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Diseño y puesta en marcha del sistema de recirculación acuícola de la Universidad Marista de Mérida

M.C. Miguel Angel Vela Magaña Dir. Dr. Marcelo Araneda Padilla Marzo, 2011


Antecedentes Los sistemas de recirculación proporcionan ventajas económicas y ecológicas. I. Introducción II. Revisión de la literatura III. Materiales y método IV. Resultados

V. Discusión Vl. Conclusión

Existe un control superior sobre el cultivo. Para efectos de conceptualizar y estudiar los proyectos de inversión presentan fases en su desarrollo y su operación.


Justificación

I. Introducción II. Revisión de la literatura III. Materiales y método IV. Resultados

V. Discusión Vl. Conclusión

El crecimiento demográfico y las regulaciones ambientales, han restringido el uso de suelo en áreas que algún tiempo fueron destinadas para actividades productivas. Los sistemas de recirculación acuícola (SRA), se vuelven muy eficientes por la intensificación de estos en un mismo espacio.


Planteamiento del problema

I. Introducción II. Revisión de la literatura III. Materiales y método IV. Resultados

V. Discusión Vl. Conclusión

Los proyectos plantean desafíos, tiempos de entrega y costos.

Se hace necesaria la identificación de las etapas de la ingeniería del proyecto. Faltan indicadores económicos de inversión (precios unitarios y costos ensamblados) de los SRA.


Objetivo general

I. Introducción II. Revisión de la literatura III. Materiales y método IV. Resultados

V. Discusión Vl. Conclusión

Realizar la administración de la ingeniería de un módulo de producción acuícola de recirculación y determinar el tiempo de puesta en marcha.


Objetivos específicos

I. Introducción II. Revisión de la literatura III. Materiales y método IV. Resultados

V. Discusión Vl. Conclusión

Diseñar la ingeniería conceptual y básica de un proyecto de recirculación acuícola. Diseñar la ingeniería de detalle y de terreno de un proyecto de recirculación acuícola.

Determinar el tiempo de puesta en marcha del proyecto de recirculación acuícola. Determinar el costo directo de inversión de un sistema de recirculación acuícola.


Desarrollo de proyectos Definición de proyecto I. Introducción II. Revisión de la literatura III. Materiales y método IV. Resultados

V. Discusión Vl. Conclusión

Fases: •Formulación y evaluación •Administración y dirección •Puesta en marcha •Operación Briceño (2006)


Desarrollo de proyectos La ingeniería del proyecto I. Introducción Puesta en marcha Ingeniería conceptual

II. Revisión de la literatura III. Materiales y método

Nivel de detalle (+)

Ingeniería básica

Decisión de inversión

Ingeniería de detalle

Ingeniería de terreno

IV. Resultados SECUENCIA

Briceño (2006)

V. Discusión

Marco, Precisión, Especificaciones y Detalles finales Vl. Conclusión


Componentes de un SRA

Tratamiento y eliminación de agua

I. Introducción

Biofiltro

II. Revisión de la literatura U.V.

III. Materiales y método IV. Resultados

Tanque

Canal de sedimentación Depósito

V. Discusión

Tratamiento y eliminación de sólido

Vl. Conclusión Modificado del diagrama de un sistema de recirculación (basado en Blancheton et al., 2007)


Componentes de un SRA

Balance de masas I. Introducción II. Revisión de la literatura III. Materiales y método IV. Resultados

V. Discusión Vl. Conclusión

Un (SRA) debe de asegurar que los parámetros importantes que afectan la calidad del agua y la productividad de los peces se mantenga balanceado (Timmons, 2002).


Componentes de un SRA Volumen de control I. Introducción II. Revisión de la literatura III. Materiales y método IV. Resultados

V. Discusión Vl. Conclusión

La colocación de límites permite identificar los elementos que entran o salen del sistema, esta zona espacial se denomina como volumen control (VC) (Merino, 2005).


