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Diseño del sistema depurador de la Urbanización Vista al Parque, kilómetro 8.5 vía Guayaquil-Samborondón
En la urbanización "Vista al Parque", se encuentra un digestor anaerobio (pozo séptico) que funciona como planta depuradora de aguas residuales (PDAR) para la población actual de 592 habitantes; ha estado en funcionamiento por más de dos décadas y, debido a la falta de mantenimiento, ha sufrido un deterioro que compromete la calidad del agua depurada con afectaciones al ambiente. El objetivo del proyecto es rediseñar la PDAR mediante criterios técnicos y de sostenibilidad para el bienestar de sus habitantes, la mejora de la descarga de efluentes y el cumplimiento de la normativa. Se diagnosticó la planta actual mediante trabajos de campo y análisis de laboratorios, que indican una caracterización del agua depurada con valores de DBO5 y de DQO de 432 mg/l y de 1098 mg/L respectivamente, superando los límites máximos permisibles -LMP de 100 mg/l y 200 mg/l. Aparentemente, el análisis reveló que la capacidad de la PDAR sería la adecuada, sin embargo, las operaciones y procesos unitarios no cumplen los LMP por la acumulación de sólidos y la falta de Operación y Mantenimiento. Se propuso un rediseño total de la planta ya que las instalaciones actuales están deterioradas y es inviable su reutilización. El rediseño contará con pretratamiento eficiente con desbaste y desarenador, sedimentador primario, un sistema de Reactor Biológico por Membranas (MBR) y termina con el sedimentador de tasa alta. La propuesta depura en un 99% la carga contaminante en comparación con la depuración actual de un 60%. El presupuesto referencial para la fase constructiva (CAPEX) es de USD 128.282,04 + IVA, mientras que para la fase operativa es de USD 24.165,34 + IVA anuales. Esto equivale a un costo de USD 216,69 + IVA por habitante en CAPEX y USD 40,82 + IVA por habitante anuales en OPEX.In the "Vista al Parque" residential area, there is an anaerobic digester (septic tank) that functions as a wastewater treatment plant (WWTP) for the current population of 592 inhabitants. This system has been in operation for more than two decades, but due to a lack of maintenance, it has deteriorated to the point where the quality of the treated water is compromised, causing environmental impacts. The project's objective is to redesign the WWTP using technical and sustainable criteria to improve the well-being of the residents, enhance the quality of effluent discharge, and ensure compliance with regulations. Fieldwork and laboratory analyses were conducted to assess the current plant, revealing treated water characteristics with BOD₅ and COD levels of 432 mg/L and 1,098 mg/L, respectively exceeding the maximum permissible limits (MPL) of 100 mg/L and 200 mg/L. While the analysis suggested that the plant's capacity could be adequate, its operations and treatment processes fail to meet MPL due to solids accumulation and the lack of proper operation and maintenance. A complete redesign of the plant was proposed, as the current facilities are too deteriorated to be reused. The redesigned system will include efficient pretreatment with screening and grit removal, a primary sedimentation tank, a Membrane Bioreactor (MBR) system, and a high-rate sedimentation tank. The new design will achieve 99% pollutant load removal compared to the current 60% treatment efficiency. The reference budget for the construction phase is USD 128,282.04 + VAT, while the operational phase will cost USD 24,165.34 + VAT annually. This translates to a cost of USD 216.69 + VAT per inhabitant for CAPEX and USD 40.82 + VAT per inhabitant annually for OPEX.
