UNIVERSIDAD DE GUAYAQUIL FACULTAD DE ARQUITECTURA Y URBANISMO “ARQ. GUILLERMO CUBILLO RENELLA” CARRERA DE ARQUITECTURA “ESTUDIO Y DISEÑO DE UNA PLANTA DE TRATAMIENTO DE RESIDUOS SÓLIDOS PARA EL CANTÓN DURÁN.” TRABAJO DE TITULACIÓN Previa a la obtención del Título de ARQUITECTO Autor: LUIS CARLOS ORTEGA URDÁNIGO GUAYAQUIL, 2019
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“ARQ. GUILLERMO CUBILLO RENELLA”repositorio.ug.edu.ec/bitstream/redug/40008/2/PLANTA DE... · 2019-05-22 · universidad de guayaquil facultad de arquitectura y urbanismo “arq.
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UNIVERSIDAD DE GUAYAQUIL
FACULTAD DE ARQUITECTURA Y URBANISMO
“ARQ. GUILLERMO CUBILLO RENELLA”
CARRERA DE ARQUITECTURA
“ESTUDIO Y DISEÑO DE UNA PLANTA DE TRATAMIENTO DE
RESIDUOS SÓLIDOS PARA EL CANTÓN DURÁN.”
TRABAJO DE TITULACIÓN
Previa a la obtención del Título de
ARQUITECTO
Autor:
LUIS CARLOS ORTEGA URDÁNIGO
GUAYAQUIL, 2019
UNIVERSIDAD DE GUAYAQUIL
FACULTAD DE ARQUITECTURA Y URBANISMO
“ARQ. GUILLERMO CUBILLO RENELLA”
CARRERA DE ARQUITECTURA
“ESTUDIO Y DISEÑO DE UNA PLANTA DE TRATAMIENTO DE
RESIDUOS SÓLIDOS PARA EL CANTÓN DURÁN.”
Autor:
LUIS CARLOS ORTEGA URDÁNIGO
Tutora:
ARQ. IVETHEYAMEL MORALES VERGARA M.Sc.
GUAYAQUIL, 2019
I
REPOSITORIO NACIONAL EN CIENCIA Y TECNOLOGÍA
FICHA DE REGISTRO DE TESIS/TRABAJO DE GRADUACIÓN
TÍTULO Y SUBTÍTULO: ‘‘ESTUDIO Y DISEÑO DE UNA PLANTA DE TRATAMIENTO DE
RESIDUOS SÓLIDOS PARA EL CANTÓN DURÁN’’
AUTOR(ES) (apellidos/nombres): Ortega Urdanigo Luis Carlos
El desarrollo de la humanidad esta cotejada desde hace tiempo atrás con una
ampliación considerable de la cantidad de residuos producidos, esto a consecuencia
de subsistir a través del tiempo. Esta tendencia sin lugar a duda está ligada al aumento
del nivel de vida y de los tipos de consumo. El desarrollo de la prosperidad como la
creciente urbanización obtendría llevar a una reproducción en el volumen de residuos
sólidos, establecidos anualmente para el año 2025, supuestamente una nueva
investigación por el World Watch Institute, una organización de investigación dedicada
en temas ambientales globales. “La duplicación de los residuos que las influencias
actuales indican el volumen de residuos pasará de 1,2 mil millones de toneladas
actuales por año a 2,5 mil millones de toneladas, desafiando a la gestión ambiental y
de salud pública en las ciudades del mundo” (Word, 2012). Por lo tanto, la destreza
de gestión de despojos configura una jerarquía de principios que da la máxima
prioridad a la reducción de la generación de residuos, seguida por la reutilización del
reciclado de materiales de desecho, el rescate de energía, por último, a la expulsión
final de los residuos.
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CAPÍTULO I
1 EL PROBLEMA
1.1 PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA
En el Ecuador, de los 220 municipios estudiados, 81 han iniciado o mantienen
procesos de separación de residuos sólidos, ya sea en sitios específicos, barrios
pilotos o en toda la ciudad, lo que representa el 37% de municipios a nivel nacional.
(INEC, 2014)
El Gobierno Autónomo Descentralizado de Durán es parte del 63% de
municipios que no cuenta con un proceso de tratamiento que permita la separación y
recuperación de los residuos sólidos. (INEC, 2014) El único sitio de disposición final
es el botadero con sistema de relleno sanitario ubicado en el Km 15 entre la Autopista
Durán-Boliche y la vía Durán-Tambo en un sector rural, parroquia Eloy Alfaro.
Conforme a los estudios realizados en la administración municipal y
precisamente en el Plan de Desarrollo Territorial del Cantón Durán, se estima que el
cantón produce anualmente 91.250 toneladas de residuos lo que equivaldría a una
producción de 250 toneladas diarias. (INEC, 2014)
El inadecuado manejo de residuos contribuye a la contaminación de los suelos
y las aguas, al deterioro del paisaje natural y de los centros urbanos y afecta a la salud
por la proliferación de vectores transmisores de enfermedades. (GOMEZ, 2000)
El crecimiento poblacional urbano y las actividades industriales son quienes
aumentan la generación de los residuos sólidos. (GOMEZ, 2000) Según el Censo
Nacional del año 2010, la población de Duran era de 235.800 habitantes (INEC, 2010),
pero una proyección elaborada por el Instituto Nacional de Estadísticas y Censos para
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el cantón, (Tabla 1) permite evidenciar como crece su población a través de los años
y de igual manera la cantidad de residuos sólidos que se genera.
Tabla 1. Proyección poblacional del cantón Durán, 2011 – 2020
PROYECCIÓN DE POBLACIÓN, DURÁN 2011 - 2020
CANTÓN AÑO POBLACIÓN
DURÁN
2011 250.033 HAB.
2012 256.954 HAB.
2013 263.970 HAB.
2014 271.085 HAB.
2015 278.296 HAB.
2016 285.609 HAB.
2017 293.005 HAB.
2018 300.488 HAB.
2019 308.059 HAB.
2020 315.724 HAB.
Fuente: Instituto Nacional de Estadísticas y Censos (INEC)
Considerando que la cantidad de residuos sólidos en el botadero municipal y
en las calles cada vez es mayor, es necesario plantear una solución ya que los
residuos simbolizan una perdida enorme de recursos, tanto materiales como
energéticos. La producción de los residuos es un síntoma de la ineficiencia de los
procesos productivos, de la durabilidad de los productos y de unos hábitos de
consumo insostenible. (PUGA, 2015)
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1.2 FORMULACIÓN DE PROBLEMA
¿De qué manera afecta a la población del cantón Durán, que no exista un
equipamiento dedicado al tratamiento de residuos sólidos?
1.3 SISTEMATIZACIÓN DEL PROBLEMA
¿Cuáles son los efectos negativos que pueden generar los residuos sólidos?
¿Cómo es en la actualidad el sistema de recolección de basura en el cantón
Durán?
¿Qué porcentaje de aceptación, por parte de la población del Cantón Durán,
tendrá la implementación de la Planta de tratamiento de residuos sólidos?
