SECADOR SOLAR, DESHIDRATADOR SOLAR, BAÑO ECOLÓGICO SECO

Transcripción

1 SECADOR SOLAR, DESHIDRATADOR SOLAR, BAÑO ECOLÓGICO SECO ASISTENCIA TÉCNICA PARA LA INSTALACIÓN DE TECNOLOGÍAS APROPIADAS Lucas Kajekui Kuja Financiado por:

2 INFORME: ASISTENCIA TÉCNICA PARA LA INSTALACIÓN DE TECNOLOGÍAS APROPIADAS: SECADOR SOLAR DE CAFÉ, BAÑO ECOLÓGICO SECO, DESHIDRATADOR SOLAR 1. JUSTIFICACIÓN En el marco del proyecto Promoción de iniciativas de mujeres ámbitos urbanos del Departamento de Cajamarca, ", se ha identificado que los productores agropecuarios presentan baja productividad, prioritariamente por la carencia de asistencia técnica en el manejo de la producción, transformación y comercialización. Con el proyecto se busca mejorar los ingresos económicos de las familias, y a su vez, mejorar las condiciones de vida, mediante la introducción de tecnologías apropiadas para el desarrollo económico local, las cuales permiten aumentar el valor agregado del producto al mejorar el proceso de producción, procesamiento, conservación y distribución; mejorar la eficacia de la productividad, reducir los costos de producción, al utilizar energías renovables mucho más económicas que los combustibles fósiles; generar productos orgánicos, con mejores precios en el mercado regional, nacional, e incluso internacional. Por otro lado, se busca la mejora de la calidad del ambiente y por consecuencia, la salud de las familias, ya que las tecnologías planteadas contribuyen al saneamiento ambiental, al permitir el tratamiento de las aguas residuales del proceso productivo; a la reducción de gases de efecto invernadero, al reducir la combustión de combustibles fósiles o biomasa; a la reducción de la deforestación, al disminuir el uso de biomasa en el proceso productivo, sustituido por energías renovables; a la disminución de humos en las labores domésticas; a la disminución de la proliferación de vectores y olores provenientes de las aguas residuales no tratadas; al consumo de productos orgánicos, al poder utilizar fertilizantes orgánicos, en sustitución de los productos químicos. Para ello, se plantea la construcción de las siguientes tecnologías apropiadas con carácter demostrativo y replicador: secadores solares de café, cacao y polen, cerificadores solares, deshidratadores solares, baños ecológicos secos, biofiltros y biodigestores. 2. OBJETIVOS Asistencia técnica para la instalación de tecnologías apropiadas para emprendimientos productivos y turísticos, de carácter demostrativo.

3 3. TECNOLOGÍAS INSTALADAS El secador solar de café consiste en un estructura de madera y bambú con el techo arqueado cubierto con una carpa de nylon resistente al solo de color blanquecino o transparente que permite la generación de calor en el interior gracias a la incidencia de los rayos solares lo que permitiría una rápido secado de los granos beneficiados del café, el cual en su interior lleva dos filas de bandejas para el café en dos niveles. El Deshidratador solar es un aparato que permite usar la energía solar para deshidratar alimentos, en menor tiempo que el secado al sol y con mayor higiene. En un deshidratador solar la energía del sol se transforma en calor útil mediante el efecto invernadero. Este calor eleva la temperatura del aire contenido en una cámara donde se encuentran los alimentos. El proceso de secado se realiza por acción del aire caliente que circula y pasa entre los alimentos, lo cual causa la evaporación del agua del producto y lleva esa humedad hacia el exterior. El baño ecológico seco (también conocido como inodoro seco, sanitario seco, retrete seco, baño compostero, inodoro de compostaje, etc.) es un tipo de baño que se caracteriza por no utilizar agua entubada, sino que aprovecha las capacidades de la compostación (fermentación aerobia) y la desecación, para degradar la materia fecal. Está formado por dos cámaras donde se realiza la compostación de las heces y la orina se separa mediante un inodoro especial y se recoge aparte. 4. METODOLOGÍA Secador solar de café En base al Informe Técnico de construcción del secador solar de café, elaborado por Jordi Besora Magem, se procedió a construir un secador solar de café para la familia Enrique, pertenecientes a la Cooperativa Jesús Solidario, de la comunidad Tres de Mayo, distrito de la Coipa, San Ignacio. Los beneficiados son en total 11 familias: 11 hombres y 11 mujeres. Para la construcción se utilizaron los siguientes materiales: Postes Tabla 1: Materiales para construcción de secador solar Parte Travesaños de soporte para bandejas Techado en arco Material Madera seca 9 x9 x 190 cm (madera con densidad alta siricuna y/o tornillo) Madera seca 9 x9 x 170 cm (madera con densidad alta siricuna y/o tornillo) Madera de 5 cm x 5 cm. x 10 m. Clavos de 3 y 2 Bambú (5cm diám x 10 m ) viga principal Tiras de bambú para formar arcos (4 m.)