Keywords: Treatment, MBR, redesign, pollutant load
CUA-FCV-2025-01-15_01 - 05_Sesión Presencial Consejo de Unidad Académica FCV (15-ene-25)
Diseño estructural de una edificación de grandes luces para una recepción en una hacienda turística en el Cantón Salitre
El cantón Salitre se destaca por actividades agropecuarias, ideal para el desarrollo del turismo vivencial. El cliente necesita construir una recepción para una hacienda con espacios amplios para integrar grandes ventanales que permitan la entrada de aire y luz natural. Por lo que el presente proyecto tiene como objetivo diseñar la estructura de una edificación de dos niveles utilizando un sistema compuesto de acero y concreto, complementado con muros de corte, para la creación de un espacio amplio sin columnas. Para el diseño estructural se utilizó la normativa nacional NEC y las normativas internacionales AISC y ACI. Luego, se comprobaron las secciones por medio de un programa de modelado estructural. Los resultados garantizan que el diseño cumple con los requisitos establecidos por la NEC con períodos de vibración y derivas por debajo del límite establecido para resistir cargas sísmicas. La integración de muros aporta rigidez a la estructura y permite tener secciones de columnas y vigas reducidas permitiendo creación de espacios amplios. La metodología BIM permite tener planos y cantidades de materiales más cercanos a la realidad. Mientras que la sugerencia de integración de biodigestores y paneles solares promueven la sostenibilidad en el sitio.The city of Salitre is known for its agricultural and livestock activities, making it an ideal location for the development of experiential tourism. The client requires the construction of a reception area for a ranch with ample space to incorporate large windows that allow natural light and air to enter. The objective of this project is to design the structure of a two-story building using a system composed of steel and concrete, complemented by shear walls, to create a large, column-free space. For the structural design, the national NEC standard, as well as the international AISC and ACI standards, were applied. The sections were then checked using a structural modeling program. The results confirm that the design complies with the requirements set forth by the NEC, with vibration periods and drifts below the established limits to resist seismic loads. The integration of shear walls provides stiffness to the structure and allows for the reduction of column and beam sections, facilitating the creation of wide-open spaces. The use of BIM methodology ensures that the plans and material quantities are closely aligned with reality. Additionally, the proposed integration of biodigesters and solar panels promotes sustainability at the site.
Keywords: Composite Shear Walls, Structural Steel, Drifts, BI
Diseño y desarrollo de un sistema de muestreo para el diagnóstico de plagas y organismos controladores en áreas del Archipiélago Galápagos.
En las Galápagos, reconocido patrimonio natural, la conservación de la biodiversidad de los ecosistemas terrestres y la seguridad de alimentos recae en el empleo de prácticas agrícolas responsables. Se propuso el diseño de un sistema integral de monitoreo y muestreo para la colecta e identificación de insectos plaga y benéficos en 11 fincas ubicadas entre las parroquias rurales de Santa Rosa y Bellavista. Con el objetivo de aportar información técnica mediante una guía de campo para productores de cultivos de ciclo corto en condiciones de invernadero.
El plan de monitoreo y muestreo empleado en campo se realizó estableciendo transectos en zigzag para la colecta de las muestras, su posterior conservación e identificación taxonómica mediante el uso de claves dicotómicas y herramientas digitales. La heterogeneidad obtenida del resultado de familias identificadas como perjudiciales para los cultivos (65%) y de hábitos polinizadores, depredadores o descomponedores de materia orgánica clasificadas como benéficas (35%) precedió al cálculo de los índices de Shannon (1.96) y Simpson (0.21) que sugieren que la comunidad de insectos en Santa Rosa se encuentra más diversa y equilibrada que la de Bellavista. La elaboración del manual técnico es una herramienta que incentiva al proceso de monitoreo e identificación de insectos de importancia agrícola del productor de Santa Cruz.In the Galapagos, a recognized natural heritage, the conservation of biodiversity in terrestrial ecosystems and food security depends on the use of responsible agricultural practices. The design of a comprehensive monitoring and sampling system for the collection and identification of pest and beneficial insects in 11 farms located between the rural parishes of Santa Rosa and Bellavista was proposed. The objective was to provide technical information through a field guide for producers of short-cycle crops in greenhouse conditions.
The monitoring and sampling plan used in the field was carried out by establishing zigzag transects for the collection of samples, their subsequent conservation and taxonomic identification using dichotomous keys and digital tools. The heterogeneity obtained from the result of families identified as harmful to crops (65%) and pollinating, predatory or organic matter decomposing habits classified as beneficial (35%) preceded the calculation of the Shannon (1.96) and Simpson (0.21) indices, which suggest that the insect community in Santa Rosa is more diverse and balanced than that of Bellavista. The preparation of the technical manual is a tool that encourages the process of monitoring and identifying insects of agricultural importance for producers in Santa Cruz.
Keywords: Identification, dichotomous keys, biodiversity, pest insects, controlling organisms
Desarrollo de un Sistema Smart para la adquisición y monitoreo de parámetros de funcionamiento de línea extrusora de tubos PVC en industria de tuberías plásticas
Este proyecto presenta el diseño e implementación de un sistema inteligente para la adquisición y monitoreo de parámetros operativos en una línea extrusora de tuberías plásticas, con el objetivo de mejorar la producción y garantizar la calidad del producto final. El sistema busca solucionar la falta de herramientas fiables para el monitoreo en tiempo real de variables críticas, utilizando tecnologías accesibles y económicamente viables. La hipótesis planteada sostiene que la integración de protocolos de comunicación modernos y herramientas de análisis predictivo mejorará significativamente el rendimiento de la línea de producción. La justificación del proyecto radica en la necesidad de una solución adaptada a las condiciones y limitaciones del entorno industrial.
