIMA DEL PROYECTO

La principal limitante para la ubicacin de la planta es la disponibilidad de la materia prima para la produccin. Puesto que se pretende producir pellets plsticos teniendo como materia prima botellas PET usadas, se consider para la seleccin de los potenciales lugares los tres distritos de la provincia de Trujillo con los mayores valores de generacin diaria estimada de residuos. Segn el Plan Integral de Gestin Ambiental de Residuos Slidos - PIGARS - para la Provincia de Trujillo 2010-2020, estos distritos son: Trujillo Metropolitano, La Esperanza y el Porvenir.

Datos Generales del distrito de Trujillo:

Superficie: 39.36 km2 Generacin per cpita: 0.57 kg/hab/dia % Plstico: 9.11 Poblacin (proyeccin al 2012): 315410 habitantes Produccin de Plsticos en general: 1638 TM Poblacin Econmicamente Activa: 268746 hab Parques industriales: No

Datos Generales del distrito de La Esperanza:

Superficie: 15.55 km2 Generacin per cpita: 0.61 kg/hab/dia % Plstico: 7.99 Poblacin (proyeccin al 2012): 173163 habitantes Produccin de Plsticos en general: 844 TM Poblacin Econmicamente Activa: 134566 hab Parques industriales: Si

Datos Generales del distrito de El Porvenir:

Superficie: 36.70 km2 Generacin per cpita: 0.41 kg/hab/dia % Plstico: 9.20 Poblacin (proyeccin al 2012): 170108 habitantes Produccin de Plsticos en general: 642 TM Poblacin Econmicamente Activa: 122711 hab Parques industriales: No

Evaluacin de la localizacin ptima de la planta:

Mediante el mtodo de localizacin por puntos ponderados se consideraran los factores que beneficien o perjudiquen la ubicacin de nuestra planta y a la vez se les asignara un peso para su evaluacin. Los factores tanto primarios como secundarios a considerar son mostrados a continuacin:

TABLA 3.A: Peso asignado a cada factorFactorPeso

Cantidad de Materia Prima0.28

Cercana a mercado0.15

Energa y Agua0.10

Infraestructura Industrial0.22

Transporte0.10

Contaminacin0.05

Mano de Obra0.05

Facilidades Comunitarias0.05

Fuente: Estimacin propia.

Las calificaciones se asignan con base a los datos mostrados previamente y tambin mediante apreciacin. Para una satisfaccin total del factor su ponderacin es de 10 y va disminuyendo proporcionalmente con base a ese criterio. A continuacin se muestra la calificacin ponderada:

TABLA 3.B: Calificacin de cada factorFactorPesoCalificacinCalificacin Ponderada

TrujilloLa EsperanzaEl PorvenirTrujilloLa EsperanzaEl Porvenir

10.2810542.801.401.12

20.1510981.501.351.20

30.1010881.000.800.80

40.2221020.442.200.44

50.1051050.501.000.50

60.05-10-7-7-0.50-0.35-0.35

70.0510550.500.250.25

80.0510860.500.400.30

Total1.006.747.054.26

Fuente: Estimacin propia.

De la tabla anterior se puede apreciar que el distrito de la Esperanza cuenta con la mayor ponderacin, adems de ser el lugar donde se encuentra ubicado el parque industrial de Trujillo provincia, por lo tanto es seleccionado como el distrito donde se va a ubicar la planta.

CAPITULO 4

INGENIERA DEL PROYECTO

3.3. INGENIERIA DEL PROYECTO:

3.3.1. DESCRIPCION DEL PROCESO DE PRODUCCIONPara obtencin de pellets de PET se seguir un proceso de reciclaje mecnico, y consistir bsicamente en operaciones de separacin, molienda, lavado, secado y pelletizado de los desperdicios de PET para su posterior transformacin en resina reciclada.A continuacin se resumen las etapas del proceso de produccin de pellets por la va mecnica:

a) ACOPIO DE RESIDUOSEl acopio consiste en la recoleccin de la materia prima para el proceso, ya sea en centros de acopio como empresas recicladoras o comercializadoras de residuos slidos, o mediante recicladores independientes. Para este proyecto las botellas PET se comprarn a los recolectores de residuos ubicados en las cercanas del botadero El Milagro y a recolectores itinerantes, ya que estos recolectores venden el PET ya seleccionado de los dems plsticos y adems separados por colores.

b) DESETIQUETADOEsta actividad consiste en eliminar materiales plsticos que no son PET y vienen en conjunto con los envases. As se busca separar estos materiales que consisten en tapas y etiquetas para obtener nicamente material PET para la siguiente etapa del proceso. Esta actividad puede ser desarrollada de forma manual o por medio de mquinas especiales con un ptimo desempeo para reducir costo laboral, aumentar la produccin y alimentar eficazmente las siguientes etapas.

c) MOLINOSu finalidad es minimizar espacios y generar materias primaras recicladas intermedias por medio de un molino triturador. El proceso de molido consiste en picar los envases plsticos transformndolos en hojuelas, cuyo tamao lo determina la criba. En general el tamao adecuado para las hojuelas de PET, de acuerdo a las necesidades del mercado, estn entre y de pulgada. Para este proyecto las hojuelas sern de pulgada para luego poder entrar a la Lnea de Lavado.