4 Cubierta longitudinal Cubierta lateral Bandejas Puerta Alambre Cinta aislante Clavos 3 y 2 Carpa solar 11 m. / 9 m Caña brava para tensadores. Cable acerado para soporte Clavos de 1 y 3 Carpa solar Cintas de bambú ( asegurar carpa) Clavos 1 y 1.5 Madera seca ( preferencia maderas livianas) 1 x 7.5 cm x 92 cm Clavos de 2, 1.5 y 1 Maya de nylon negro Madera seca Clavos de 1.5 y 1 Carpa solar Cintas de bambú ( sujetar carpa) Alambre El material de madera y bambú utilizado fue aportado por las familias beneficiarias de los secadores, así como parte de la mano de obra. 1. El primer paso, para conocer el tamaño necesario del secador solar de café, se hizo una estimación de la producción y la cantidad semanal que ingresaría al secador solar para el proceso de secado. Siendo la producción semanal de 45 quintales, se obtuvo el tamaño que se consideró para la construcción: 12 largo x 6 ancho x 2.5 alto, con tres niveles de bandejas 2. Primero se marcó el área de la estructura del secador y se realizó la nivelación del terreno, el cual tendría que estar libre de cubierta arbórea para aprovechar mejor los rayos del sol, con la puerta orientada hacia el norte y sobre el cual se hizo excavación de huecos con profundidad de 50 cm aprox. para la instalación de los postes de madera

5 Fotografía 1: Instalación de estructura con postes 3. Una vez instalados y nivelados los postes, debidamente distribuidos de acuerdo al plano del diseño, se aseguró los travesaños que servirán de soporte para las bandejas y la viga superior principal. Fotografía 2: Travesaños para bandejas y viga superior 4. Para la formación de los arcos se utilizó cintas de bambú unidas y amarradas de a dos con alambre y luego instaladas a lo ancho por encima

6 de la viga superior principal a 2.20 m del suelo, y aseguradas en los postes externos. Fotografía 3: Instalación de arcos de bambú 5. Se hizo un tejido de alambre entre todos los arcos de la estructura para permitir dar forma a la carpa solar que estaría sobre ella 6. La carpa solar fue instalada en tres partes la cubierta superior, la cubierta lateral posterior y la cubierta lateral de entrada. La cubierta superior cubre toda la estructura en forma de techado y tensada longitudinalmente con caña brava, la otras dos cubierta son instaladas y templadas haciendo uso de cintas de bambú que permiten darle forma a las cubiertas. La cubierta superior se deja a 7 cm del suelo, así mismo, en la parte posterior se deja una abertura de una ventana de 30 cm. x 1.20 m, ambas aberturas permiten la circulación del aire en el interior del secador, el aire frío entra por la parte inferior de la cubierta y sale aire caliente por la ventana, sacando la humedad del interior del secador, lo cual evita la condensación.

7 Fotografía 4: Sistema de tensado de la carpa superior Fotografía 5: Carpa solar superior instalada

8 Fotografía 6: Cubierta posterior Fotografía 7: Cubierta delantera.

9 7. Para asegurar la carpa se tensó de extremo a extremos cables de acero forrado con PVC color azul. Fotografía 8: Cables de acero 8. En la parte frontal se colocó una puerta hecha de madera y el mismo plástico solar utilizando cintas de bambú para asegurar y templarla, atreves de bisagra se lo colocó en el vano de puerta con medias de 1.20 x 1.90 m y posteriormente se le hizo una agarradera y un gancho para seguro. Fotografía 9: Puerta

