La presente investigación se centra en la propuesta de una planta de reciclaje de residuos de papel, cartón, plástico y vidrio para la reducción del impacto ambiental en Ciudad Eten, el análisis de matriz Leopold se obtuvo que los impactos más relevantes se ven reflejados en la disposición final del manejo actual de residuos en el distrito. Actualmente la Municipalidad distrital de Ciudad Eten, desarrolla el programa de Segregación en la fuente y recolección selectiva de residuos sólidos, el cual separa los residuos sólidos inorgánicos reaprovechables que representan el 25,08% de toda la generación de basura, que sirve como materia prima para la planta de reciclaje determinando así la demanda. La oferta se tuvo en cuenta los datos obtenidos del centro de acopio, los cuales fueron el resultado de la investigación que realizó la Municipalidad: 29,69% para el papel, 33,52% para el cartón, 15,71% para el vidrio, 11,49% plástico y 9,73% de descarte. Asimismo, demanda del proyecto representa lo que se va a vender al público, por ese motivo va a ser igual que la oferta. Se consideró la instalación de la planta en el sector Matacaballo con una extensión de 914,04 m2 por disponibilidad de área por parte de la municipalidad. En el análisis económico se determinó que la propuesta de mejora es rentable con un TIR de 22%, y con un valor actual neto de S/537 130,77 nuevos soles. Teniendo, en cuenta la instalación de la planta se pretende disminuir el impacto ambiental para mejorar la calidad de vida de las personas, por ese motivo de procedió a realizar una nueva matriz Leopold obteniendo una reducción del 90% del impacto negativo generado en el diagnóstico actual de la situación de manejo de residuos sólidos en ciudad Eten.

Este trabajo de investigación actual investiga el comportamiento del vidrio molido como reemplazo parcial del 20%, 30% y 40% de agregado fino con respecto a su peso, en base a su potencial como alternativa al actual sistema constructivo de mampostería. Por lo que en el laboratorio se realizan ensayos de compresión, absorción, alabeo y variación dimensional, así como de resistencia axial y diagonal. El tamaño estándar de estos bloques de concreto es (12 x 20 x 40) cm. De los resultados adquiridos, la absorción de los bloques de concreto con vidrio molido presenta una reducción en comparación con los bloques patrón, también la resistencia a la compresión a los 28 días para bloques patrón fue de 61.42 kg/cm², para bloques con 20%, 30% y 40% fue de 63.93 kg/cm², 69.20 kg/cm² y 75.28 kg/cm² respectivamente. Para la resistencia a compresión axial de pilas patrón fue de 74.87 kg/cm², para pilas con 20%, 30% y 40% fue de 79.61 kg/cm², 84.64 kg/cm y 90.91 kg/cm² respectivamente. La compresión diagonal en los muretes muestra el mismo comportamiento, siendo los muretes con vidrio los que logran mayor resistencia diagonal.

La brecha actual de saneamiento muestra que aún el 27.3% de la población peruana no cuenta con un acceso adecuado a una red de alcantarillado. Asimismo, la diferencia por zona urbana y rural son aún más alarmantes: 83% en la zona urbana y solo 11% en la zona rural. Ante esta realidad, existen proyectos de saneamiento ecológico que buscan atender a las poblaciones más vulnerables a través de un nuevo modelo de negocio que busca aprovechar el ciclo cerrado de nutrientes. En este contexto, el proyecto desarrollado por el grupo de investigación D-lab promueve un aprovechamiento de los residuos para ser transformados en abono que posteriormente pueda ser comercializado. Sin embargo, no existen proveedores nacionales que fabriquen baños secos a base de materiales compuestos. En este sentido, la presente investigación realiza el estudio técnico completo de una planta que se encargue de la fabricación de los baños secos con materiales compuestos con procesos más estandarizados. El estudio consta de 6 capítulos, a través de los cuales de desarrolla el concepto del producto y su proceso productivo; se analizan los recursos necesarios para la producción establecida durante los 5 años del proyecto; y se desarrolla el análisis económico y financiero del mismo. A partir de la brecha de cobertura de saneamiento existente, se estimó un nivel de producción anual, así pues, se consideró una producción de 6735 baños en el primer año, 6741 en el segundo año, 7423 en el tercer año, 7430 en el cuarto año y 7437 en el quinto año. En base a esta información, se diseñó la planta, considerando la localización, la distribución de planta, la cantidad de insumos de acuerdo al proceso productivo, el personal requerido, y la maquinaria y equipos requeridos. El monto requerido de capital de inversión es de S/. 1’017,349.38 el cual será financiado en un 30%. Asimismo, se calculó el presupuesto de ingresos y egresos, así como el costo de oportunidad del inversionista (12.69%) y la tasa de descuento del proyecto (13.91%). Finalmente, se analizaron los principales indicadores económicos y financieros y se obtuvo un VANE de S/. 592,102.54 (TIRE=34.43%) y un VANF de S/. 718, 042.60 (TIRF=45.82%). Asimismo, se determinó que la inversión se recuperará en el tercer año de operación.