d) LAVADOEl objetivo de esta etapa es separar los elementos extraos al PET. Estos son generalmente residuos orgnicos, grasas, tierra o restos de etiquetas que pudieron haber quedado. El lavado se puede hacer con agua caliente o fra y usualmente se adiciona detergente industrial para eliminar grasas y soda caustica para lograr la desinfeccin del material.

e) TINA DE FLOTACION Y DECANTACIONComnmente el material lavado es transportado a una tina de flotacin con el propsito de separar el material ligero (Poli olefinas) del material con peso especifico de ms de 1.0 (PS, PET, PVC, etc.). El material flotante es removido por medio de unas paletas y por otro lado el plstico requerido es transportado y descargado por un tornillo sin fin inclinado hacia la etapa de secado.

f) SECADOLuego de obtener scrap limpio se necesita reducirle la humedad hasta cierta cantidad requerida. Para esto se puede optar por el secado al sol, sin embargo, si se desea optimizar la produccin se aconseja el uso de equipos especiales para este fin como por ejemplo maquinas con circulacin de aire caliente o centrifugas de alto rendimiento.

g) EXTRUSIN-PELLETIZADOUna vez obtenido una materia prima intermedia del reciclado los plsticos an conservan cierto grado de suciedad y dependiendo del proceso en que vayan a ser utilizados, deben estar totalmente limpios. En el proceso de extrusin la materia plstica es transportada mediante un tornillo sinfn dentro de una cmara con resistencias elctricas que mantienen la temperatura constante en cada tramo del extrusor, el scrap se ablanda fluidificndose y homogeneizndose. Luego el plstico liquido pasa por un tamiz y all se filtran en un cambia-mallas toda las suciedades o impurezas que an quedan del los procesos de molido o lavado.Despus esta fase lquida pasa por una matriz metlica o criba con agujeros que le confiere forma definida y ocasiona la salida de "fideos" de plstico. Finalmente, para darle ms dureza, ste material es enfriado hacindolo pasar por una tina con agua, favoreciendo su solidificacin y confirindole estabilidad, evitando as deformaciones posteriores. Una vez fro, mediante unos rodillos, estos "fideos" son transportados hacia una cortadora accionada por una biela o manivela donde se obtienen pedazos pequeos llamados pellets.Finalmente estos pellets son pesados, empacados y almacenados para su posterior venta al mercado

3.3.2. BALANCE DE MATERIA EN EL PROCESO DE PRODUCCIONUn diagrama de bloques general con las respectivas entradas y salidas por hora se muestra a continuacin:

AguaImpurezas + Agua175 kg de botellasAlmacenamientoLimpiezaCortado y MoliendaLavadoSecadoPelletizadoEmpacado140 kg de pelletsAguaTratamiento Agua ResidualAgua Tratada

Impurezas

Aproximadamente del 100% de la Materia Prima que llega a la planta el 20% son impurezas en el proceso y el 80% es plstico til. Si se necesita producir 136 kg/h como mnimo y adems se consideran mermas del 2%, entonces se calcular un balance para 140 kg/h 1120kg/da de PET til. Se usar una base de 1 da para los clculos de los balances.

TABLA 3.C: Porcentaje y cantidad de componentes de la Materia PrimaComponentes Botellas%Kg/hKg/dia

Plstico801401120

Impurezas2035280

3.4. Balance para la etapa de Acondicionamiento (Desetiquetado + Molido)

ABACONDICIONAMIENTO

C

A = 1400 kg botellas/daConsiderando prdidas 10%B = 1260 kg scrap/daC = 140 kg impurezas/da

Balance para la etapa de Lavado

E

DBLAVADO

F

B = 1260 kg scrap/daRelacin Agua : Materia Prima (1:1) Agua = 1260 kg agua/da NaOH = 1260 * (1.525/1000) = 1.9215 kg NaOH/da Detergente = 1260 * (0.225/1000) = 0.2835 kg detergente/da

E = Agua + NaOH + DetergenteE = 1262.205 kg Agua de lavado/daConsiderando una eficiencia del 95% en el lavado:D = 0.95 *BD = 1197 kg scrap lavado/da

Del balance:B +E = F + DF = B +E DF = 1325.205 kg Agua de lavado sucia/da

Balance para la etapa de Secado

GDSECADO

H

% Humedad en Base Seca = (Kg agua/Kg slido)*100% Humedad en Base Seca = [(1197-1120)/1120]*100% Humedad en Base Seca = 6.88%% Humedad en Base Hmeda = [Kg agua/(Kg slido+ kg agua)]*100% Humedad en Base Hmeda = [(1197-1120)/1197]*100% Humedad en Base Hmeda = 6.43%

TABLA 3.D: % de humedad a la entrada y salida del secadorTiempo% Base Seca% Base Hmeda

Inicio del Secado6.886.43

Fin del Secado0.100.0999

Del esquema de balance:D = G + H1197 = G + HH = 1197 G .(i)0.0643*D = H + 0.000999*G ..(ii)De las ecuaciones (i) , (ii):G = 1121.15 kg scrap seco/daH = 75.85 kg agua evaporada/da

Balance para la etapa de Pelletizado

IGPELLETIZADO

J

Si se tienen mermas del 2%:I = 0.98*G I = 1098.73 kg pellets/daJ = 22.43 kg prdida/da

