Diseño de máquina volteadora de compost compacta autopropulsada eléctricamente para pequeñas plantas de compostaje

Abstract

En 2010-2011, el 96% de los residuos en Chile terminaron en rellenos sanitarios, y solo el 4% se reutilizó o recicló. A pesar de que, en 2015, un 25% de los residuos se depositó en vertederos obsoletos o no regulados, la meta gubernamental para el 2020 fue que el 75% de las municipalidades accedan a rellenos sanitarios adecuados. No obstante, la gestión de residuos enfrenta desafíos: muchos municipios no tienen planes de gestión adecuados y la mayoría de los hogares no pagan por la disposición de residuos. En 2016, Chile aprobó una ley para mejorar la gestión de residuos y promover el reciclaje. A pesar de estas iniciativas, el país ocupa un bajo rango en la OCDE en cuanto a reciclaje, con solo un 4% de residuos reciclables valorizados y menos del 1% de residuos orgánicos, representando un gasto anual de US$ 500 millones en recolección de basura. El Capítulo 1 está enfocado en realizar un análisis de la situación de los residuos orgánicos generados en chile y los distintos factores que involucra, ya sea los tipos de residuos, la gestión de operaciones y manejo de los residuos orgánicos. Además, conocer los efectos producidos en los procesos que integran materia orgánica, lo cual es importante para establecer las alternativas de solución y revalorización de residuos, como lo son las plantas de compostaje, que integran maquinaria no común en el país. Con el fin de realizar frente a esta problemática se realiza un análisis de la situación general de las maquinarias agrícolas en país y además un estudio sobre el compostaje, sus sistemas de tratamiento, parámetros técnicos, dimensiones y normativas. Con base en lo anteriormente señalado, el Capítulo 2 plantea un diseño de una volteadora de compostaje compacta, para esto se realiza una comparativa de maquinarias que realizan el volteo de pilas en sistemas de compostaje abierto con el fin de obtener la mejor opción, identificando una serie de parámetros técnicos y energéticos. El diseño de la volteadora implica el conocimiento de normativas de fabricación y una serie de criterios que tienen que ver con el cálculo y selección de materiales y componentes de los sistemas que forman parte la máquina. Una vez realizado el modelo planteado, en el capítulo 3 se tiene como énfasis la integración de un sistema autopropulsado por baterías con el uso de las últimas tecnologías disponibles en el mercado. Para esto se realiza un cálculo de dimensionamiento energético, identificando previamente el motor eléctrico y los elementos que componen el sistema eléctrico. El Capítulo 4 se compone de un análisis de los costos de fabricación de la volteadora con la identificación de cada una de sus partes incluyendo materiales, piezas de selección y mano de obra. Con el fin de evaluar el diseño planteado desde el punto de vista económico se plantea un análisis de costos de inversión en proyectos sociales de adquisición de maquinaria y la comparativa con un equipo convencional disponible en el mercado nacional, esto el objetivo de evidenciar si es ventajosa la inversión en un equipo de estas características.