La hidrofobicidad es la propiedad que tienen algunos elementos para repeler el agua. Esta juega un rol importante en el desarrollo de nuevos productos dentro del comercio de pinturas, insecticidas, tintes, alimentos en polvo disolventes, remedios, combustibles, vidrios automotrices, entre otros. Estudios actuales, indican que el nivel de hidrofobicidad se puede determinar al analizar el ángulo que se forma entre una superficie y la recta tangente que pasa por el punto de intersección entre la gota y la superficie. Actualmente, existen diferentes equipos comerciales para laboratorio que se utilizan para calcular el ángulo. De este modo, se determina si una superficie es impermeable o no y en qué magnitud. Usualmente, estos equipos realizan la dosificación de la gota y el análisis de forma automática. Para ello, capturan una imagen que evidencia el comportamiento de la gota en la superficie a evaluar y la analizan digitalmente de forma manual. En el presente trabajo de tesis se diseñó un sistema mecatrónico que permite realizar pruebas de hidrofobicidad utilizando un algoritmo de procesamiento de imágenes digitales a nivel laboratorio. El primer capítulo comprende el análisis del estado del arte y la definición de los conceptos necesarios para la implementación del diseño mecatrónico. El segundo capítulo, comprende el diseño conceptual de la tesis, así como los requerimientos del diseño. El tercer capítulo, presenta la realización de los cálculos mecánicos, la elaboración de planos mecánicos de ensamble y despiece de las piezas diseñadas. Así mismo, contiene el esquema electrónico y la selección de los componentes electrónicos, finalmente, el capítulo presenta el desarrollo del algoritmo del funcionamiento del sistema. El cuarto capítulo, explica el funcionamiento de la interfaz de usuario, así como las pruebas y resultados realizados por el algoritmo codificado. Finalmente, el quinto capítulo, comenta los costos finales estimados de todo el diseño mecatrónico. Como conclusiones del presente trabajo, se logró diseñar un sistema mecatrónico que permita el cálculo de hidrofobicidad de un material. Así mismo, se logró elaborar una interfaz gráfica que permita seleccionar una imagen y se logró evaluarla con un algoritmo de procesamiento de imágenes en diferentes materiales obteniendo un error máximo de 1.3% de exactitud. Finalmente, se logró proponer un diseño cuyo costo total representa el 47.6% del precio final de productos comerciales existentes en el mercado.