¿Cuáles los espacios y sistemas constructivos que se debe considerar para
que el diseño de la planta de tratamiento de residuos sólidos sea funcional y
confortable?
1.4 OBJETIVOS
1.4.1 OBJETIVO GENERAL
Realizar el estudio para la implementación de una planta de tratamiento de residuos
solidos en el Cantón Durán.
1.4.2 OBJETIVOS ESPECÍFICOS
Conocer los efectos negativos generados por los residuos sólidos.
Conocer la situación del actual sistema de recolección de basura.
Determinar si la población del Cantón Durán esta de acuerdo con la
implementación de la Planta de tratamiento de residuos sólidos.
Crear el diseño de un espacio arquitectónico funcional y confortable para el
desarrollo de actividades de tratamiento de residuos sólidos.
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1.5 FORMULACIÓN DEL TEMA
Estudio y diseño de una planta de tratamiento de residuos sólidos para el
Cantón Durán.
1.6 JUSTIFICACIÓN
El Plan de Ordenamiento Territorial del cantón Durán en el art.1.3.1.1.5.
Deterioro de las condiciones ambientales del cantón, señala lo siguiente:
“Es necesario mejorar y garantizar las condiciones ambientales del cantón y
detener el deterioro de elementos potencialmente aportantes, pues de no tomar
medidas necesarias el uso inadecuado o los aprovechamientos desmedidos en usos
acuícolas y agrícolas pueden generar pérdida del capital ambiental.” (PDOT, 2015)
Es importante recalcar que el Cantón Durán se encuentra entre las 10 ciudades
que generan mayor cantidad de residuos sólidos.
Ilustración 1. Cantones que producen mayor cantidad de residuos sólidos.
Fuente: Residuos sólidos en Latinoamérica – Elaborado: María Solís Torres, 2015.
Debido a esto se plantea realizar el diseño del complejo arquitectónico de
tratamiento de residuos sólidos urbanos en el cantón Durán, con el fin de recuperar
residuos útiles tanto solidos como orgánicos para que posteriormente sean materia
prima reutilizable y así disminuir la cantidad de residuos que llegan a la etapa de
17
disposición final, mejorando la calidad de vida de los habitantes, aportando al
mantenimiento y desarrollo del paisaje urbano, a la protección del suelo y cuerpos
acuíferos. Como indica Jean Wesley en el análisis que hizo de la gestión de residuos
sólidos en la ciudad de Loja, año 2009.
Tabla 2. Resultados obtenidos en Loja debido al tratamiento de residuos sólidos urbanos.
GESTIÓN DE RESIDUOS SÓLIDOS EN LA CIUDAD DE LOJA
Resultados Obtenidos con el tratamiento de residuos
sólidos urbanos, en la ciudad de Loja.
Las condiciones de vida de los clasificadores de basuras
han mejorado.
Debido a los buenos resultados, los habitantes de Loja
han integrado en su vida el sentido de la
corresponsabilidad de la gestión adecuado de los
residuos sólidos, además de ser miembros activos del
desarrollo de nuestra comunidad.
La eliminación de los vertederos incontrolados ha
contribuido a la descontaminación del medio ambiente,
especialmente en los dos ríos que ahora han pasado
hacer atracciones turísticas, ya que en sus márgenes
existen parques de características ecológicas y de recreo
singulares. Hoy en día Loja es la ciudad de Ecuador con
mayor número de área verde por habitantes. Los antiguos
vertederos urbanos se han recuperado con la plantación
de especies arbustivas y arbóreas. El abono producido
sirve para la fertilización de estas zonas verdes.
El programa integral de gestión de residuos sólidos es un
proyecto socialmente justo, medioambientalmente
sostenible y económicamente productivo.
Fuente: Análisis de la gestión de residuos sólidos urbanos Catalunya y Loja – Elaborado: Jean Wesley, 2009
1.7 DELIMITACIÓN
Se propone realizar el estudio y diseño del complejo arquitectónico de
tratamiento de residuos sólidos urbanos en el cantón Durán. Este cantón pertenece a
la provincia del Guayas y a la zona 8 de planificación de Ecuador junto a Samborondón
y Guayaquil. (DURÁN, 2014) El trabajo propuesto se desarrollará en el periodo lectivo
2018 – 2019 ciclo 2, de la Facultad de Arquitectura y Urbanismo – Universidad de
Guayaquil, el cual comprende desde octubre de 2018 a marzo de 2019.
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Línea de investigación: Soberanía, derechos y tecnologías en el ordenamiento
territorial y ambiente de la construcción.
Sub-línea de investigación: Diseño Arquitectónico. Los campos arquitectónicos
que cubriré dentro de la investigación son: Ambientales y estudio arquitectónico.
1.8 PREMISAS DE INVESTIGACION Y SU OPERALIZACIÓN
Tabla 3. Premisas de investigación y su operalización.
PREMISAS INDICADOR TECNICAS INSTRUMENTO
Conocer efectos
negativos que
producen los residuos
solidos
Residuos solidos
Investigación
Ficha de recopilación
documental
Conocer cómo
funciona el sistema
actual, de recolección
de basura en el cantón
Duran
Sistema de
recolección de basura.
Investigación
Visita de campo
Ficha de recopilación
documental
Ficha de encuesta
Conocer la aceptación
por parte de la
población para la
implementación de
una planta tratamiento
de los residuos sólidos
en el Cantón Durán.
Aceptación por parte
de la población
Visita de campo
Ficha de encuesta
Conocer los espacios
necesarios y los
sistemas constructivos
adecuados para
que diseño de la
planta de tratamiento
sea funcional y
confortable.
Espacios necesarios
para la funcionabilidad
del proyecto y
sistemas
constructivos.
Visita de campo
Ficha de recopilación
documental
Ficha de entrevista
Elaborado: Luis Ortega (Autor)
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CAPÍTULO II
2 MARCO REFERENCIAL
2.1 MARCO TEÓRICO
2.1.1 RESIDUOS
Los residuos existen desde el inicio de los tiempos, en la naturaleza se originan
debido a las actividades de plantas y animales y en la sociedad se originan debido a
las actividades que realiza el ser humano. (OPS, 2002)
Se pueden clasificar según su material de composición de dos maneras:
Residuos sólidos urbanos
Residuos especiales y peligrosos
2.1.1.1 Residuos sólidos urbanos
Un residuo sólido es la sustancia o elemento sólido de cualquier material que
no presenta peligro, resultantes de actividades domésticas, industriales, comerciales,
institucionales o de servicios, que no tiene valor para quien lo genera, pero que es
susceptible de aprovechamiento y transformación en un nuevo bien con un valor
económico agregado. (INEC, 2014)
Si bien los residuos sólidos urbanos están constituidos por diversos tipos de
materiales, se dividen por su composición, en dos categorías:
Orgánicos: Restos de materiales resultantes de la elaboración de comidas, así
como sus restos vegetales y animales, se descomponen rápidamente, con fuertes
olores y son fuente de proliferación bacteriana, atraen a roedores, insectos y también
a los animales domésticos que además de romper los envases y fundas que los
contienen se convierten en vectores de enfermedades. (ROMERO, 2016)
20
Inorgánicos: Restos de elementos que no son fruto directo de la naturaleza
sino de la industrialización de recursos naturales, provienen mayormente del
desperdicio de envases y embalajes característicos de la presentación de productos
comerciales. (ROMERO, 2016)
En la siguiente tabla se muestra cómo se componen los residuos sólidos:
Tabla 4. Composición de los residuos sólidos urbanos. (OPS, 2002)
COMPOSICIÓN DE RESIDUOS SOLIDOS URBANOS
MATERIAL OBJETOS
Vidrio Envases de cristal, frascos, botellas
Papel y cartón Periódicos, revistas, cajas de cartón, envases de papel.