10 9. Una vez terminada la estructura se procedió al tendido de la cama africana, la cual se compone de nylon de pesca, debidamente tensado sobre el cual irá el café a secar. Se construyeron tres niveles de bandejas, las cuales son de 1 m de ancho x 12 m de largo, hechas de madera con espesor de 1 y 7.5 cm de ancho. Fotografía 10: Colocado de malla de nylon en las bandejas. 10. Secador solar de café finalizado. Fotografía 11: Secador solar de café vista exterior

11 Fotografía 12: Secador solar de café vista interior 11. Finalmente, se realizó la entrega del secador solar para café. Fotografía 13: Secador solar Familia Enrique

12 Baño ecológico seco En base al Manual de Tecnologías Apropiadas en los Andes de Ingeniería Sin Fronteras y el Manual de Construcción del Baño Seco de Rotaria del S.A.C, se procedió a la construcción de un Baño Ecológico Seco en la Finca del Centro Apícola Nerea, perteneciente a la Ruta Turística y de Capacitación Agropecuaria de Jaén, como elemento demostrativo y de capacitación. Los beneficiarios son los miembros de la familia Fernández Sampértegui y los visitantes que reciba en la Ruta Turística. Los materiales necesarios para la construcción del Baño Ecológico Seco son: Tabla 2: Materiales para la construcción de Baño Ecológico Seco PARTE 2 Cámaras de 1 m. de altura y 1 m de ancho Techo 2 Puertas grandes y 2 pequeñas para las cámaras 150 ladrillos 3 bolsas de cemento 0.5 m3 de hormigón MATERIAL 2 Varillas de hierro de 8 mm. ½ Kg alambre 4 tubos de desagüe de 2 2 Tee de 2 4 codos de 2 1 manguera de 1 Taza separadora Asiento sanitario 400 ladrillos 4 bolsas de cemento 3 vigas de madera de 2 metros x4 pulgadas 3 cintas de madera de 3 metros 4 láminas de calamina 2 planchas de triplay Marcos de madera 4 Cerrojos 6 pares de bisagras El ladrillo y cemento utilizado fue aportado por la familia beneficiaria. Proceso de construcción:

13 1. Se buscó un área cerca de la casa. Se aprovechó un desnivel existente en el terreno, colocando las puertas de las cámaras en la parte baja. 2. Se preparó el hueco para las dos cámaras de compostaje de 1.20 m x 2.30 m, con profundidad de 15 a 20 cm. Fotografía 14: Excavación de cámaras de compostaje 3. Se construyó una base de concreto para el piso de las cámaras de compostaje. Fotografía 15: Piso de hormigón

14 4. A continuación se asentaron las paredes, de los 3 lados (del frente y los laterales) e interior, con ladrillos hasta una altura promedio de, al menos 75 cm, el lado de atrás se deja abierto para las puertas de las cámaras de compostaje. Fotografía 16: Construcción de las cámaras de compostaje 5. En la pared del frente, antes de terminar las últimas 2 líneas de ladrillo, se debe colocar el tubo de 2 para la orina. El tubo empieza con un codo en el medio de la primera cámara y continúa con una tee en el medio de la segunda, recogiendo la orina de los dos inodoros. Ilustración 1: Ubicación del tubo para la orina. Fuente: Manual BES Rotaria del SAC

15 Es importante que el tubo de orina mantenga hasta el final (salida del urinario) continuamente una caída de 5 cm/m, sin ninguna posibilidad que la orina se pueda acumular dentro del tubo o codos, para asegurar que no almacene líquidos y así evitar olores fuertes en el baño. 6. Del mismo modo, se ubica un tubo de 2 que atraviesa ambas cámaras, con una Tee en la segunda, para la salida de gases y olores. La salida del mismo, se ubica al costado del tubo de salida de la orina. Fotografía 17: Tubos de salida de orina y de gases y olores Tubo salida de olores y gases Tubo salida de orina 7. Se deja una botella de plástico sobresaliendo de las cámaras para permitir la salida de las moscas que acuden buscando la luz.