3.5. BALANCE DE DBO POR RESTOS DE GASEOSA

Si consideramos que en cada botella de gaseosa hay un 0.4ml (3 a 4 gotas) y la concentracin de azcar en una botella es 33gr. de azcar/325ml gaseosa, entonces:

Segn caudal

Convirtiendo a kilogramos

Cantidad de agua residual en el lavado:

De Donde: 1,9215 kg NaOH/da0,2835 kg Detergente/da

Si restamos la cantidad de Agua con el NaOH y el Detergente , la cantidad de agua residual neta en la tina de lavado es:

La cantidad de agua en la tina de flotacin 0.9 m3 de gua/da a 20C, donde la densidad es 998.29 kg agua/m3

La cantidad neta de agua a utilizar es

Sacando la razn de azcar / agua

Sacando en ppm:

Reaccin de Oxidacin de la Materia Orgnica (glucosa) en el efluente:

Azcar (glucosa)

Haciendo el Balance de Materia (B/M), para el oxigeno:

3.6. ADQUISICION DEL EQUIPOS, MAQUINARIAS Y OTROS

Para la seleccin de maquinaria se solicit maquinaria de capacidad entre 200 500 kg/hora pensando en la ampliacin de la planta.Se solicit cotizaciones a travs de internet a la empresa comercializadora de maquinaria Promaquiplast ltda. La cual ayudo a la mejor seleccin de la maquinaria necesaria para nuestra produccin requerida.La opcin elegida fue una lnea completa de recuperacin de materia plstica hasta scrap y otro equipo para el pelletizado del scrap producido en la lnea antes mencionada.La maquinaria se describe a continuacin de forma detallada:

A) LNEA AUTOMTICA DE MOLIDO, LAVADO Y SECADO PARA PLSTICOS RGIDOS Y FLEXIBLES.

a) Banda horizontal para seleccin de material por personal capacitado. Dimensiones: Largo: 4m, Ancho: 0.70m, Altura: 0.90m. Motor reductor: De 5hp, relacin 20/1. Variador de velocidad: De 5hp, acanalado a 1.750rpm. Tablero elctrico de control. Consumo Energa: 4 kw-hr.

b) Des - etiquetadora de botellas para eliminar hasta el 80% de etiquetas. Dimensiones Generales: Largo: 4m, Ancho: 0.60m, Altura: 1.20m. Eje: Fabricado en acero 4140 de dimetro de 2, con una longitud de 4 m, montado sobre chumaceras. Cilindro o Tambor: Fabricadas en lmina anticorrosiva, con un dimetro 5m x una longitud de 4m. Velocidad del eje: Con variador de Velocidad de 5HP. Poleas: Dos, de dos canales tipo B cada una. Produccin: 500 kg/hora. Motor reductor: De 5HP, trifsico a 1700rpm. Variador de Velocidad: Para 5HP, marca Yascawa, Japons. Sistema Descarga: Etiqueta: Mediante una turbina de 2hp para almacenar en Big - bag. Botellas: Por Banda Transportadora inclinada hacia Molino. Consumo Energa: 7 kw-hr.

c) Banda inclinada para alimentacin de molino. Dimensiones: Largo 3m, Ancho: 0.70m, Altura: 2.20m. Motor reductor: De 2hp, relacin 20/1. Variador de velocidad: De 2hp, acanalado a 1.750rpm. Consumo Energa: 1 kw-hr.

d) Molino para la trituracin de botellas y recipientes en hojuelas. Dimensiones Generales: Largo: 1.5m, Ancho: 1.20m, Altura: 2m. Caja de Cuchillas: Fabricada en lmina de de espesor para una mayor resistencia e insonorizacin, con las siguientes medidas: Largo 0.50m, Ancho 0.70m, Altura 0.40m Rotor: Eje fabricado en acero 4140 de dimetro de 4, montado en chumaceras, con cuatro (4) estrellas de tres (3) puntas para montar dos (2) juegos de tres (3) cuchillas, escalonadas a cuarenta y cinco grados (45). El soporte de las cuchillas fijas lleva una inclinacin de veinte grados (20) para corte tijera Cuchillas: Son seis (6) cuchillas giratorias y Cuatro (4) cuchillas fijas, fabricadas en acero K110 de Bholler, con tratamiento trmico, con sistema de correderas para graduarse fcilmente. Velocidad del Rotor: 1.000rpm Criba: Una criba con perforaciones de 7/16 para granos finos. Poleas: Dos, de cuatro canales tipo B cada una. Tolva: En lmina calibre 1/8, con una trampa en la parte interna para evitar fugas de Molidos por la entrada de la tolva. Va abisagrada a la caja de las cuchillas y puede Abrir a noventa grados (90) para acceder fcilmente cuando se requiera afilar las Cuchillas. Produccin: Para Pet: 400kg/hora, Poleolefinas: 500 kg/hora. Motor: De 30HP, trifsico a 1700rpm Retencin de Metales Ferrosos: La bandeja de la tolva va imantada para retener metales ferrosos y extraer manualmente. Peso: 1.000kgrs Consumo Energa: 19 kw-hr.