El presente trabajo de desarrolla a partir de la situación actual en una empresa del rubro de manufactura de envases de vidrio. Este caso de estudio comprende específicamente el proceso de producción de envases de vidrio, dividida a su vez en seis subprocesos principales, los cuales son: Mezcla, Fundición y Acondicionamiento, Formación, Recocido, Inspección y Paletizado. El análisis realizado se centró principalmente en las carencias identificadas en los subprocesos de formación e inspección, tomando como base las diferentes técnicas generales empleadas para definir, medir y analizar los procesos. En la etapa de descripción se definen los procesos de la empresa a detalle. Posteriormente se identifican los subprocesos críticos. Al medir cada uno de estos subprocesos, se identificaron como actividades relevantes la corrección de los defectos en los moldes e Inspección electrónica y visual antes del paletizado de los subprocesos de Formación e Inspección respectivamente. En la etapa de mejora se diseñan las propuestas en base a los resultados obtenidos en las etapas previas. Se aplican técnicas generales como la aplicación de un sistema kanban, simulación de eventos discretos y redes neuronales, las cuales buscan mejorar los tiempos de reposición de moldes, reducir el costo de producto perdido implementando un tipo de mantenimiento preventivo y disminuir la cantidad de producción observada por defectos críticos respectivamente. Los principales resultados estimados a partir de las mejoras plantadas indican una reducción considerable de tiempo de atención e inventarios por parte del área de moldes, así como ahorros por detección de defectos críticos y en los costos de producto perdido por inspección automática deficiente. En términos económicos, se estima como resultado un ahorro que asciende los US$ 7,239,084.69 anuales.

En la presente investigación se estudia el efecto estabilizador del vidrio en polvo sobre las propiedades geotécnicas del suelo arcilloso de la Urbanización Ciudad del Chofer de Chiclayo. El objetivo principal de este estudio es determinar el contenido y tamaño óptimo de vidrio molido para estabilizar subrasantes con fines de pavimentación urbana. Para ello se evalúan contenidos de vidrio del 3, 6, 9 y 14% en peso seco del suelo, en granulometrías de 75 y 300 µm. El suelo en estado natural se clasificó de acuerdo a SUCS y AASHTO, y las combinaciones de suelo y vidrio se ensayaron de acuerdo a la normativa vigente del Ministerio de Transportes y Comunicaciones. Los ensayos de laboratorio más importantes que se llevaron a cabo fueron: granulometría por tamizado, granulometría mediante el hidrómetro, límites de Atterberg, proctor modificado, CBR. Los resultados de los ensayos mostraron una mejora en las propiedades físicas y mecánicas del suelo arcilloso debido a la presencia de vidrio en polvo. Los incrementos más altos de la capacidad de soporte CBR y la máxima densidad seca del suelo se obtuvieron con un 14% de vidrio. Sin embargo, las mejores propiedades de consistencia del suelo se obtuvieron para un 9% de vidrio. De acuerdo con ello, el contenido óptimo de vidrio triturado está en la cercanía al 9% y el tamaño más adecuado es la granulometría de tamaño 300 – 75 µm. Del estudio económico se concluye que estabilizar con vidrio resulta más económico que hacerlo con cemento portland o cal viva.

El objetivo de esta investigación científica es evaluar la influencia en las propiedades mecánicas de los bloques de concreto de albañilería elaborados con partículas de vidrio y papel reciclado. Para ello, la muestra fue seleccionada de forma no probabilística por conveniencia, compuesta por 192 bloques de concretos fabricados con adiciones del 0%, 3%, 6%, y 9%. De acuerdo con los resultados obtenidos la absorción disminuyó en 4,94%, 3,398% y 3,52% respectivamente. Sin embargo, el alabeo aumentó entre 1,7mm y 1,8mm, mientras que la resistencia a la compresión (f'c) aumentó a 75kg/cm2, 82kg/cm2 y 77kg/cm2, respectivamente. De manera similar, la resistencia a la compresión axial (f'm) aumentó a 91,22kg/cm2, 94,45kg/cm2 y 92,80kg/cm2, y la resistencia a la compresión diagonal (V'm) aumentó a 8,90kg/cm2, 9,70kg/cm2 y 9,70kg/cm2. Sin embargo, el costo de fabricación de las unidades de albañilería mostró una reducción progresiva con la cantidad de adiciones, alcanzando los 0,57USD, 0,55USD y 0,53USD. También se determinó que la adición óptima de estos materiales en la mezcla de concreto en términos de costo y resistencia es del 9% (vidrio + papel), resultando en resistencias a compresión de 77kg/cm2, 92.8kg/cm2 y 9.70kg/cm2, con un costo de 0.53USD por unidad. En conclusión, se puede afirmar que la adición de partículas de vidrio y papel reciclado en la producción de bloques de concreto influye positivamente en las propiedades físicas y mecánicas de los bloques. Además, permite una reducción de los costes de fabricación, lo que supone un importante ahorro para los constructores.