16 Fotografía 18: Botella de plástico para salida de moscas 8. Se niveló el tubo con cemento y se terminó la pared de frente con unas líneas de ladrillo hasta 1 metro de altura. Se aprovechó el desnivel del suelo para no tener necesidad de construir escalera para el baño. 9. Se procedió a construir el suelo del baño con un encofrado de cemento y varillas de hierro. Ilustración 2: Esquema del baño y encofrado de cemento Fuente: Manual BES Rotaria del SAC

17 Fotografía 19: Encofrado para el suelo del baño 10. Dado que es una tecnología de tipo demostrativo, se optó por utilizar dos tipos de inodoro separador que ofrece la empresa Arrebol S.A.C. de Lima. Uno de los inodoros es rectangular con su asiento sanitario, el otro es con pedestal: Fotografía 20: Inodoro rectangular separador y asiento sanitario

18 Fotografía 21: Inodoro separador con pedestal Para la instalación del inodoro con pedestal, éste se colocó previamente al encofrado para que pudiera fijarse con el cemento. Para el inodoro rectangular, se dejó el hueco para la salida de las heces y la orina en el encofrado y, posteriormente, se construyó una banca de ladrillo sobre la cual va fijado con cemento el inodoro rectangular. Fotografía 22: Inodoro con pedestal instalado en encofrado, espacio para el inodoro rectangular

19 Fotografía 23: Inodoro con pedestal y banca con inodoro rectangular sobre encofrado de cemento 11. Después tener listas las cámaras y el piso se construye la caseta y el techo del baño con materiales del lugar y que se adaptan a las condiciones climáticas de la zona, quincha mejorada, ladrillo. En nuestro caso se construyeron las paredes de ladrillo y el techo de calamina. Se consideró una ventana posterior que fue protegida con malla mosquitera y dos puertas construidas con marcos de madera y triplay. Para las cámaras también se construyeron puertas de madera con triplay. Fotografía 24: Caseta, Ventanas y techo

20 Fotografía 25: Puertas de las cámaras de compostaje Fotografía 26: Puertas de los baños

21 Fotografía 27: Baño Ecológico Seco vista frontal Fotografía 28: Baño Ecológico Seco vista posterior

22 Deshidratador solar En base al Manual de Tecnologías Apropiadas para la Transformación Agropecuaria. Deshidratadores Solares de Ingeniería Sin Fronteras, se procedió a la construcción de un Deshidratador solar, el cual fue entregado al Instituto Tecnológico 4 de Junio, como elemento demostrativo y de capacitación. Los materiales necesarios para la construcción del Deshidratador Solar son: Tabla 3: Materiales para la construcción del Deshidratador Solar Parte Estructura Cristal Superior Bandejas Cubierta Puerta Proceso de construcción: Material Madera seca Clavos Luna Silicona Madera ligera Malla metálica o de plástico Clavos Carriles deslizantes Madera Seca Madera Seca Clavos Bisagras Tornillos Luna Silicona Cámara de bicicleta usada 1. Estructura. La estructura básica está constituida por madera. En el prototipo instalado en el Instituto Tecnológico 4 de Junio de 1821 se usó madera de pino. Estas maderas dan la forma del colector y la cámara de secado. La estructura para la cámara de recolección debe estar levemente inclinada, para facilitar el movimiento de aire desde la base hasta la parte posterior. Para realizar esta inclinación, se dimensionan las patas delanteras del colector de tamaño inferior (5cm) a las patas traseras (20cm). La estructura para la cámara de recolección debe estar levemente inclinada, para facilitar el movimiento de aire desde la base hasta la parte posterior. Para realizar esta inclinación, se dimensionan las patas delanteras del colector de tamaño inferior (5cm) a las patas traseras (20cm). El armario debe encajar en la cámara colectora de tal manera que permita un espacio de paso para el aire calentado. Por lo que la distancia desde la base del colector a la primera bandeja será de 30 cm (15 cm de ancho de la cámara del colector + 15 cm de espacio entre la base del armario y la bandeja). La distancia entre el resto de bandejas será de 15 cm hasta llegar a la parte superior de la estructura. Para armar la estructura se usan clavos.

23 Una vez construida la estructura principal se coloca la madera conglomerada, por ejemplo triplay Debe colocarse a lo largo de los costados laterales y posterior de la cámara colectora. La parte frontal ser reserva para la entrada de aire, la parte inferior para la colocación del plástico colector y la parte superior para la colocación de la luna. Fotografía 29: Estructura del Deshidratador 2. Armario. Primero deberá colocarse triplay en la parte delantera y los laterales. A la parte posterior se le colocará la puerta que permitirá abrir y cerrar para colocar los productos. Con el triplay colocado es posible realizar la estructura para las bandejas. Primero se colocarán 8 listones, 4 en cada lado del armario para sostener las bandejas y contener la pieza para los carriles. En el techo del armario deben realizarse el respiradero para permitir la salida de aire. Se realizarán una serie de agujeros, de diámetro 1cm, separados desde sus centros por 2cm. Se realizarán 20x10 agujeros a lo ancho y largo del techo. Por la parte interior del mismo techo se coloca una malla de mosquito, para asegurar que no entren insectos en el deshidratador.

