Diseño y construcción de una máquina semiautomática para el procesamiento de desechos domésticos orgánicos en la elaboración de abono

Abstract

Este trabajo de titulación propone el diseño y construcción de una máquina mecatrónica que procesa desperdicios orgánicos, para transformarlo en abono para plantas o viveros localizados en hogares. Este proyecto considera uno de los métodos de compostaje más rápidos, el método de 14 días para la creación de compost, el cual permite obtener abono sin activadores, aparatos complicados y utilizable en cualquier cultivo. Además, hay que tomar en cuenta factores como el oxígeno según el proceso (aeróbico o anaeróbico), temperatura, humedad, equilibrio Nitrógeno-Carbono y pH. Para esto se desarrolló el diseño, modelado CAD y construcción de la máquina utilizando el modelo en V de proyectos mecatrónicos. El proyecto cumplió con diferentes requerimientos planteados como son: el diseño del recipiente de 2 kg para el procesamiento de materia orgánica y tierra, selección del día en el que se iniciará el proceso, muestreo de la humedad de la mezcla y regulación de temperatura mediante un controlador. El sistema cuenta con alarmas sonoras y lumínicas que son activadas en el caso que las lecturas de los sensores salgan de rangos establecidos, además del volteo de la mezcla en los días predeterminados del proceso. Previa a la construcción del prototipo se realizó en un software CAE (SolidWorks); el diseño y la comprobación del correcto funcionamiento de la máquina, mediante el análisis de elementos finitos (comportamiento del factor de seguridad y desplazamientos) de elementos mecánicos que estaban sometidos a fuerzas , la comparación del inicio y final de los desperdicios orgánicos, pruebas de seguimiento del controlador PI de un valor de referencia de temperatura, pruebas de calidad casera y de laboratorio para analizar la calidad del compost obtenido. Al final se analizó la calidad del abono semi maduro obtenido, como resultado del proceso.