Restos orgánicos Restos de comida, jardinería.
Plásticos Envases y elementos de otra naturaleza.
Textiles Ropas, vestidos y elementos decorativos del hogar.
Metales Latas, restos de herramientas, utensilios de cocina, mobiliario.
Madera Restos de muebles mayoritariamente.
Escombros Procedentes de pequeñas obras o reparaciones domésticas.
Fuente: Organización Panamericana de la Salud, 2002 – Elaborado: Luis Ortega (Autor)
2.1.1.2 Residuos especiales y peligrosos
Este grupo de residuos es de composición heterogénea y por la naturaleza de
algunos de sus componentes se debe prestar una atención especial. (ROMERO,
2016) Los residuos especiales y peligrosos se generan por:
Tabla 5. Fuente de generación y tipo de residuos sólidos peligrosos.
RESIDUOS SÓLIDOS PELIGROSOS
FUENTE OBJETOS
Basura domestica Micro pilas, medicinas, tubo de rayos catódicos, acumuladores de
vehículos e hidrocarburos.
Residuos Industriales Solventes, pinturas, adhesivos, corrosivos, residuos oleosos, residuos de
tratamientos de metales, mercurio, fenoles.
Residuos hospitalarios Materiales que han estado en contacto con heridas y restos de origen
animal y humano.
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Fuente: Viteri Romero (2016) – Elaborado: Luis Ortega (Autor)
2.1.2 SISTEMAS DE DISPOSICIÓN FINAL DE RESIDUOS SÓLIDOS
Debido a la necesidad de recolectar los residuos generados por la humanidad
y la naturaleza, sean estos sólidos urbanos o peligrosos. Se ha implementado a lo
largo del tiempo diversas maneras de almacenar los residuos recolectados. (PUGA,
2015) Entre las cuales tenemos:
Relleno sanitario
Botadero a cielo abierto
Celda emergente
Botadero controlado
2.1.2.1 Sistema con relleno sanitario
Es una técnica para la disposición de los desechos sólidos en el suelo sin
causar perjuicio al medio ambiente y sin causar molestia o peligro para la salud y
seguridad pública. (INEC, 2014) Para su diseño utiliza principios de ingeniería para
disponer los residuos en un área determinada lo más estrecha posible, cubriéndola
con capas de tierra diariamente y compactándola para reducir su volumen. (ROMERO,
2016) Existen 3 tipos de relleno sanitario:
Relleno sanitario mecanizado: Este es utilizado en ciudades grandes que
generan más de 40 toneladas / día. (ROMERO, 2016) Para operar este tipo de relleno
sanitario se requiere del uso de un compactador de residuos sólidos, así como equipo
especializado para el movimiento de tierra: tractor de oruga, retroexcavadora,
cargador, volquete. (MMAA, 2010)
Relleno sanitario semi mecanizado: Este es utilizado cuando la cantidad de
residuos sólidos comprende entre 16 y 40 toneladas / día. (ROMERO, 2016) En el
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relleno sanitario semi mecanizado trabajan generalmente uno o dos tractores
compactadores que realizan los trabajos de colocación, compactación y cubierta de
los desechos; y las excavaciones y el transporte necesario para suministrar nuevo
material de cobertura (MMAA, 2010)
Relleno sanitario manual: Es una adaptación del concepto de relleno sanitario
para las pequeñas poblaciones que por la cantidad y el tipo de residuos que producen
menos de 15 Toneladas / día. (ROMERO, 2016) Además de sus condiciones
económicas, no están en capacidad de adquirir el equipo pesado debido a sus altos
costos de operación y mantenimiento. (MMAA, 2010)
2.1.2.2 Sistema de botadero a cielo abierto
Los botaderos a cielo abierto suelen ser uno de los focos infecciosos de muchas
de las enfermedades que contraen a diario los miles de personas que habitan en sus
inmediaciones, debido a que son botaderos que no manejan ningún tipo de control y
su función se basa básicamente en un terreno vacío, donde se ubican los residuos
sólidos generados por los habitantes. En la mayoría de los casos, los afectados se
contagian a través del contacto con animales domésticos o roedores infectados o a
través de la ingestión de alimentos en mal estado, entre las enfermedades que aún
persisten entre nosotros figuran el dengue y el cólera. (FRERS, 2009)
2.1.2.3 Sistema de celda emergente
La celda diaria o conocida como celda emergente, es la unidad básica
constructiva del relleno sanitario y en ella queda completamente confinados los
residuos que llegan a diario. (ROMERO, 2016)
23
2.1.2.4 Sistema de botadero controlado
EL sistema de botadero controlado es el único que cuenta con un proceso de
disposición final que integra el reciclaje y compostaje.
2.1.3 RECICLAJE
Se puede definir como la acción de recirculación de los materiales inorgánicos
que ya fueron desechados, y que son aptos para elaborar a partir de estos otros
productos. (ROMERO, 2016)
El reciclaje según su proceso de recuperación se clasifica en tres tipos:
Índice máximo de recuperación: Se refiere a la reutilización. Se incluyen los
materiales que pueden ser reutilizados sin proceso industrializado, a no ser, lavado y
esterilizado. Materiales como botellas de gaseosas o de cerveza en buen estado. En
este caso no hay pérdida de ningún insumo energético aplicado en las diversas etapas
de la fabricación de aquel producto y además la energía gastada para utilizarlos
nuevamente es mínima. (ROMERO, 2016)
Índice medio de recuperación: En esta categoría se encuentra el reciclaje; es
decir la recuperación de ciertos materiales que necesitan de un proceso industrial que
los transforme nuevamente en materia prima reutilizable. Como ejemplo, el papel,
vidrio, plásticos y metales. (ROMERO, 2016)
Recuperación biológica: Este es el caso de la descomposición aeróbica con
la producción de compost o abono orgánico estabilizado, que constituye una fuente
energética importante para los cultivos agrícolas, a la vez que se puede obtener un
combustible gaseoso durante el proceso metano. (ROMERO, 2016)
24
2.1.3.1 Etapas del reciclaje
El reciclaje consta de 7 etapas:
Segregación en la celda de confinamiento: El proceso de segregación
empieza, consiste en la clasificación de los residuos que se pueden comercializar con
mayor rapidez.