Los suelos loéssicos agrícolas de Argentina muestran descensos de los valores de pH, aparentemente asociados con la fertilización nitrogenada. A fin de confirmar la magnitud de esos descensos, el origen de estas disminuciones y sus posibles efectos sobre otras propiedades edáficas, se analizaron diversas propiedades químicas y mineralógicas de Haplustoles, Hapludoles y Argiudoles, fertilizados (F) y no fertilizados (NF) con urea, que evolucionan sobre sedimentos loéssicos. Acerca del primer interrogante, referido a cuál es el estado actual de los valores de pH de suelos F y NF de distintos ambientes edafoclimáticos, los resultados indicaron que el cociente “precipitación media anual : temperatura media anual” (PMA TMA-1) explicó entre un 50 y un 72 % de la variabilidad de los valores de pH entre sitios. Esto confirmó que el clima es el principal factor responsable del pH de los suelos analizados: en ambientes más fríos y húmedos existen menores valores de pH. El cociente PMA TMA-1, las dosis y el número de años de fertilización nitrogenada explicaron un 35 % de las disminuciones de pH actual (pHw) y un 47 % de las de pH potencial (pHKCl) entre tratamientos de fertilización. Las diferencias entre pHw y pHKCl fueron mayores a 1 en todos los suelos analizados, lo que indica cierto grado de acidificación. Los tratamientos fertilizados presentaron valores de pH menores que los no fertilizados, alcanzando diferencias de 0,17 puntos para pHw y 0,09 para pHKCl. Sin embargo, los Argiudoles y algunos Hapludoles fueron los únicos en los cuales la fertilización con urea generó diferencias significativas de ambos valores de pH. También se estudió la influencia de las disminuciones de pH sobre algunas propiedades químicas y mineralógicas de los suelos. Los resultados indicaron que no existieron cambios de la capacidad de intercambio catiónico (CIC), el contenido de bases intercambiables y el porcentaje de saturación con bases (V) entre los tratamientos de fertilización. Tampoco existieron alteraciones en la cristalinidad de los filosilicatos acumulados en la fracción arcilla. En varios suelos, los contenidos de óxidos amorfos de Al, Mn y Fe fueron mayores en los tratamientos F que en los NF, mientras que sus formas cristalinas presentaron tendencias inversas. Esto indicó un cierto grado de transformación de óxidos cristalinos en amorfos como consecuencia de la fertilización. Las sustancias alteradas por efecto de la disminución del pH no fueron adecuadamente identificadas en la presente tesis. Con el objetivo de responder a la pregunta referida a cómo serían las tendencias futuras de los suelos si estos fueran sometidos a las tasas de fertilización más altas utilizadas en la actualidad, se realizó un estudio in vitro. Para ello se simuló la adición de cantidades de H+ equivalentes a las aportadas por una dosis constante de urea de 180 kg urea ha-1 año-1 durante 1, 10, 30 y 50 años. Los resultados indicaron que la adición de H+, en general, no modificó significativamente la CIC ni los contenidos de óxidos amorfos y cristalinos de Al, Mn y Fe. Sin embargo, sí generó alteraciones en los filosilicatos en los tratamientos más acidificados de los Hapludoles. Este efecto no fue tan pronunciado en los otros suelos, principalmente en los Argiudoles, en los cuales la presencia de sustancias buffer como la materia orgánica, carbonatos y fracciones finas (incluyendo el limo), disminuyó este efecto. La capacidad buffer de los suelos fue explicada en un 78 % por las reacciones de intercambio catiónico y de disolución de minerales acumulados en las arcillas y limos. El pH que los suelos tendrían en el futuro si la fertilización con urea continúa, a las dosis y frecuencias usadas en la actualidad, fue explicado en un 75 % por la capacidad de intercambio catiónico y los contenidos de materia orgánica, carbonato, arcila y limo en conjunto y arcilla y limo separadamente. Los valores de pH de los suelos fueron predichos en un 75 % cuando el modelo se validó con los datos de pH obtenidos de las simulaciones y, en un 57 %, cuando el modelo se validó con los datos de pH medidos en los ensayos de siembra directa de larga duración. Se demostró que la presencia de diferentes sustancias buffer estuvo íntimamente asociada con los procesos