e) Turbo - Lavadora Centrifuga. Dimensiones Generales: Largo: 4m, Ancho: 0.70cms, Altura: 0.90m. Fabricado en acero 4140 de dimetro de 2, con una longitud de 4mts, montado sobre chumaceras. Cilindro o Tambor: Fabricadas en lmina anticorrosiva, con un dimetro 50cms x una longitud de 4mts. Velocidad del eje: Variable por polea. Poleas: Dos, de dos canales tipo B cada una. Produccin: 500 kg/hora. Motor: De 5HP, trifsico a 1700rpm. Motor reductor: De 5HP, relacin 20/1. Sistema Descarga: Mediante tornillo sin fin. Peso: 350kg. Consumo Energa: 5.5 kw-hr.

f) Tornillo transportador de hojuelas a la Tina de flotacin, separacin y centrifugado Dimensiones Generales: Tornillo sin fin de 5 de dimetro por una longitud de 3m. Camisa del tornillo en acero anti-corrosivo Motor reductor: de 2HP, Variador de Velocidad de 2HP El control elctrico se realiza desde el tablero de la Turbo Lavadora.g) Tina de Flotacin, Separacin, Lavado y Centrifugado. Dimensiones Generales: Largo: 4m, Ancho: 0.75m, Altura: 1.15m. Fabricado en acero inoxidable Tornillo sin fin Horizontal: De 5 de dimetro, Longitud: 2.5m, en acero inoxidable. Motor reductor de 2hp y Variador de velocidad de 2hp. Paletas: Tres (3), en acero inoxidable con dimetros de 35cm. Movidas por un motor reductor de 1/2hp y variador de velocidad. Produccin: Para Pet: 400 - 500 kg/hora, Peso: 150kg. Consumo Energa: 3,5 kw-hr.

h) Secadora centrifuga para reducir al mnimo los niveles de humedad. Dimensiones Generales: Dimetro: 70cm, Altura: 1.10m. Fabricado en acero inoxidable. Tanque de Centrifugado: De 53cm de dimetro, Longitud: 70cm, en plstico polipropileno de alta resistencia. Motor de 4hp. Produccin: Para Pet: 400 - 500 kg/hora, Peso: 120kgrs. Consumo Energa: 3 kw-hr.

i) Turbina extractora de material al silo de almacenamiento. Permite extraer el plstico de la centrifuga y almacenar en un silo. Turbina: Motor de 2hp. Consumo Energa: 1.2 kw-hr.

j) Silo de almacenaje. Fabricado en lmina galvanizada Dimensiones: 0.80m de dimetro y 1.50m de altura.

B) EXTRUDER PELETIZADORA 120MM X 3.000MM, CON DESGASIFICACION.

a) Maquina extrusora: Consta de una estructura o camisa con una tolva de alimentacin con una capacidad de 200 kg. En su interior posee un tornillo sin fin de1.20 m y resistencias elctricas. Adems un cambia malla hecha en acero 1045. Sus dimensiones aproximadas son: Dimetro: Largo: 3m, Ancho: 0.50m, Altura: 1.30m

b) Tina de Enfriamiento: Consiste en una tina con tres rodillos para el transporte de los fideos de plstico. . Sus dimensiones aproximadas son: Largo: 2m, Ancho: 0.350m, Altura: 0.60m

c) Maquina Pelletizadora: Consiste en un sistema de corte, vibracin y secado con rodillos para transporte Produccin: 120 150 kg/hora. Consumo Energa: 75 kw-hr.

C) AIREADOR SUMERGIBLE AR 32-40

Para el tratamiento de las aguas residuales generadas en el proceso es necesaria la compra de un equipo que nos ayude a reducir la cantidad de DBO para llegar hasta el valor mximo admisible para descargas de industrias a la alcantarilla. Se opto por un aireador generador de burbujas con motor sumergible de bajo nivel de ruido y alta eficiencia. Algunas de sus caractersticas se describen a continuacin: Dimensiones Generales: Dimetro: 0.55m, Altura: 0.60m. Produccin: 30 kg/hora. Peso: 104 kg. Consumo Energa: 1.5 kw-hr. Mn-mx de profundidad de agua: 1.0 - 3.0 m Capacidad de transferencia de aire: 1 - 2 kg O2/h (prom=1.5 kg O2/h)

D) BALANZA ELECTRONICA

Ser necesario el uso de 01 balanza para el pesado de la materia prima y el producto final. La cotizacin de la balanza se ha obtenido de la empresa Scale International Services SAC de la ciudad de Lima.Las caractersticas de la balanza se muestran a continuacin: Capacidad mxima de 300 kg. Base de la plataforma de 19" x 19" (482.6 mm x 482.6 mm) de acero inoxidable. Adaptador de corriente alterna para 115 V Precisin de 0.1 kg. Precio US$ 1248.00

E) EQUIPO DE PROTECCION PERSONAL (EPP)

Se considera tambin la compra de equipos de proteccin personal para asegurar la seguridad del personal. Se solicit una cotizacin al Consorcio Industrial Andrs SRL de la ciudad de Lima, la inversin anual asciende a US$ 250 (10 personas). Estos artculos comprenden: botas de seguridad, cascos, anteojos, guantes, protectores auditivos y respiradores.