Ilustración 2. Residuos comerciales en el reciclaje
Fuente: Manual de operaciones de botadero municipal controlado – Elaborado: Jiménez Suarez, 2014
Transporte de residuos segregados al área de selección: Esta etapa
requiere de un transporte de carga, el cual ingresara al área confinamiento para
recolectar los montículos de residuos comerciales clasificados. (JIMENEZ, 2014)
Selección de residuos segregado, según tipo y color: La separación se
hace sobre la materia prima usando el reconocimiento óptico del color y tipo;
incluyendo el proceso de destapado, des etiquetado y extracción de cintas adhesivas.
(JIMENEZ, 2014) Realizado de manera minuciosa tal como se detalla en la siguiente
tabla.
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Tabla 6. Selección de residuos según tipo y color.
RESIDUOS SÓLIDOS PELIGROSOS
CLASIFICACIÓN TIPO COLOR CONSIDERACIONES
Cartón
Planchas o cajas
de cartones lisos,
ondulados,
corrugados u
otros
Se realiza la limpieza del cartón,
incluyendo el retiro de cintas
adhesivas, plásticos y amarras.
Vidrio
Botellas de
licores
Botellas de aguas
Botellas de
bebidas gaseosas
Blanco
Verde
Ámbar
Es aconsejable la utilización de
guantes adecuados, mascarillas de
seguridad y gafas de seguridad.
Incluye el proceso de descorchado.
Tereftalato de
polietileno (PET)
Envase de
gaseosa
Envase de aceite
Envase
transparente de
shampoo
Tubo
Colores
El plástico no puede estar sucio (El
plástico sucio es descartado y
llevado al botadero).
Quitar las tapas a las botellas y
reducir el volumen.
Plástico duro
Tina
Balde
Envase de yogurt
Envase de
shampoo
Metales
Aluminio
Bronce
Cobre
Papel
Cuaderno
Revista
Fólder
Prensa
Libros
Blanco
Colores
El papel debe estar libre de grapas,
sin pegamento y no muy pintado.
Tetrapak Todos los tipos
Fuente: Manual de operaciones de botadero municipal controlado – Elaborado: Luis Ortega (Autor)
Ensacado de residuos: En esta parte del proceso se intentará comprimir los
residuos que fueron clasificados conforme se van llenando las pacas de 50 kilos,
llenado el costal se cerrará con pita plástica cosida en forma de cruz y rotulados.
(JIMENEZ, 2014)
Las dimensiones de las pacas generalmente son de 153 x 130 x 85cm., donde
cada una podría alcanzar un peso de 200 a 600 kg, según el grado de compactación
26
o la eficiencia del prensado. (JIMENEZ, 2014) En esta etapa se clasifican los residuos
según las operaciones que sigan:
Almacenar y comercializar: El papel, cartón, tetrapak y metal
Picado y prensado: El tereftalato de polietileno (PET) y plástico duro.
Área de picado y prensado: Esta etapa solo se realiza con los residuos que
necesitan reducir su volumen para el empaquetado tales como el PET, plástico duros
y metales. Existen diversos tipos de tecnologías para llegar al tamaño requerido. En
general, el tamaño adecuado para las hojuelas o flakes de residuos, de acuerdo con
las necesidades del mercado es entre ½ pulgadas y ¼ pulgadas. (JIMENEZ, 2014)
Empaquetado: Los residuos serán empaquetados en sacos de 60 kilos,
siendo etiquetados según lo que almacene. Durante el empaque se considerará al
máximo la disminución del volumen, para facilitar las labores de almacenamiento y
comercialización. (JIMENEZ, 2014)
Almacenamiento y comercialización: Las sacas serán almacenadas en
orden y protegidas de sol y agua, para su posterior comercialización con el mercado
nacional. (JIMENEZ, 2014)
Flujograma de etapas del reciclaje.
27
Ilustración 3. Flujograma de etapas del reciclaje.
Fuente: Manual de operaciones de botadero municipal controlado – Elaborado: Jiménez Suarez, 2014
2.1.4 COMPOSTAJE
El proceso de compostaje es referido a la transformación de la materia orgánica
en compost como producto final para su uso como abono orgánico. (JIMENEZ, 2014)
Las etapas de proceso de compostaje son:
Segregación rápida de los residuos orgánicos: En esta etapa se realiza la
segregación de materia orgánica compostables de la celda de confinamiento de los
residuos y es recomendable establecer un programa de selección de materia orgánica
desde los hogares. (JIMENEZ, 2014)
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Transporte de residuos a la planta de compostaje: Los residuos
seleccionados, mediante el uso de una moto carguera serán transportados
diariamente hacia la planta de compostaje y son parte del programa de selección de
materia orgánico en los hogares pasan directamente a la planta de compostaje.
(JIMENEZ, 2014)
Separación de residuos compostables: Se hará una separación minuciosa
de los productos que no pueden ser tratados en la compostera. (JIMENEZ, 2014)
Tales como:
Ceniza, ya que impide el proceso de compostaje.
Plásticos, vidrio y metales ya que dañan la calidad del abono.
Pesado de residuo compostables: Se realiza el pesado para llevar datos
cuantitativos de la materia orgánica que es recuperada. (JIMENEZ, 2014)
Picado de residuos compostables: La meta de picar los desechos es de
aumentar la superficie específica y por consecuencia la capacidad de retener aire y
agua para facilitar el proceso de biodegradación realizado por los microorganismos.
Las herramientas y el equipo para trozar deben resistirse a piedras, madera dura y
materiales agresivos, una vez acopiada la cantidad de material suficiente, se procede
a la formación de la pila. (JIMENEZ, 2014)
Armado de pilas de compostaje: Las rumas de residuos se recomienda que
sean de 1.0 a 1.5 m de ancho y una altura de 1.20 a 1.50 m., a fin de garantizar el
ingreso de oxígeno al ambiente y pueda realizarse una adecuada descomposición de
los residuos, si están muy bajas la materia orgánica no se calienta y el tiempo de
procesamiento será mayor. El armado de pilas se realizará de 500 kilos. (JIMENEZ,
2014)
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Mezclado, volteo de material de compostaje: El material recolectado debe
ser mezclado dos veces por semana, desmenuzando el material y moviéndolo del
exterior al centro para evitar la putrefacción anaeróbica, el residuo orgánico se debe
cuidar del agua y de fríos extremos. La degradación anaeróbica no es deseable en
una planta de compostaje, por causa de olores fuertes y de impedimento del proceso
de biodegradación aeróbico. (JIMENEZ, 2014)
En esta etapa se controlarán parámetros como: pH, humedad. Si alguno de los
parámetros se encuentra fuera de rango, se producirá un aumento en el tiempo de
proceso o una disminución del rendimiento de producción, además de variaciones en
la calidad del producto final. (JIMENEZ, 2014)
Incorporación de aditivo EM – compost, a la pila de compostaje: Luego de
armar las pilas se agrega un aditivo que acelera la descomposición de los residuos
orgánicos y controla de malos olores. (JIMENEZ, 2014) Siendo la preparación la
siguiente:
Un litro de EM-compost se mezcla en 20 litros de agua, de las cuales se
agregará 10 litros de mezcla para cada pila; luego se cubrirá la pila con plástico y cada
5 días se mueve para controlar la temperatura; este proceso tiene una duración de 40
– 45 días. (JIMENEZ, 2014)
Tamizado de compost: Después de 8 semanas el material compostado es
tamizado con la finalidad de separar aquel material que no ha sido degradado. El
material que no ha sido degradado óptimamente es incorporado nuevamente a las
pilas de compostaje según su etapa de maduración. (JIMENEZ, 2014)
Del compost obtenido, una parte será empleado para el proceso de
lombricultura y la otra pasará a ser debidamente envasada. (JIMENEZ, 2014)
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Lombricultura: En la planta de lombricultura, se empleará la lombriz
Eiseniafoetida (lombriz roja californiana) para apoyar al proceso de obtención de
humus, siendo un fertilizante orgánico de altísima calidad, acción prolongada, fácil y
económica producción. (JIMENEZ, 2014)
Envasado, almacenado y comercializado: En esta etapa el humus y el
compost será envasado, etiquetado y almacenados, teniendo en cuenta las
condiciones máximas de un almacén. Por último, pasaran a ser comercializados a
nivel nacional. (JIMENEZ, 2014)
Flujograma de etapas de compostaje.
