Diseño de trituradora 10 ton/día alimentada por energía solar fotovoltaica para reducir el tamaño de residuos sólidos de PET

Abstract

Actualmente el Perú registra un valor de aproximadamente siete millones de toneladas por año de residuos sólidos, pero solo 683 991 toneladas son de plástico. Esto genera un gran daño al ambiente debido que este material tarda alrededor entre cien a mil años en degradarse. Por lo general, gran cantidad de toneladas son desechadas en rellenos sanitarios, calles, basurales, entre otros. Sin embargo, pueden ser aprovechadas puliendo el proceso de reciclaje de este material contaminante por medio del proceso de trituración. La presente tesis tuvo como finalidad diseñar una trituradora de 10 Ton/Día alimentada por energía solar fotovoltaica para reducir el tamaño de residuos sólidos de PET. Para evaluar la irradiación solar en el norte del Perú se usó el software RETScreen, por otra parte, el diseño de la máquina trituradora se realizó mediante una matriz morfológica y de ponderados, también se usó el software SolidWorks para el realizar el CAD y CAE. Los resultados obtenidos fueron: una irradiación igual a 5.38 kWh/m 2, flakes de PET en un intervalo de dos a treinta milímetros, el diámetro del eje igual a 65 mm con material AISI 1045 Acero estirado en frío, un motor con una potencia de 4 hp, una capacidad de trituración de 3.15 ton/h, 22 cuchillas de tres puntas a 60 grados de apertura con material AISI 1035 Acero, y un sistema fotovoltaico compuesto por 18 paneles de 330 W y 20 baterías con capacidad de 300 Ah.

Peru currently registers a value of approximately seven million tons per year of solid waste, but only 683 991 tons are plastic. This generates great damage to the environment because this material takes around a hundred to a thousand years to degrade. In general, many tons are disposed of in landfills, streets, dumps, among others. However, they can be used by polishing the recycling process of this polluting material through the grinding process. The purpose of this thesis was to design a 10 Ton/Day shredder powered by photovoltaic solar energy to reduce the size of PET solid waste. To evaluate the solar irradiation in the north of Peru, the RETScreen software was used, on the other hand, the design of the crushing machine was carried out through a morphological and weighted matrix, the SolidWorks software was also used to perform the CAD and CAE. The results obtained were: irradiation equal to 5.38 kWh/m2, PET flakes in a range from two to thirty millimeters, shaft diameter equal to 65 mm with material AISI 1045 colddrawn steel, a motor with a power of 4 hp, a shredding capacity of 3.15 ton/h, 22 threepoint blades at 60 degrees opening with AISI 1035 Steel material, and a photovoltaic system made up of 18 panels of 330 W and 20 batteries with a capacity of 300 Ah.