Modelo ingeniería conceptual 12 m

I. Introducción II. Revisión de la literatura III. Materiales y método IV. Resultados

V. Discusión Vl. Conclusión

Descripción del lugar. Criterios de diseño. •Restricciones del espacio •Composición química del agua de la zona. •Grupos técnicos participantes.

20 m


Modelo ingeniería conceptual 12 m 1

Criterios de diseño I. Introducción II. Revisión de la literatura III. Materiales y método

Para el área de 240 m2 se considera la instalación de 6 estanques de (0.75 mm), drenaje central de 4”, diámetro de 5 m, una altura de 1.1 m columna de agua y con una capacidad de 22,000 l, con un volumen del sistema de 130,000 l.

2

3

4

20 m

IV. Resultados

V. Discusión Vl. Conclusión

(1) Sedimentador, (2) Cárcamo, (3) Biofiltro, (4) Cárcamo.


Modelo ingeniería básica Cálculos del sistema. Balance de masas. Timmons (2002) I. Introducción II. Revisión de la literatura III. Materiales y método

Se desarrollaron los cálculos, para los valores de Oxígeno disuelto (OD), Nitrógeno (NAT) y Sólidos suspendidos totales (SST). Volumen de Control

Q0

Q0 C1

C0 P

Q1

C1

IV. Resultados

V. Discusión Vl. Conclusión

C1

Q1

Dispositivo de Tratamiento

C2

Q1 C2 + Q0 C0 + P = Q0 C1 + Q1 C1


Modelo ingeniería básica

Determinación del caudal límite para el diseño del sistema I. Introducción II. Revisión de la literatura III. Materiales y método IV. Resultados

V. Discusión Vl. Conclusión

Se estructura bajo una densidad de 20 kg/m3 de pez, una biomasa de 440 kg/tanque que otorgaron una carga máxima del sistema de 2,640 kg, alimentados con una tasa del 1.5% del peso corporal.


Modelo ingeniería básica Consideraciones del sistema (Timmons, 2002) Caudal necesario para satisfacer el límite de: Oxígeno disuelto (OD)

Dióxido de carbono (CO2)

Sólidos suspendidos totales (SST).

Nitrógeno amoniacal total (NAT).

Donde:

Donde:

Donde:

Donde:

Concentración inicial

Concentración límite

Concentración límite

Concentración límite

C1 = 5.0 mg/l

C1= 40 mg/l de CO2

C1=10 mg/l.

C1= 2.0 mg/l.

Eficiencia de transferencia

Eficiencia de desgasificación

Eficiencia del tratamiento

Eficiencia del tratamiento

ET = 70%

ET= 70%:

ET= 75%.

ET=35%.

(Csat) para una atmósfera con un 50% de oxígeno.

Cmin= 0.5 mg/l (Corresponde a una atmósfera normal)

I. Introducción II. Revisión de la literatura III. Materiales y método IV. Resultados

V. Discusión Vl. Conclusión

C2 = C1 + ET * (Csat- C1)


Modelo ingeniería de detalle Se replantea las necesidades del proyecto con los cálculos precisos definiendo: I. Introducción II. Revisión de la literatura III. Materiales y método IV. Resultados

V. Discusión Vl. Conclusión

Planos Equipos Cotizaciones Proveedores


Modelo ingeniería de detalle

I. Introducción II. Revisión de la literatura III. Materiales y método IV. Resultados

V. Discusión Vl. Conclusión


Modelo ingeniería de terreno

I. Introducción II. Revisión de la literatura III. Materiales y método IV. Resultados

V. Discusión Vl. Conclusión

Instalaciones de equipos bien calibrados Pruebas del sistema Puesta en marcha


Determinación del tiempo de la puesta en marcha del proyecto

I. Introducción II. Revisión de la literatura III. Materiales y método IV. Resultados

V. Discusión Vl. Conclusión

Generación de un diagrama de Gantt Desarrollo de procedimientos que se basan en el análisis de redes CPM: Método de la Ruta Crítica. Determinísticas