Ilustración 4. Flujograma de etapas de compostaje.
Fuente: Manual de operaciones de botadero municipal controlado – Elaborado: Jiménez Suarez, 2014
31
2.1.4.1 Actualidad de Ecuador en generación de residuos sólidos
urbanos.
Según el informe elaborado en el año 2014 por el Instituto Nacional de
Estadísticas y Censos, en Ecuador se recoge alrededor de 11.203 toneladas por día
de residuos sólidos urbanos y solo 81 municipalidades de 220 existentes han iniciado
o mantienen procesos de separación en la fuente de los residuos sólidos, lo que
representa el 37% de municipalidades a nivel nacional (INEC, 2014)
Del total de residuos sólidos urbanos que genera Ecuador, los residuos
orgánicos se presentan en mayor porcentaje que los residuos inorgánicos.
Ilustración 5. Porcentaje de residuos sólidos urbanos generados en Ecuador, según su composición.
Fuente: Instituto Nacional de Estadísticas y Censos (INEC)
En cuanto al sistema de disposición final, del total de municipalidades solo 52
equivalentes al 23% cuentan con un sistema de disposición final a cielo abierto, 85
equivalentes al 39% cuentan con un sistema de relleno sanitario, 57 con un
equivalente al 26% cuentan con un sistema de botadero controlado y solo 26
equivalente al 12% cuenta con un sistema de celda emergente. (INEC, 2014)
Tabla 7. Disposición final de residuos sólidos a nivel nacional.
DISPOSICIÓN FINAL N° DE MUNICIPIOS PORCENTAJE %
Botadero a cielo abierto 52 23
Botadero Controlado 57 26
Celda emergente 26 12
Relleno Sanitario 85 39
TOTAL 220 100
Fuente: Instituto Nacional de Estadísticas y Censos (INEC) - Elaborado: Luis Ortega (Autor)
32
2.2 MARCO CONTEXTUAL
2.2.1 ASPECTOS FÍSICOS
2.2.1.1 Ubicación
El cantón Durán pertenece a la provincia del Guayas, se encuentra ubicado
frente al cantón Guayaquil, capital provincial. Posee una extensión de 58.043 m2.
Limita con el Río Babahoyo al Oeste; Samborondón al Norte; Cantón Yaguachi al Este
y Cantón Naranjal al Sur. (EARTHGREEN, 2015)
La capital cantonal es General Eloy Alfaro ubicado a 6 Km de Guayaquil y sus
parroquias son Eloy Alfaro y la Isla Santay. La topografía global de la ciudad es plana
al occidente, mientras que al Este se ubica el Cerro las Cabras, con una altura de 88
metros sobre el nivel del mar. (EARTHGREEN, 2015)
Ilustración 6. Ubicación geográfica del Cantón Durán.
Fuente: Municipio de Durán - Elaborado: Luis Ortega (Autor)
33
El terreno seleccionado para desarrollar el proyecto de la Planta de Tratamiento
de Residuos Sólidos Urbanos se encuentra ubicado a las afuera del cantón Durán, en
el kilómetro 15 de la vía duran Tambo. Dentro del actual relleno sanitario del cantón.
(EARTHGREEN, 2015)
Ilustración 7. Ubicación del terreno con respecto al canto Durán.
Fuente: Google Maps – Elaborado: Luis Ortega (Autor)
Se propone realizar el complejo arquitectónico de tratamientos de residuos
sólidos urbanos en ese lugar, considerando que el relleno sanitario actual es un
proyecto nuevo y tiene una larga vida útil aún.
El antiguo botadero municipal se encontraba en la ciudadela Abel Gilbert y fue
cerrado por la cercanía hacia la masa poblacional del cantón y sus posibles
afectaciones. (EARTHGREEN, 2015)
El relleno sanitario, cuenta con un terreno de 43 hectáreas, donde funcionan 3
celdas de residuos sólidos urbanos y una celda para residuos peligrosos.
(EARTHGREEN, 2015)
34
Entre las principales ventajas que obtenemos al desarrollar el proyecto en este
lugar es que se encuentra lejos de la masa poblacional de cantón Durán (15
kilómetros) y el costo de traslado de los residuos sólidos urbanos a su etapa de
disposición final es mínimo ya que se encuentra en el mismo terreno.
(EARTHGREEN, 2015)
Ilustración 8. Zonificación de espacios en el relleno sanitario del cantón Durán.
Fuente: Earthgreen, 2015 – Elaborado: Luis Ortega (Autor)
.
Como observamos en la ilustración anterior el relleno sanitario dispone de dos
grandes terrenos en donde se podría implementar el proyecto.
2.2.1.1.1 Criterios considerados en la elección del terreno
Para seleccionar el terreno del proyecto, se consideraron criterios establecidos
para elegir un terreno de un relleno sanitario, la información se obtuvo del documento
Diseño, Construcción, Operación y Cierres de Rellenos Sanitarios, elaborado por la
Muy Ilustre Municipalidad de Loja. Se realizó el análisis con base en estos criterios
35
considerando que la planta arquitectónica de tratamiento de residuos sólidos urbanos
es un complemento del relleno sanitario.
La selección del lugar tiene tres aspectos muy importantes:
Tabla 8. Aspectos para la elección del terreno.
ASPECTOS
ECONÓMICOS
Distancia del área de procedencia de los desechos: Se
recomienda que sea de 10 a 20 kilómetros.
Distancia de otra infraestructura relevante.
Propiedad del terreno en cuestión: Se recomienda que sea
municipal.
Dimensiones del terreno: Se recomienda que tenga el área
suficiente para que el proyecto sea progresivo.
Caminos de accesos: Se recomienda que estén en buen
estado.
ASPECTOS
AMBIENTALES
proximidad a áreas habitadas: debe estar al menos a 2
kilómetros.