pedogenéticos particulares que ocurrieron en cada suelo. En suelos de ambientes húmedos (Argiudoles y algunos Hapludoles) las illitas litogénicas acumuladas en fracciones gruesas se habrían transformado en illitas de menor tamaño, acumuladas actualmente en arcillas y también limos. En suelos de ambientes más secos (Haplustoles y algunos Hapludoles), las illitas no fueron alteradas por la pedogénesis pero sí el vidrio volcánico, abundante en los materiales parentales, el que se habría transformado en esmectitas poco cristalizadas, acumuladas en las arcillas pero también el limo fino. Se concluyó que si la fertilización con urea continuara a las tasas ensayadas en nuestro estudio in vitro, los Haplustoles serían los suelos menos afectados por acidificación. Esto es debido a sus contenidos elevados de carbonato, materia orgánica que actúan como sustancias buffer. A pesar de que la proporción de fracciones minerales finas (arcilla y limo) en los Haplustoles no es demasiado elevada, su mineralogía esmectítica les confiere una cierta capacidad buffer a estos suelos. Los Argiudoles son los suelos que cuentan con mejores mecanismos de neutralización de H+, dados por sus elevados contenidos de materia orgánica y de arcillas y limos. Los Hapludoles serían los suelos con el mayor riesgo de acidificación debido a que presentan bajos contenidos de materia orgánica, carbonatos y de fracciones minerales finas. Palabras clave: acidificación de suelos; urea; vidrio volcánico; mineralogía del suelo; capacidad buffer. / Agricultural loessic soils of Argentina show pH decreases apparently linked with N-fertilization. Because of that some chemical- and mineralogical properties of urea-fertilized (F) and non fertilized (NF) Haplustols, Hapludols and Argiudols which evolves from loessic sediments, were analyzed. In relation to the first query, related with the status of pH values of F and NF soils, results indicated that between 50 to 72 % of pH values variability were explained by the ratio “mean annual precipitation:mean annual temperature” (PMA TMA-1). This confirmed that climate is the main driving factor of soil pH: soils of moister and cooler sites show lower pH. The quotient PMA TMA-1, doses and years of fertilization explained, respectively, 35 and 47 % of pHW and pHKCl decreases between fertilization treatments. The difference between the actual- (pHW) and the potential pH (pHKCl) was higher than 1 in all the studied soils, indicating some degree of acidification. pH of fertilized soils were lower than those of non-fertilized soils, being these differences 0.17 and 0.09 for pHw and pHKCl, respectively. However, the Argiudols and some Hapludols were the only studied soils in which urea-fertilization caused significant differences in both pH values. The influence of pH decreases on some chemical- and mineralogical properties were also studied. Results indicated that the cation exchange capacity (CEC), the content of exchangeable bases and the percent of base saturation were not different between fertilization treatments. Neither were detected alterations in the crystallinity of the phylosilicates of the clay fraction. Some fertilized soils showed higher contents of the amorphous Al, Mn and Fe oxides than in the non fertilized pairs, while the crystalline forms showed opposite behaviours. This indicates certain degree of transformation of crystalline oxides into amorphous forms in association with fertilization. Substances altered by the pH decreases were not adequately indentified in this study. In order to answer the question of how will be the future trends of soils if they will be submitted to the highest urea-fertilization rates, an in vitro study was developed. This was based on the addition of equivalent amounts of H+ to those produced by a constant application of urea of 180 kg ha-1 year-1 during 1, 10, 30 and 50 years. Results indicated that mostly H+ additions did not modify CEC and contents of amorphous- and crystalline Al, Mn and Fe oxides. However, the most acidified treatments of the Hapludols showed decreases in the crystallinity of the phylosilicates. This effect was not so pronounced in the other soils, mainly the Argiudols, in which the presence of buffer substances like organic matter-, and fine