Tesis profesional presentada por
Licenciatura en Ingeniería Química con área en Ingeniería Ambiental. Departamento de Ingeniería Química y Alimentos. Escuela de Ingeniería, Universidad de las Américas Puebla.
Jurado Calificador
Presidente: Dr. René Alejandro Lara
Díaz
Vocal y Director: Dr. René Reyes
Mazzoco
Secretario: Ing. María Luisa Sámano
Celorio
Cholula, Puebla, México a 18 de mayo de 2004.
La Universidad de las Américas-Puebla ha detectado a través del trabajo de diversos departamentos, académicos y alumnos de la institución, la problemática social, económica y ambiental que representa la producción artesanal e industrial de ladrillos en varios municipios vecinos de la ciudad de Puebla. Por este motivo se desarrolla este proyecto con el formato de tesis conjunta de licenciatura y maestría.
El proyecto tiene como objetivo proponer la reutilización de los desechos de arena-sílica generada en la fundición de piezas del sistema de frenado de autos, fabricados por la empresa Rassini Frenos, S.A. de C.V. Los desechos han sido analizados en trabajos anteriores de la Universidad, con grandes posibilidades de ser incorporados parcialmente en la fabricación de ladrillos. Este proyecto incluye el diseño y la determinación de los costos de construcción de un horno con fases de secado y cocción, acorde a las necesidades del proceso.
Como parte de la etapa de diseño se propondrá una estructura modificada que mejore la producción artesanal e industrial de ladrillos mediante mejoras en eficiencia energética, reducción en el uso de combustible y de materia prima.
Se han evaluado dos propuestas. Una de ellas está enfocada a la producción industrial e involucra la adquisición de maquinaria que optimice cada una de las etapas de producción. La segunda propuesta está enfocada a la producción artesanal. Ésta se centra en la mejora de la cámara de cocción para obtener productos de mejor calidad usando menos combustible sin cambiar el esquema de producción ni el combustible utilizado a fin de minimizar los costos y por ende el impacto económico sobre los productores artesanales. Ambas propuestas han sido evaluadas ya a nivel técnico y económico con estudios de factibilidad operacional, ambiental y económica.
Este documento describe el desarrollo del diseño del horno propuesto en distintas etapas. Contiene primeramente una revisión bibliográfica acerca de la situación que se vive en la industria ladrillera en la región del valle de Puebla, así como los esfuerzos previos de la Universidad por atender la problemática. Más delante se describen los principios de ingeniería esenciales en el diseño de hornos de cocción.
Posteriormente se genera un diseño de horno que permite aprovechar eficientemente las propiedades de la manufactura de ladrillos, y con pleno conocimiento del área de oportunidad que se busca explotar. Se realizan los análisis de transferencia de calor para determinar el grado de ahorro del equipo diseñado, y con ello la cantidad de combustible necesario para producir cada lote de ladrillos.
Después, el uso del software OPUS OLE actualizado a Diciembre de 2003, permite llevar a cabo la estimación de la cantidad de materiales de construcción necesarios y por ende los costos del equipo. Se generan varias cotizaciones en función de las características modificables de la propuesta y se decide utilizar solamente la técnicamente más adecuada para el análisis económico de las propuestas de producción artesanal e industrial.
Se realiza la Manifestación de Impacto Ambiental para la propuesta artesanal. Es importante mencionar que la MIA para la propuesta industrial estará disponible en la tesis de maestría (M.A. Gutiérrez Fernández, 2004) con cuyo autor se trabajó en conjunto para esta evaluación. Además, extendiendo la investigación al área de Economía Ambiental se analiza la posibilidad de valuar los bienes ambientales relacionados con la explotación de recursos naturales en el valle de Puebla, y se lleva a cabo la determinación del ahorro de toneladas de dióxido de carbono equivalente al año (CO2e), como resultado del ahorro en combustible con la nueva tecnología y diseño modificado.
Finalmente, se inició la gestión para la obtención de financiamiento gubernamental con la cooperación del Centro de Desarrollo Regional de la UDLA-P. También se llevaron a cabo los procedimientos administrativos para la obtención de una patente basada en un modelo de utilidad derivada de los trabajos anteriores que prueban la factibilidad de la incorporación de las arenas residuales a la materia prima para la producción de ladrillos.
Capítulo 7. Introducción (archivo pdf, 57 kb)
Capítulo 8. Objetivos (archivo pdf, 55 kb)
Capítulo 9. Revisión Bibliográfica (archivo pdf, 2 mb)
Capítulo 10. Plan de Investigación (archivo pdf, 48 kb)
Capítulo 11. Materiales y Métodos (archivo pdf, 265 kb)
Capítulo 12. Resultados y Discusión (archivo pdf, 342 kb)
Capítulo 13. Conclusiones (archivo pdf, 60 kb)
Referencias (archivo pdf, 79 kb)
Apéndice B. MIA para horno artesanal (archivo pdf, 3 mb)
Apéndice C. Informe al Centro de Desarrollo Regional (archivo pdf, 63 kb)
Olivas Gastélum, R., Rodríguez Brash, E. A. 2004. Desarrollo de un horno para producción industrial y artesanal de ladrillos. Tesis Licenciatura. Ingeniería Química con área en Ingeniería Ambiental. Departamento de Ingeniería Química y Alimentos, Escuela de Ingeniería, Universidad de las Américas Puebla. Mayo. Derechos Reservados © 2004.
Ramón Olivas Gastélum.
Originario de la ciudad de Chihuahua, Chihuahua. Durante sus estudios de licenciatura participó en dos ocasiones como miembro del equipo representativo de la UDLA-P en el concurso anual de dise&nt