Existencia de áreas protegidas: Si existe un tipo de área
protegida, no es recomendable porque puede contaminarla y
afectarla.
ASPECTOS
TÉCNICOS
Morfología del terreno: Se prefiere la construcción en terreno
plano o ligeramente inclinado, entre 3 - 12 %, para que exista
la posibilidad de evacuar las aguas lixiviadas con pendiente
natural.
Condiciones sísmicas: Se recomienda que la zona sea de
intensidad leve.
Estructura y composición del suelo: Se prefieren suelos con
alto porcentaje de arcilla para asegurar baja permeabilidad.
Nivel de las capas freáticas, se prefiere una profundidad mayor
a 3 m durante todo el año.
Fuente: Diseño, Construcción, Operación y Cierre de Rellenos Sanitarios Municipales, Ciudad Loja, 2013 – Elaborado: Luis Ortega (Autor)
Considerando la información anterior, se elaboró una tabla donde identificamos
los aspectos con los que cumple el terreno seleccionado para el proyecto.
36
Tabla 9. Aspectos que cumple el terreno para su elección.
ASPECTOS
CARACTERISTICAS
CUMPLE
NO CUMPLE
OBSERVACION
ASPECTOS
ECONÓMICOS
Distancia al lugar de
procedencia de residuos
X 15 kilómetros
Distancia de infraestructura
relevante
X
Mismo sitio
Propiedad X Municipio de Duran
Dimensiones X 7.17 hectáreas
Caminos de acceso X Vías de primer orden
ASPECTOS
AMBIENTALES
Proximidad de áreas
habitadas
X 5 kilómetros
Existencia de áreas
protegidas
X No tiene
ASPECTOS
TECNICOS
Morfología del terreno X Plana
Condiciones Sísmicas X Leve
Composición del suelo X Arcilloso
Nivel freático X 6 metros
Elaborado: Luis Ortega (Autor)
Como observamos en la tabla anterior, el terreno cumple con todos los
aspectos necesarios para desarrollar la planta arquitectónica de tratamiento de
residuos sólidos urbanos del cantón Durán.
2.2.1.1.2 Datos del terreno
Ilustración 9. Datos del terreno seleccionado.
Elaborado: Luis Ortega (Autor
37
Forma: El terreno posee una forma irregular.
Perímetro: Posee un perímetro de 718.45 metros lineales.
Área: Su área es de 2.79 hectáreas.
2.2.1.2 CLIMA
2.2.1.2.1 Temperatura
De datos obtenidos del Instituto Nacional de Meteorología e Hidrología
(INAMHI), el Instituto Nacional de Estadísticas y Censos (INEC) elaboró un registro
mensual de la temperatura existente en el cantón Durán desde el año 2005 hasta el
año 2009.
Tabla 10. Registro de temperatura en el cantón Durán (2005 - 2009)
Fuente: Instituto Nacional de Estadísticas y Censos (INEC)
Los datos de la tabla anterior muestran que la media del mes de abril registra
la temperatura máxima con 27,9 grados centígrados (°C) y la media del mes de agosto
la temperatura mínima con 24,9 grados centígrados (°C). (PDOT, 2015)
38
2.2.1.2.2 Precipitación
El Instituto Nacional de Estadísticas y Censos (INEC) elaboró un registro
mensual de la cantidad de precipitación que se genera en el cantón Durán desde el
año 2005 hasta el año 2009, basados en datos obtenidos del Instituto Nacional de
Meteorología e Hidrología (INAMHI).
Tabla 11. Registro de precipitaciones en el cantón Durán (2005 - 2009)
Fuente: Instituto Nacional de Estadísticas y Censos (INEC)
Según los datos de la tabla anterior observamos que de enero a mayo es la
época lluviosa, de junio a octubre se presenta la estación seca y noviembre a
diciembre se considera un periodo de amortiguación.
También podemos apreciar que el promedio de precipitaciones en el cantón
Duran es de 5110.2 milímetros (mm), siendo la media de marzo quien presenta mayor
cantidad de lluvia con 1916.8 milímetros (mm) y la media de agosto menor cantidad
de lluvia con 1.1 milímetros (mm). (PDOT, 2015)
39
2.2.1.2.3 Humedad
El Instituto Nacional de Estadísticas y Censos (INEC) elaboró un registro
mensual de la humedad relativa existente en el cantón Durán desde el año 2005 hasta
el año 2009, basados en datos obtenidos del Instituto Nacional de Meteorología e
Hidrología (INAMHI).
Tabla 12. Registro de humedad relativa en el cantón Durán (2005 - 2009)
Fuente: Instituto Nacional de Estadísticas y Censos (INEC)
Como se observa en la tabla anterior, la media anual varía de 72% a 75%,
siendo diciembre el mes con el mínimo porcentaje de humedad con 68% y febrero el
mes con el máximo porcentaje de humedad con 78%. (PDOT, 2015)
2.2.1.2.4 Viento
De datos obtenidos del Instituto Nacional de Meteorología e Hidrología
(INAMHI), el Instituto Nacional de Estadísticas y Censos (INEC) elaboró un registro
mensual de la velocidad de los vientos en el cantón Durán desde el año 2005 hasta el
año 2009.
40
Tabla 13. Registro de la velocidad del viento en el cantón Durán (2005 - 2009)
Fuente: Instituto Nacional de Estadísticas y Censos (INEC)
Como se observa en la tabla anterior, la media de los meses enero y febrero
registra la velocidad mínima de los vientos, esta es de 3 metros sobre segundos (m/s),
mientras que la media de noviembre registra la velocidad máxima con 19 metros sobre
segundos (m/s). (PDOT, 2015)
Además, también apreciamos que la velocidad del viento fue baja hasta
septiembre del año 2008, desde entonces se tienen vientos de elevada intensidad.
Los vientos predominantes en el cantón Duran son de sentido suroeste ha sentido sur.
Ilustración 10. Dirección de vientos predominantes del cantón Durán.
. Fuente: Instituto Nacional de Estadísticas y Censo (INEC)
41
2.2.1.3 ASPECTOS FÍSICOS
2.2.1.3.1 Topografía
Su topografía es planimetría, con presencia de vegetación proveniente de la
zona, según el levantamiento topográfico realizado en el terreno, este contiene las
siguientes coordenadas.
Tabla 14. Coordenadas UTM del terreno seleccionado.
COORDENADAS UTM (WG84)
PUNTO X Y
1 -2.227912 -79.736535
2 -2.224746 -79.732844
3 -2.223384 -79.734386
4 -2.227496 -79.737317
Elaborado: Luis Ortega (Autor)
2.2.1.3.2 Geología del terreno
La litología observada en el levantamiento geológico, registrada en la
exploración geofísica a través de Sondeos Eléctricos Verticales y las perforaciones
geotécnicas determinan la existencia en superficie de arcillas de baja permeabilidad,
este estrato es casi continuo con una potencia que alcanza hasta los 2 metros de
profundidad, subyacen estratos de arcillas con diferente grado de compactación de
baja a media permeabilidad, entre estas arcillas existe un lente de arena fina con limos
y arcillas asociados a paleo cauces con mediana permeabilidad favorables para la
circulación y almacenamiento de agua. (EARTHGREEN, 2015)
En la zona de estudio se identificaron mediante análisis de suelo los horizontes
estratigráficos, los mismos que se detallan en la siguiente ilustración.