F) EQUIPO DE COMPUTO

El uso de una computadora es necesario para realizar gestiones administrativas y de ventas durante la operacin, as como la gestin financiera de la empresa. El costo de la computadora se estima en US$ 570.PROYECTO FINAL2013

PROYECTO FINAL2013

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3.7. DISTRIBUCION DE PLANTA (LAYOUT)3.8. DIAGRAMA DE FLUJO DE LAS OPERACIONES Y PROCESOS:3.9. ORGANIZACIN DEL RR HH Y ORGANIGRAMA GENERAL

Nuestra industria por ser una pequea empresa estar conforma por un GERENTE que ser el jefe de la planta. Luego podr incorporar una empleada que ocupara el puesto de SECRETARIA, a esta se le otorgan mayores responsabilidades y es la mxima autoridad en la empresa cuando el gerente no se encuentre en ella.Nuestra pequea empresa en crecimiento y expansin necesitar ms empleados, este es un punto donde tenemos que saber cmo organizar los recursos humanos necesarios sin afectar los costos fijos.Por lo cual se opt por la contratacin de 6 operarios para el rea de produccin as como 1 personal de seguridad el cual se encargar de la vigilancia de la industria.

GERENTESECRETARIAPRODUCCINRRHHSEGURIDAD

CAPITULO 5

ESTUDIO ECONOMICO

En el presente estudio se evala la factibilidad econmica del proceso tomando como referencia la informacin presentada anteriormente. El estudio de mercado nos ayud a identificar el mercado potencial de nuestro producto, as se determin el tamao de planta requerido y posteriormente se solicit informacin sobre la maquinaria especfica para lograr la produccin objetivo.La evaluacin econmica se divide en tres secciones: Inversin Total Costo de Produccin Anlisis Econmico y rentabilidad

4.1. INVERSION TOTAL:La inversin total es calculada mediante la suma de lo siguiente: Capital Fijo Capital de Puesta en Marcha Inters de Financiacin Capital de OperacinA la suma de los tres primeros conceptos comnmente se le denomina Inversin Fija.4.1.1. CAPITAL FIJOEs determinado mediante la suma de los costos directos y los costos indirectosA. COSTOS DIRECTOSEste valor se obtiene sumando los siguientes conceptos: Costo de la Lnea completa de pelletizado de residuos plsticos Costo del equipo de tratamiento de aguas residuales y abastecimiento de agua Costo de otros instrumentos Costo de instalaciones elctricas Costo de cimientos y estructuras Costo del terrenoa) Costo de la Lnea completa de pelletizado de residuos plsticos:Este tipo de costo alcanza a todos los equipos principales y auxiliares que comprenden la lnea de molido, lavado y secado as como la maquina de extrusin y pelletizado. Adems contempla todo lo referido tanto a la adquisicin como a la instalacin de los mismos. Los costos se describen a continuacin:TABLA 4.A: Cotizacin de la lnea completa para obtener PelletsDescripcinCostoFactor de InstalacinCosto Unidad Instalada

MAQUINARIA PROCESO PELLETIZADO

Lnea de Molido, Lavado y Secado$ 48000.000.10$ 52800

Maquina Extrusora-Pelletizadora$ 45000.000.10$ 49500

TOTAL$ 102300

Fuente: Promaquiplast ltd, estimacin propiab) Costo del equipo de tratamiento de aguas residuales y abastecimiento de aguaEste tipo de costo es el que viene representado por el equipo para el abastecimiento del agua requerida para el proceso y para el tratamiento de las aguas residuales generadas en la planta. Adems incluye su costo de instalacin. Los costos se describen a continuacin:TABLA 4.B: Cotizacin de los equipos e implementos para el abastecimiento y tratamiento de aguasDescripcinCostoFactor de InstalacinCosto Unidad Instalada

SISTEMA TRATAMIENTO DE AGUAS RESIDUALES

Aireador sumergible AR 32-40$ 450.000.10$ 495

Piscina$ 1250.000.10$ 1375

SISTEMA ABASTECIMIENTO DE AGUA

Tanque agua (1)$ 2500.10$ 275

Bomba (2)$ 900.10$ 99

TOTAL$ 2244

Fuente: Empresas diversas, estimacin propia

c) Costo de otros instrumentos.Este costo corresponde a distintos tipos de instrumentos necesarios en la planta. En la siguiente tabla se describen el tipo de objetos e instrumentos, as como tambin la cantidad requerida de estos.TABLA 4.C: Cotizacin de otros instrumentos e implementos DescripcinUnid./mCosto ($)Dimetro (pulg)Costo total ($)

Cilindros RR.SS.830-240.0

Balanza1880.0-880.0

TOTAL1120.0

Fuente: Scale International Services SAC, estimacin propia

d) Costo de instalaciones elctricasEste costo se ha considerado como el 0.5 % del costo total de equipos principales, es decir la lnea completa de pelletizado. Entonces tenemos:Instalaciones Elctricas = 0.005 * $ 102300Instalaciones Elctricas = $ 511.5

e) Costo de cimientos y estructurasEn este tipo de costo se incluyen edificios administrativos, almacenes, vestuarios, servicios higinicos, etc. Consideraremos su valor como el 20 % del costo del equipo principal.Cimientos y Estructuras = 0.20 * $ 102300Cimientos y Estructuras = $ 20460

f) Costo del terrenoEl costo del terreno se considera como aproximadamente el 4 - 8 % del costo total de los equipos principales. Consideraremos que su valor representa el 8 % del costo total de los equipos principalesCosto de Terreno = 0,08 * $ 102300Costo de Terreno = $ 8184Por lo tanto el monto representado por la totalidad de los Costos Directos es de $ 134819.5