Determinación de costos

I. Introducción II. Revisión de la literatura III. Materiales y método IV. Resultados

V. Discusión Vl. Conclusión

I. Dividir por etapas. II. Generadora de partes. III. Costeo por partes. IV. Análisis de costos directos. V. Aplicar el método de ensamblados


Determinación de costos

I. Terraplén

I. Introducción II. Revisión de la literatura III. Materiales y método

m3

II. Material de relleno IV. Resultados

Bloqueadura Cadena

V. Discusión

Pendientes cónicas Mano de obra (tiempo)

Vl. Conclusión

Determinación de equipos


Determinación de costos

III. Precios

$ m3 $

I. Introducción II. Revisión de la literatura $

III. Materiales y método Terraplén

IV. Resultados

V. Discusión Vl. Conclusión

Concepto

Unidad

Total

Precio

Material de relleno

m3

m3

$

Bloqueadura

ml

ml

$

Cadena

ml

ml

$

Pendientes cónicas

m3

m3

$


Determinación de costos IV. Análisis del costo directo I. Introducción II. Revisión de la literatura III. Materiales y método IV. Resultados

V. Discusión Vl. Conclusión

Se define como: la suma de materiales, mano de obra y equipo necesario para la realización de un proceso productivo. Donde:

CD  ax  by  cz.....

a, b, c..... = son consideradas variables x, y, z..... = son consideradas variables condicionadas Como variables se considera el valor de los materiales, el valor de la mano de obra y el valor de los equipos; como variables condicionadas se considera las cantidades que se consumen de cada uno de estos integrantes (Suárez, 1995)


Determinación de costos

Secuencia lógica para el ensamblaje de costos I. Introducción II. Revisión de la literatura III. Materiales y método IV. Resultados

V. Discusión Vl. Conclusión

•Planos y especificaciones •Determinación de los conceptos de obra •Lista de materiales •Cuantificación de conceptos •Maquinaria y equipos


Resumen balance de masas

I. Introducción Resultados del balance de masas

II. Revisión de la literatura

6000 5000 4000

III. Materiales y método

lts/min

3000 2000 1000

IV. Resultados

0 Oxígeno

Solidos Suspendidos

Nitrogeno amoniacal total

Parámetros

V. Discusión Vl. Conclusión

CO2


Cálculo y selección de la bomba

RESUMEN Y CONVERSIONES Caudal máximo reportado NAT Largo del tubo de 4"

I. Introducción II. Revisión de la literatura III. Materiales y método IV. Resultados

V. Discusión Vl. Conclusión

1281

l/min

11

m

Perdidas por singularidades

0.94

m

Perdidas por fricción del tubo de 4"

0.19

m

Altura total a vencer

12.13

m

Altura total a vencer

39.8

pies

Caudal máximo reportado NAT

337

gpm


Cálculo y selección del soplador

PRESIÓN DE IMPULSIÓN Altura del estanque

I. Introducción II. Revisión de la literatura III. Materiales y método IV. Resultados

V. Discusión Vl. Conclusión

1.1

m

Peso específico del agua

1000

kg/m3

Caída de presión

0.385

m

Perdidas por fricción

1.121

m

Presión de impulsión

1102

kg/m2

Presión de impulsión

0.11

kg/cm2

Presión de impulsión

24

pulgadas de agua


Cálculo del biofiltro

PARÁMETROS

I. Introducción II. Revisión de la literatura

IV. Resultados

V. Discusión Vl. Conclusión

UNIDAD

Oxígeno disuelto por día

13.2

kg O2/día

Caudal necesario para satisfacer la demanda de O2

3652

l/min

Producción de NAT

1.69

kgNAT/día

Área de soporte del medio biofiltrante

3755

m2

Superficie del medio biofiltrante (TTAIO)

III. Materiales y método

CANTIDAD

Volumen del medio biofiltrante

405 9

m2/m3 m3


Actividades del proyecto (RC)