El desarrollo incluyó la instalación y configuración de un PLC LOGO! y una red de dispositivos conectados mediante Ethernet y MQTT. Se emplearon herramientas como Node-RED, Python y Grafana para la captura, procesamiento y visualización de datos. Asimismo, se implementó una base de datos MariaDB para el almacenamiento de la información y su posterior análisis. Los datos recopilados permitieron implementar un algoritmo de predicción para anticipar mantenimientos futuros y la vida útil del motor, utilizando información sobre temperatura, vibración y tiempos de producción.
Los resultados muestran un sistema capaz de monitorear y analizar en tiempo real las variables operativas, logrando identificar patrones relevantes para el mantenimiento predictivo. Esto permitió reducir tiempos de inactividad no planificados y mejorar la eficiencia energética de la línea extrusora. En conclusión, el sistema desarrollado proporciona una solución eficiente y escalable, con opción para ser replicada en otras líneas industriales similares.This project presents the design and implementation of an intelligent system for acquiring and monitoring operational parameters in a plastic pipe extrusion line, aiming to improve production and ensure the quality of the final product. The system addresses the lack of reliable tools for real-time monitoring of critical variables by utilizing accessible and cost-effective technologies. The proposed hypothesis suggests that the integration of modern communication protocols and predictive analysis tools will significantly enhance the production line's performance. The project’s justification lies in the need for a solution tailored to the conditions and limitations of the industrial environment.
The development included the installation and configuration of a LOGO! PLC and a network of devices connected via Ethernet and MQTT. Tools such as Node-RED, Python, and Grafana were employed for data acquisition, processing, and visualization. Additionally, a MariaDB database was implemented to store information for subsequent analysis. The collected data enabled the implementation of a prediction algorithm to anticipate future maintenance needs, using information on temperature, vibration, and production times.
The results demonstrate a system capable of monitoring and analyzing operational variables in real time, identifying relevant patterns for predictive maintenance. This reduced unplanned downtime and improved the energy efficiency of the extrusion line. In conclusion, the developed system provides an efficient and scalable solution, with the potential for replication in similar industrial lines.
Keywords: Monitoring, Predictive Maintenance, Extrusion, Automation, Plastic Industry
Diagnóstico y mantenimiento de camioneta Chevrolet LUV del Centro de Desarrollo Tecnológico Sustentable de ESPOL
Este proyecto consistió en la restauración de una camioneta Chevrolet Luv que en su momento se quiso desechar. El Centro de Desarrollo Tecnológico y Sustentable de ESPOL cuenta con diferentes equipos que pueden ser rehabilitados con fines educativos. La camioneta necesitó limpieza en el tanque, así como también de los inyectores. Se reemplazó el aceite en la caja de cambios y el diferencial (Corona) para evitar daños por desgaste. En el sistema de freno se reemplazó las pastillas delanteras y zapatas posteriores. El sistema de dirección, se realizó los ajustes correspondientes y se cambió el fluido del hidráulico de esta manera se obtendrá un mejor cuidado de los componentes. El proyecto destaca la importancia del mantenimiento periódico para evitar la acumulación de problemas que comprometen la operatividad y seguridad del vehículo. También permitió analizar la planificación adecuada y enfoque de prioridades pueden rescatar un activo en desuso y prolongar su vida útil. Este proceso no solo representó un logro técnico, sino también una lección sobre la importancia de cuidar y conservar los recursos disponibles para garantizar su funcionalidad en el tiempo. Palabras clave: Rehabilitación, camioneta, desgaste, seguridad del vehículo, prolongar vida útil.GuayaquilEscuela Superior Politécnica del LitoralThis project consisted of the restoration of a Chevrolet Luv truck that at the time was wanted to be discarded. ESPOL's Technological and Sustainable Development Center has different equipment that can be rehabilitated for educational purposes. The truck needed cleaning of the tank, as well as the injectors. The oil in the gearbox and differential (Crown) was replaced to prevent wear damage. In the brake system, the front pads and rear shoes were replaced. The steering system, the corresponding adjustments were made and the hydraulic fluid was changed in this way, better care of the components will be obtained. The project highlights the importance of periodic maintenance to avoid the accumulation of problems that compromise the operation and safety of the vehicle. It also allowed us to analyze the appropriate planning and priority approach that can rescue a disused asset and prolong its useful life. This process not only represented a technical achievement, but also a lesson about the importance of caring for and conserving available resources to guarantee their functionality over time. Keywords: Rehabilitation, truck, wear, vehicle safety, prolong useful life