42
Ilustración 11. Horizontes estratigráficos del terreno seleccionado.
Fuente: Earthgreen, 2015
Desde el punto de vista técnico, este tipo de suelo presenta algunos
inconvenientes de estabilidad y capacidad portante para las zonas de lleno, pero
desde el punto de vista ambiental, una importante ventaja, que genera
impermeabilidad y no permite que el lixiviado se filtre rápidamente al subsuelo,
además de ejercer un intercambio iónico con los contaminantes de lixiviado.
(EARTHGREEN, 2015)
2.2.1.4 Hidrología
La región de Durán no presenta recursos hídricos importantes ni tampoco
esteros pronunciados. Sin embargo, los cuerpos hídricos temporales causados por el
incremento de los esteros y las inundaciones en lluvias fuertes dispersan los residuos
a lo largo y ancho de las calles. (EARTHGREEN, 2015)
43
Tabla 15. Cuerpos hídricos del cantón Duran.
Fuente: Instituto Nacional de Estadísticas y Censos (INEC)
En el terreno para el proyecto se determinó el nivel freático en el pozo
geotécnico 6 (localizada al norte) a 1.80 metros y en el pozo 4 localizada al sur a 2.0
metros, en las restantes 5 perforaciones no se registraron niveles freáticos hasta los
6 metros de profundidad; por lo expuesto se deduce que los niveles freáticos se
encuentran más profundos que los sistemas de drenaje laterales (entiéndase canal de
riego y fosas con lixiviados), por lo tanto la recarga real a nivel subterráneo proviene
desde la cordillera y de los sistemas de drenaje más significativos a nivel regional
como también por el aporte de agua marina, sin incidencia en la recarga a nivel local.
El tipo de depósito como se ha indicado es de llanura terminal, en zona bajas de
inundación relacionadas con la fluctuación del nivel del mar. (EARTHGREEN, 2015)
2.2.1.5 Suelos
La parte Oeste del cantón presenta los suelos más aptos para la agricultura. En
la zona Norte se encuentran los asentamientos más bajos y por tanto la mayor
cantidad de población. La región tiene dos tipos de suelos predominantes.
(EARTHGREEN, 2015)
44
Suelos aluviales de inundaciones de ríos
Estos se encuentran en las regiones planas conocidas como llanos de
inundación entre los sistemas fluviales Daule y Babahoyo. Son de granulometría
arcillosa, pesada y que al secarse formas grandes masivos duros. Por su gran peso,
el uso agrícola de este suelo es el cultivo de arroz con riego. (EARTHGREEN, 2015)
Suelo arcilloso de planicie aluvial
Estos suelos son superficiales y son propios de regiones más altas con bajo
drenaje. Son usados también para los cultivos de arroz o para pastizales.
(EARTHGREEN, 2015)
Uso de suelo: El área de influencia directa del relleno sanitario presenta en su
totalidad vocación agrícola, en su gran mayoría cultivos de arroz y ganadería y en
menor escala otro tipo de cultivos. La inundabilidad de la zona y la disponibilidad de
agua en todas las épocas del año es aprovechada por los agricultores para el
desarrollo de cultivos de arroz; igualmente las zonas que no son cultivadas son
aprovechadas para la ganadería. (EARTHGREEN, 2015)
45
2.2.1.6 VEGETACIÓN
2.2.1.6.1 Fauna
Tabla 16. Fauna característica del cantón Durán.
IMAGEN ESPECIFICACIÓN
Nombre común: Murciélago pescador Nombre científico: Noctilio leporinus Concepto: El murciélago pescador es una especie de
quiróptero que habita en zonas de bosque húmedo, desde
México hasta el norte de Argentina, incluidas las Antillas.
Nombre común: Zarigüeyas Nombre científico: Didelphimorphia Concepto: Los didelfimorfos o zarigüeyas son un orden de mamíferos que agrupa a la mayor parte de los marsupiales que pueblan en la actualidad el continente americano.
Nombre común: Ardilla de Guayaquil Nombre científico: Simosciurus stramineus Concepto: Es una especie endémica, presente únicamente en la costa central del Ecuador.
Nombre común: Murciélago frutero Nombre científico: Artices jamaicensis Concepto: El murciélago frugívoro de Jamaica es un murciélago frugívoro nativo de América Central y Sur América. Sus características distintivas incluyen la ausencia de una cola externa y una membrana Inter femoral corta en forma de U.
Nombre común: Mapache u Oso lavadores. Nombre científico: Procyon Concepto: Es un género de mamíferos carnívoros de la familia Procyonidae conocidos comúnmente como mapaches u osos lavadores. Son propios de América.
Nombre común: Ocelote Nombre científico: Leopardus pardalis Concepto: El ocelote es una especie de mamífero carnívoro
de la familia Felidae. Se encuentra ampliamente distribuido en América, donde se diferencia en numerosas subespecies.
Nombre común: Oso hormiguero Nombre científico: Vermilingua
Concepto: Son un suborden de mamíferos placentarios del
orden Pilosa. Son nativos del sureste mexicano, América Central y Sudamérica; incluye dos familias, Cyclopedidae y Myrmecophagidae.
46
Fuente: Earthgreen - Elaborado: Luis Ortega (Autor)
2.2.1.6.2 Flora
En la Subregión de Durán existen varios tipos de formaciones vegetales, este
tipo de bosque se encuentra a una altura entre los 50 y 200 metros sobre el nivel del
mar (m.s.n.m.). A demás existen zonas en las cercanías de la ciudad con ecosistemas
distintos, como de tipo Manglar. en el bosque deciduo de tierras bajas los árboles más
notorios son los de la familia Bombacaceae. La vegetación de estrato medio son los
cactus y las plantas espinosos del orden Fabales. (EARTHGREEN, 2015)
Tabla 17. Flora característica del cantón Duran.
Nombre común: Carpintero Nombre científico: Picidae Concepto: Los pícidos son una gran familia de aves del orden
de las Piciformes que incluye 218 especies conocidas popularmente como pájaros carpinteros, carpinteritos, pitos, picos, picamaderos, picatroncos, picapinos, chupasavias y torcecuellos.
IMAGEN ESPECIFICACIÓN
Nombre común: Bototillo Nombre científico: Cochlospermum vitifolium Concepto: Son plantas árboles o arbustos, que alcanzan un tamaño de 3–15 m de alto. Hojas con 5–7 lobos elípticos a oblongos, acuminadas, subenteras a serradas, glabras o pubescentes en el envés. Panícula terminal amplia, flores actinomorfas, 8–12 cm de ancho; pétalos ampliamente obovados, emarginados, amarillos; ovario 1-locular, con 5 placentas parietales.