B. COSTOS INDIRECTOSEste valor se obtiene sumando los siguientes conceptos: Costo de ingeniera y supervisin Costo de construccin Costo honorarios de contratistas Costo por imprevistos

a. COSTO DE INGENIERA Y SUPERVISINEste costo se asumir como el 2 % del total del costo directo. Ingeniera y Supervisin = 0,02 * $ 134819.5 Ingeniera y Supervisin = $ 2696.4

b. COSTO DE CONSTRUCCINEste costo se asumir como el 15 % del total del costo de los cimientos y estructuras. Gastos de Construccin = 0,15 * $ 20460 Gastos de Construccin = $ 3069c. COSTO HONORARIOS DE CONTRATISTASSe considerar como el 2 % del total del costo directo. Honorario de Contratista = 0,02 * $ 134819.5 Honorario de Contratista = $ 2696.4

d. COSTO POR IMPREVISTOS Se asumir como el 2 % del total de los costos directos.Imprevistos = 0,02 * $ 134819.5 Imprevistos = $ 2696.4Por lo tanto el monto representado por la totalidad de los Costos Indirectos es de $ 11158.2 Finalmente el monto del Capital Fijo es de $ 145977.7

4.1.2. CAPITAL DE PUESTA EN MARCHAEste costo es considerado entre el 5 - 12 % del capital fijo. Se tomara al 5% del capital fijo.Capital de Puesta en Marcha = 0.05 * $ 145977.7Capital de Puesta en Marcha = $ 7298.9 4.1.3. INTERESES DE FINANCIACINSe ha considerado a los Intereses de Financiacin como el 2% del capital fijo.Intereses de Financiacin = 0.02 * $ 145977.7Intereses de Financiacin = $ 2919.6Despus de determinar todos estos costos, LA INVERSIN FIJA asciende a $ 156196.1

4.1.4. CAPITAL DE OPERACINEl monto para el Capital de Operacin se ha asumido como el 15 % del capital fijoCapital de Operacin = 0,15 * $ 145977.7Capital de Operacin = $ 21896.7

La inversin total equivale a la suma de la Inversin Fija y el capital de operacin. El resultado de esta suma asciende a $ 178092.8

4.2. COSTO DE PRODUCCIONPara calcular este costo se van a sumar los siguientes conceptos: Costo de Manufactura Gastos Generales

4.2.1. COSTO DE MANUFACTURAEl costo de manufactura comprende a su vez otros costos entre los que tenemos: Costos Directos Costos Indirectos Costos Fijos

A) COSTOS DIRECTOSEl monto total de este costo comprende los costos de insumo, mano de obra, supervisin, mantenimiento y reparacin, suministros de operaciones y servicios auxiliares.a. MATERIA PRIMA

Residuos PlsticosConsumo = (175 Kg/da) x (300 das/ao) = 52500 Kg/aoCosto = (52500 Kg/ao) x (0.05 $/kg)Costo = $ 2625b. INSUMOS

DetergenteConsumo = (0,2835 Kg/da) x (300 das/ao) = 85.05 Kg/ao Costo = (85.05 Kg/ao) x (2 $/kg) Costo = $ 170.1 Soda CusticaConsumo = (1.9215 Kg/da) x (300 das/ao) = 576.45 Kg/aoCosto = (576.45 Kg/ao) x (11.25 $/kg) Costo = $ 6485

c. MANO DE OBRALa planta de produccin de pellets solo operar por un turno de 8 horas al da. Para estimar los costos se tomara como base de clculo un ao. El nmero de obreros a utilizar se determino por recomendacin de la propia empresa que cotizo la maquinaria. Los requerimientos de personal para operar se listan a continuacin:

Clasificacin 2 hombres Acondicionamiento, Lavado y Secado 1 hombres Pelletizado 1 hombre Almacenamiento 2 hombresN Horas = 6 hombres x (2400 h/hombre*ao) = 14400 h/ao Costo = (14400 h/ao) x 0.70 $/hCosto = $ 10080

d. SUPERVISINReferido al personal que supervisa las operaciones de produccin, siendo detallados los costos a continuacin:TABLA 4.D: Monto de Pago por personal de supervisin en planta DescripcinN$/Mes$/Ao

Jefe de Planta15006000

Vigilante12703240

Secretaria12703240

TOTAL12480

Fuente: Estimacin propia

e. MANTENIMIENTO Y RAPARACINEste costo es considerado como el 4% del costo capital fijo.Mantenimiento y Reparacin = 0.04 * $ 145977.7Mantenimiento y Reparacin = $ 5839.1

f. SERVICIOS AUXILIARESEn este monto se consideran los servicios de energa elctrica y de agua. A continuacin se muestran los clculos que permiten determinar el costo de estos servicios. Energa ElctricaConsumo Anual 10000 Kw - h/aoPrecio: $ 0.103 /Kw-hCosto Anual$ 1030 AguaConsumo Anual: 900 m3/ao Precio: $ 0.86/m3Costo Anual: $ 774El monto total al que asciende los servicios auxiliares es $ 1804.Luego de la determinacin de cada uno de los montos que forman parte de los Costos Directos, se determin que estos ascienden al monto de $ 39483.3