textural fractions- (including silts), decreased such effect. Soil buffer capacity of all soils was explained in a 78 % by the exchangeand dissolution reactions of minerals accumulated in clays and silts. Soil pH in the future, if nitrogen fertilization continues, was explained in a 75 % by the cation exchange capacity and the contents of organic matter, free lime, clay and silt and clay and silt separately. Soil pH values were predicted in a 75 % when the multiple regression model were validated by data was obteined from the simulations in vitro and, in a 57 %, when the model were validated with data from the long story no till plots. It was demonstrated that the presense of different buffer substances was closely linked with particular pedogenetic processes occured in each soil. In soils of humid environments (Argiudols and some Hapludols) lithogenic illites, accumulated in coarse fractions, were transformed into smaller sized illites, accumulating currently in clay but also in silt fractions. In soils from dryer environments (Haplustols and some Hapludols), illites were not altered by pedogenesis but they were the volcanic glasses, abundant in the parent material, which apparently were transformed into less crystallized smectites, accumulated mainly in clays but also in fine silts. It was concluded that under urea-fertilization rates similar to those used in our in vitro study, Haplustols will be the less affected soils by acidification. This is because they content free lime- and organic matter that act as buffer substances. Though contents of fine mineral fractions (clay and silt) are not so high, their smectitic nature conferes also a relative high buffer capacity to these soils. Argiudols are the soils with better neutralizing mechanisms, due to their high organic matter-, clay- and silt contents. Hapludols are the soils with the highest risk to acidification because they contain low organic matter, free lime and fine textural fractions. Keywords: soil acidification; urea; volcanic glass; soil mineralogy; buffer capacity.

Este trabajo de tesis presenta la reparación de un muro de albañilería confinada ensayado previamente a carga lateral cíclica [Tesis de Nancy Janampa, 2003], presentando una falla por corte con grietas y daño en la estructura.

En el país las empresas recicladoras se mantienen de manera informal, y existen pocas instituciones que se encarguen del reciclado, sobre todo el del vidrio. Siendo este un componente esencial en la industria de los envases de alimentos de consumo humano, existen muy pocas empresas que se dediquen exclusivamente a su producción y, sobre todo, a su reciclaje. Las leyes en el país sobre los procesos de reciclaje de residuos sólidos, recién están siendo implementadas, por lo que, aún, son muy pocas empresas las que se dedican a este rubro. Además de que el sector industrial y comercial prefiere dar pie a otros rubros de mercado que a su parecer son más rentables. La empresa más grande del sector de producción de vidrio es la empresa transnacional Owens Illinois que se encarga de la fabricación de envases de vidrio y para ello utiliza vidrio reciclado, esta empresa es una de las mayores exportadoras de vidrio y para la obtención del vidrio reciclado que utiliza en su proceso, adquiere vidrio reciclado (cullet) a través de entidades como Fundades, por lo cual, cumple un doble apoyo, social y ambiental. Aparte de esta empresa, son muy pocas las organizaciones que se desarrollan en este sector; como ya se mencionó existe mucha informalidad, sobre todo en el reuso de los envases de vidrio ya que estos son reutilizados sin haber pasado por proceso de limpieza con los requerimientos mínimos establecidos, lo cual trae consigo un perjuicio para la población consumidora, por temas de salubridad, y para las empresas que apuestan por el cuidado del ambiente y la salud. El presente proyecto tiene como finalidad contribuir con el desarrollo social y el cuidado del medio ambiente, a través la realización de una empresa que se encargue formalmente de la recolección de los desechos de vidrio, realice el tratamiento de limpieza correspondiente y que, finalmente, produzca los envases de vidrio para nuevamente ser utilizados como envases de los productos de consumo humano.