I. Introducción II. Revisión de la literatura III. Materiales y método IV. Resultados

V. Discusión Vl. Conclusión


Porcentajes de inversión del sistema de recirculación

Eq uip o d e s o p o rte d e vid a 48%

M ateriales 28%

I. Introducción Eq uip o (maq uinaria) 2%

II. Revisión de la literatura

M ano d e o b ra 22% Herramienta 0%

III. Materiales y método IV. Resultados

V. Discusión Vl. Conclusión

Concepto

Precio

Materiales

$

117,195

28.4

$9,188.18

€ 7,505.83

Mano de obra

$

88,970

21.6

$6,975.26

€ 5,698.10

Herramienta

$

1,733

0.4

$135.88

€ 111.00

Equipo (maquinaria)

$

9,000

2.2

$705.61

€ 576.41

Equipo de soporte de vida

$

195,128

47.4

$15,298.16

€ 12,497.07

100.0

$32,303.09

€ 26,388.40

Total

$

%

412,026

USD

EURO


Indicadores de inversión

Monto de la inversión

I. Introducción II. Revisión de la literatura III. Materiales y método IV. Resultados

V. Discusión Vl. Conclusión

$ 412,026

Unidad

Inversión

Inversión en USD

Inversión en EURO

Unidad

Volumen de agua

132

m3

$3,121.41

$244.82

€ 199.96

$/m3

Área del sistema

240

m2

$1,716.77

$134.65

€ 109.98

$/m2

Biomasa en capacidad de carga

2640

kg

$156.07

$12.24

€ 10.00

$/kg

Tonelada producida

1000

kg

$412.03

$32.32

€ 26.39

$/kg

Tipo de cambio 1 USD equivale a 12.75 MXN Tipo de cambio 1 EURO equivale a 15.61 MXN


Conclusiones

I. Introducción II. Revisión de la literatura III. Materiales y método IV. Resultados

V. Discusión Vl. Conclusión

La importancia de materializar proyectos multidisciplinarios permite la generación de información completa para dar respuesta a preguntas biológicas, desde enfoques como la administración y gestión de proyectos, la investigación de operaciones, el diseño y la construcción. Las cuales generan puntos de referencia para el desarrollo de proyectos de dimensionamiento superiores. •Cuando las actividades y el orden de sus precedencias son claras se proyecta una ruta crítica adecuada, esto ayuda a tener un seguimiento personalizado por el jefe de proyecto (JEFE1 para este caso de estudio) minimizando el posible atraso de alguna de estas actividades consideradas como críticas.


Conclusiones

I. Introducción II. Revisión de la literatura III. Materiales y método IV. Resultados

V. Discusión Vl. Conclusión

La obtención de costos directos propuestos por Suárez fueron de gran utilidad para el desarrollo del análisis de precios unitarios; el programa OPUS ® es una herramienta muy útil para el desarrollo de los siguientes cálculos: la distribución de la inversión total, el presupuesto sin IVA del proyecto, las tarjetas de precios unitarios para cada uno de los conceptos, el catálogo de materiales del proyecto y la explosión de insumos. Para partir con el diseño de un proyecto de producción por lo general se considera el presupuesto que se tiene para desarrollar la idea, o el número de toneladas o kilogramos que se desean producir. Sin embargo para este trabajo se consideraron como criterios: la restricción de espacio, que sea un sistema experimental con dos tratamientos y tres réplicas cada uno (6 estanques), y que se comparta un biofiltro para todo el sistema.


Conclusiones

I. Introducción II. Revisión de la literatura III. Materiales y método IV. Resultados

V. Discusión Vl. Conclusión

Los cálculos obtenidos en este diseño son únicos con respecto a los parámetros de entrada, estos cálculos entregan un seguimiento del método desarrollado por Timmons para el balance de masas. El cálculo de los equipos se basa en las ecuaciones propuestas por Barraza.

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Diseño y puesta en marcha del sistema de recirculación acuícola de la Universidad Marista de Mérida M.C. Miguel Angel Vela Magaña Dir. Dr. M...