B) COSTOS INDIRECTOSEn estos costos se incluyen las cargas de planillas y los gastos generales. a) PLANILLASEste monto es considerado como el 20% de la Mano de obra, Supervisin, Mantenimiento y Reparacin. Planillas = 0.20 x $ 28399.1 Planillas = $ 5679.8

b) GASTOS GENERALES DE LA PLANTAEste monto representa el 10% de los gastos de Mano de obra, Supervisin, Mantenimiento y Reparacin. Gastos Generales de la Planta = 0.10 x $ 28399.1Gastos Generales de la Planta = $ 2839.9Obteniendo un monto para los Costos Indirectos que ascienden a $ 8519.7

C) COSTOS FIJOSEste costo est representado por los montos de impuestos, seguros y depreciacin. a. IMPUESTOSEl monto por concepto de Impuestos se considera el 1.5% del capital fijo.Impuestos = 0.015 x $ 145977.7Impuestos = $ 2189.7

b. SEGUROSPara el calcular el monto de Seguros se ha considerado el 1% del capital fijo.Seguros = 0,01 x $ 145977.7Seguros = $ 1459.8

c. DEPRECIACINLa depreciacin la podemos calcular segn la siguiente formula:

Dnde:D = DepreciacinP = Costo Inicial, $ 156196.1 (inversin fija)L = Valor de Reventa, $ 0N = Vida til, 10 aosCalculando:

El monto al que ascienden los Costos Fijos se determin en $ 19269.1Luego la suma de los costos Directos, Indirectos y Fijos representa el denominado Costo de Manufactura, el cual asciende a $ 67272.1

4.2.2. GASTOS GENERALESEn este costo se incluye los montos por administracin y ventas distribucin

A) ADMINISTRACINSe considera que el monto por Administracin asciende al 40% del costo de la mano de obra.Administracin = 0,15 * $ 10080Administracin = $ 1512

B) VENTAS Y DISTRIBUCINSe considera este monto como el 5% del Costo de Manufactura.Ventas y Distribucin = 0.05 x $ 67272.1Ventas y Distribucin =$ 3363.6El monto al que asciende Gastos Generales es de $ 4875.6Finalmente sumando los montos del Costo de Manufactura y los Gastos Generales se determina que el Costo Total Produccin alcanza el valor de $ 72147.7

4.3. ANALISIS ECONOMICO Y RENTABILIDADPara llevar a cabo el anlisis econmico se consider una tasa de inters aceptable de 15%, y un periodo de construccin y puesta en funcionamiento de la planta de medio ao, con una vida econmica de 5 aos, siendo el precio de venta del producto $ 0.49. Adems se ha considerado el funcionamiento de la planta trabajando solo para producir 329619 Kg/ao durante los 5 aos, como criterio mnimo de produccin

4.3.1. BALANCE ECONMICO - UTILIDADESDatosProduccin Anual = 329619 Kg/aoPrecio de Venta = $ 0.49/kgTasa de Inters (t) = 0,15Total de Ventas Anuales (S) = $ 161513.31 Costo Total de Produccin (C) = $ 72147.66

Utilidades antes de Impuestos (Ua)

Utilidades despus de Impuestos (Ud)Ud= Ua*(1 -t)Ud = $ 89365.65 * (1 -0.15) Ud = $ 75960.81 Cuando la planta opera aproximadamente al 80% de su capacidad instalada, se obtiene $ 89365.65 de utilidades brutas y de $ 75960.81 de utilidades despus de aplicar los impuestos.

4.3.2. CRITERIOS DE RENTABILIDADLa rentabilidad del proyecto es la relacin que existe entre las utilidades y el capital invertido. Esto se medir con los siguientes criterios econmicos:

A. Retorno sobre la Inversin (RSI)Despus de aplicados los Impuestos y tomando en cuenta la Inversin Total (IT). Se calcular el RSI a continuacin:RSI = (Ud/IT) * 100 RSI = (75960.81/178092.76) * 100 RSI = 42.65%B. Tiempo de Repago (POT)Para efectuar el clculo del tiempo de repago ("Pay out time") se utilizar la Inversin Total (IT) y la depreciacin (d). POT = lT/(Ud + d) POT = 178092.76/(75960.81+15619.61) POT = 1.94 aosEl POT de la planta es de 1.94 aos; lo que significa que si la planta opera aproximadamente al 80% de su capacidad se puede recuperar el capital invertido en 2 aos.

C. Relacin Beneficio / Costo (BC)La relacin Beneficio/Costo se calcula a continuacin:BC = Ud/CBC = 75960.81/72147.66 BC = 1.05La relacin BC obtenida es de 1.05, esto significa que por cada dlar que se gaste en la produccin de pellets se obtiene una utilidad neta de 1 dlar.