24 Fotografía 30: Respiración deshidratador 3. Bandejas. Para la construcción de las bandejas se va usar malla de mosquito y clavos. Primero se construirá el marco de las bandejas, con las medidas indicadas en la ilustración 4. Seguidamente se coloca la malla de mosquito, que debe quedar en tensión para soportar correctamente el peso del producto y no generar bolsas. Para sostener la malla se usan finos listones en el lado largo de la bandeja. En ambos lados cortos se coloca la pieza restante del carril desplazable. Fotografía 31: Construcción de la bandeja 4. Cámara colectora. Para completar la cámara colectora es necesario: Colocar malla de mosquito a lo largo de la parte frontal para la entrada de aire. La malla será sujetada por listones finos de la misma manera que se realizó para los cajones. Deberá estar también en tensión. La parte inferior de la cámara debe ser aislada con triplay. En la parte interior de esta placa de triplay se colocará un plástico negro para realizar la captación de rayos solares.

25 Con esta estructura realizada se coloca finalmente la luna en la parte superior. La luna tiene unas medidas de 1mx1m. Fotografía 32: Armario + Colector + Bandejas 5. Puerta. Para la puerta se usará una estructura hecha de madera ligera y recubierta con triplay. Las medidas son de 75cm x 1m. En la parte derecha se colocaran 3 bisagras pequeñas, en la parte izquierda 2 ganchos para su cierre en costados opuestos. Una parte del triplay será retirado para colocar una luna que permita evaluar el proceso de secado del producto. La luna tiene las medidas de 20cmx40cm (de ancho y largo, respectivamente).

26 Fotografía 33: Puerta Se recubre el marco interior de la puerta con cámara de bicicleta usada para realizar el aislamiento del exterior. Fotografía 34: Aislamiento puerta

27 5. PRODUCTOS - 1 secador solar de café de 12 x 6 x 2.5 metros construido y entregado a la Familia Enrique de la base de Cruz de Mayo de la Cooperativa Jesús Solidario - Miembros de la familia beneficiada capacitados en construcción de secadores solares de café: al menos 6 personas capacitadas. - 1 Baño Ecológico Seco construido y entregado en la Finca del Centro Apícola Nerea, perteneciente a la Ruta Turística y de Capacitación Agropecuaria de Jaén, como elemento demostrativo y de capacitación. - 1 Deshidratador solar construido y entregado al Instituto Tecnológico 4 de Junio para la capacitación e investigación de los estudiantes. 6. CONCLUSIONES La cadena productiva del café en esta zona viene siendo uno de los sustentos básicos fundamentales dentro de los comuneros, es por ello que el secador solar de café les es de mucha ayuda para poder brindar un beneficiado más adecuado al mercado. Se ha comprobado la eficacia de los secadores solares en otros sectores y es por ello que a los comuneros se les recomienda el uso adecuado del secado, así como también un previo curado con el ataque de termitas para mayor durabilidad, se le recomen mendo fumigar la estructura con sales de ácido bórico y bórax en solución acuosa, para darle mayor durabilidad a la estructura. El aporte de material de madera y bambú por parte dela familias beneficiarias de los secadores, ha permitido reducir costes en la construcción por parte del proyecto, lo cual va a pemitir beneficiar a más familias de la Cooperativa con la construcción de más secadores solares de café. El deshidratador solar es una tecnología económica y sencilla para el correcto deshidratado de fruta, carne o plantas medicinales. El Instituto Tecnológico 4 de Junio se ha comprometido en desarrollar una investigación con una alumna sobre algunas variables del deshidratado, como son temperatura, humedad, tiempo de deshidratado, entre otras. El baño ecológico seco, constituye una tecnología muy valiosa para el correcto tratamiento de las aguas fecales, ya que, en vez de generar residuos altamente contaminantes para el medio ambiente, produce un recurso muy importante que es el abono producido de la materia fecal y la urea producida de la orina, siendo una tecnología que puede tener un gran potencial para mejorar la calidad ambiental de las comunidades rurales.