D. Valor Actual Neto (VAN)Considerando que las utilidades netas sern de $ 75960.81 durante cada uno de los 5 aos de produccin y con ayuda de Microsoft Excel se facilito es calculo de VAN. A continuacin se presentan el valor obtenido considerando 15% de inters:

TABLA 4.E: Desembolso inicial y flujo de caja durante los 5 aos de operacin Ao$

Desembolso:0-178092.76

2014175960.81

2015275960.81

2016375960.81

2017475960.81

2018575960.81

Fuente: Estimacin propiaVAN (15% inters) = $ 76539.66. Este resultado significa que el proyecto es econmicamente factible.E. Tasa interna de Retorno (TIR)La Tasa Interna de retomo se relaciona de tal manera que el flujo de dinero neto reduzca el balance de la inversin a cero justamente al trmino de la vida econmica del proyecto. La tasa Interna de Retorno se ha determinado para aproximadamente el 80% de la capacidad de la planta. En la siguiente tabla se resumen los resultados de VAN para diversas tasas de inters:i %VAN

0.00201711.27

0.04153914.67

0.08115922.88

0.1285472.27

0.1660883.82

0.2040897.12

0.2424555.53

0.2811125.36

0.3238.57

0.36-9148.61

0.40-16785.76

0.44-23150.41

0.48-28464.51

0.52-32906.75

0.56-36621.95

TABLA 4.F: Valor Actual Neto a diferentes tasas de inters

Fuente: Estimacin propiaLa Tasa Interna de Retorno viene a ser el valor del inters que permite que el valor de VAN sea igual a cero. En la siguiente figura se grafican los valores de "VAN vs i", con el fin de hallar el valor de inters para VAN = 0. GRAFICA 4.A: Estimacin Grfica de la TIR

TIR= 32%Para este proyecto se determino un TIR de 32 %, tal como se muestra en la figura anterior. El resultado obtenido es bueno y muestra que el proyecto es rentable.4.4. CUADROS RESUMENA continuacin se presentan 3 cuadros que resumen todo el anlisis econmico para el proyecto. Se presentan la Estimacin de la Inversin Total, del Costo Total de Produccin, as como un el anlisis de la Rentabilidad.

TABLA 4.G: Estimacin de la Inversin TotalCostos DirectosCosto de la Lnea completa de pelletizadoCosto del equipo de tratamiento y abastecimiento de aguaCosto de otros instrumentosCosto Instalaciones ElctricasCosto Cimientos y EstructurasCosto Terreno TOTAL DE COSTOS DIRECTOS

Costos IndirectosCosto Ingeniera y SupervisinGastos de ConstruccinHonorario de ContratistaImprevistosTOTAL COSTOS INDIRECTOSCapital FijoCapital puesta en marchaInters de FinanciacinINVERSION FIJA

Capital de OperacinINVERSIN TOTAL$ 102300,0$ 2244,0$ 1120,0$ 511,5$ 20460,0$ 8184,0$ 134819,5

$ 2696,4$ 3069,0$ 2696,4$ 2696,4

$ 11158.,2

$ 145977,7$ 7298,9$ 2919,6$ 156196,1

$ 21896,7

$ 178092,8

TABLA 4.G: Estimacin del Costo Total de Produccin Costos DirectosMateria Prima Insumos Mano de Obra SupervisinMantenimiento y Reparacin Auxiliares y ServiciosTOTAL DE COSTOS DIRECTOS

Costos IndirectosCarga de PlanillasGastos Generales de la PlantaTOTAL COSTOS INDIRECTOS

Costos FijosDepreciacinImpuestosSegurosTOTAL COSTOS FIJOS

C. Manufactura: C. Directos + C. Indirectos + C. Fijos Gastos Generales

COSTO DE PRODUCCINS 2625,0 $ 6655,2 $ 10080.0 $ 12480,0 $ 5839,1 S 1804.0$ 39483,3

$ 5679,8 $ 2839,9$ 8519,7

$ 15619,6 $ 2189,7 $ 1459,8$ 19269,1

$ 67272,1 $ 4875,6

$ 72147,7

TABLA 4.H: Anlisis Econmico y RentabilidadA. ANALISIS ECONOMICA Produccin Anual Precio de Venta Ventas Anuales Costo Anual de Produccin Utilidades Brutas Impuesto a la Renta Utilidades Netas Inversin Total Depreciacin Vida Econmica

329619,00 Kg$ 0,49$ 161513,31$ 72147,66$ 89365,65$ 13404,84$ 75960,81$ 178092,76$ 15619,615 aos

B. CRITERIOS DE RENTABILIDAD Retorno sobre Inversin (RSI) Tiempo de Repago (POT) Relacin Beneficio / Costo (BC) Valor actual Neto (VAN) Tasa Interna de Retorno (TIR)

42,65%1.941.05$ 66556.2132,00%

CAPITULO 6

EVALUACIN

IV. REFERENCIAS BIBLIOGRFICAS

1. PROGRAMA DE SEGREGACION Y RECOLECCION DE RESIDUOS SOLIDOS EN LA FUENTE (2012)/ Servicio de gestin ambiental de Trujillo/ Boletn informativo2. LA INDUSTRIA DE PLASTICOS EN EL PERU/ Daniel Crdova/ Reporte sectorial(2004)3. SITUACION ACTUAL Y PERSPECTIVAS DE USO DE PET RECICLADO PARA ENVASES EN CONTACTO CON ALIMENTOS/ Instituto tecnolgico del plstico/ Espaa (2008)4. ESTUDIO DE MERCADO PARA ANALIZAR EL POTENCIAL DE EXPANSION DE LA EMPRESA PETRAMAS EN LA PROVINCIA DE TRUJILLO/AREA DE INVESTIGACION, DESARROLLO DE MERCADOS Y MARKETING (2011)