Nombre común: Guayacán amarillo Nombre científico: Handroanthus chrysanthus Concepto: Este es un árbol que mide hasta 35 m de alto y
puede llegar a tener un diámetro de hasta 60 cm, hojas opuestas, con 5 hojuelas, de 5 a 25 cm de largo y de 8 a 20 cm de ancho. Sus flores campanuladas (forma de campana), grandes, en grupos de inflorescencias, de 5 a 12 cm de largo, de color amarillo claro, muy vistosas con líneas rojas en el cuello.
47
Fuente: Earthgreen - Elaborado: Luis Ortega (Autor)
Nombre común: Tecoma Nombre científico: Tecoma castanifolia Concepto: Es una especie de arbusto ornamental, alcanza alturas de 2 o 3 metros y se distribuye en Ecuador en la costa
y la Cordillera de los Andes.
Nombre común: Ceibo Nombre científico: Ceiba trichistandra Concepto: El árbol alcanza 60 a 70 metros de altura, con un tronco grueso que puede llegar a medir más de 3 m de diámetro, con raíces tabulares. El tronco y muchas de sus ramas mayores están densamente pobladas de espinas largas y robustas. Las hojas están divididas en 5 a 9 folíolos más pequeños, cada hoja sobrepasa los 20 cm.
Nombre común: Guazuma Nombre científico: Guazuma ulmifolia Concepto: Es un árbol de porte bajo y muy ramificado que puede alcanzar hasta 20 m de altura, con un tronco de 30 a 60 cm de diámetro recubierto de corteza gris. Las hojas son simples, de 6 a 12 cm de largo y con el ápice agudo.
Nombre común: Niguito Nombre científico: Muntingia Concepto: Árbol pequeño o arbusto caducifolio, de 3 a 8 m
(hasta 12 m) de altura, con un diámetro a la altura del pecho de hasta 20 cm., con copa estratificada ancha y hojas simples, alternas, oblongo-lanceoladas, de 6 a 14 cm de largo por 2 a 4 cm de ancho, acuminadas, oblicuas en la base.
Nombre común: Cactus Nombre científico: Armatocereus backed Concepto: Es un género de cactus. Estas especies tienen las flores blancas con hojas espinosas. Los frutos son la mayoría espinosos. Son cultivadas como planta ornamental y alcanzan una altura de 6 metros.
Nombre común: Anthurium Nombre científico: Anthurium Concepto: Son plantas caducas, herbáceas o leñosas,
erectas, rastreras o trepadoras, de hojas muy decorativas. Las hojas son de consistencia y grosor notables, ovales, en forma de corazón o punta de flecha, bastante grande, a veces divididas en lóbulos o incluso en forma de mano. El espádice, que a menudo se confunde con la flor del anturio, constituye el elemento de mayor curiosidad: puede ser rojo, purpúreo, verde manzana, rosa intenso, casi anaranjado, blanco, negro y amarillo que es muy difícil de conseguir. Son plantas llamativas y su tamaño varía según su especie.
Tratamiento: conjunto de procesos y operaciones mediante los cuales se
modifican las características físicas, químicas y microbiológicas de los residuos
sólidos, con la finalidad de reducir su volumen y las afectaciones para la salud del
hombre, los animales y la contaminación del medio ambiente.
Recolección y transportación: traslados de los desechos sólidos en vehículos
destinados a este fin, desde los lugares de almacenamientos hasta el sitio donde
serán dispuestos, con o sin tratamiento.
Colector: el que tiene a su cargo la recolección de desechos sólidos.
Disposición final: acción de ubicación final de los desechos sólidos. Proceso
final de la manipulación y de la eliminación de los desechos sólidos.
70
Reciclaje: toda actividad que permite aprovechar un residuo sólido mediante
un proceso de trasformación para cumplir su fin inicial u otro fin.
Compostaje: proceso de manejo de desechos sólidos, por medio del cual los
desechos orgánicos son biológicamente descompuestos, bajo condiciones
controladas, hasta el punto en que el producto final puede ser manejado, embodegado
y aplicado al suelo, sin que afecte negativamente el medio ambiente.
Desechos Sólidos: son materiales de poco peligro, que son eliminados por la
acción del ser humano o creados por el ambiente, esto es que no tienen un provecho
inmediato para su actual poseedor se transforma en indeseables.
Almacenamiento: toda operación conducente al depósito transitorio de los
desechos sólidos, en condiciones que aseguren la protección al medio ambiente y a
la salud humana. Acumulación de los desechos sólidos en los lugares de generación
de los mismos o en lugares aledaños a estos, donde se mantienen hasta su posterior
recolección.
2.4 MARCO LEGAL E INSTITUCIONAL
2.4.1 LEYES DE CARÁCTER GENERAL Y AMBIENTAL
2.4.1.1 En la Constitución Política de la República del Ecuador
La Constitución Política del Ecuador aprobada en el año 2008, contempla las
siguientes disposiciones sobre el tema ambiental:
El articulo 14 reconoce el derecho al buen vivir de los habitantes con
relación al medio ambiente.
71
Art. 14. Se reconoce el derecho de la población a vivir en un ambiente sano y
ecológicamente equilibrado, que garantice la sostenibilidad y el buen vivir, sumak
kawsay.
Se declara de interés público la preservación del ambiente, la conservación de
los ecosistemas, la biodiversidad y la integridad del patrimonio genético del país, la
prevención del daño ambiental y la recuperación de los espacios naturales
degradados.
El artículo 264. Establece las competencias de los gobiernos municipales sin
perjudicar otras obligaciones que determina la ley.
Art. 264. Los Gobiernos Municipales tendrán las siguientes competencias
exclusivas sin perjuicio de otras que determina la ley:
Prestar los servicios de agua potable, manejo de desechos sólidos, actividades
de saneamiento ambiental y aquellos que establezca la ley.
2.4.1.2 En el Ley de Gestión Ambiental
Establece los principios de solidaridad, corresponsabilidad, cooperación,
coordinación, reciclaje, reutilización de desechos, utilización de tecnologías
alternativas sustentables, respeto a las culturas y prácticas tradicionales.
2.4.1.3 La Ley de la Prevención y Control de la Contaminación Ambiental
Contempla disposiciones de prohibición de contaminación del aire, agua y
suelo; cuyas fuentes potenciales de contaminación se describen en la misma Ley.
Artículo 11 respecto a contaminación del aire.
Artículo 16 respecto a la autorización de descargas de líquidos residuales.
72
Reglamento para la prevención y control de la contaminación ambiental en lo
relativo al recurso agua, Título III, capítulo 1 y 3.
Reglamento para la prevención y control de la contaminación originada por la
emisión de ruidos, Título I.
Reglamento para el manejo de desechos sólidos Título II.
2.4.1.4 En la Ley Orgánica de Salud
Hasta el momento, la legislación ambiental del Ecuador tiene una fuerte
influencia sanitarista que se origina en el código de salud, la entidad responsable de
su aplicación es el Ministerio de Salud a través de sus distintos órganos.
Art. 103. Se prohíbe a toda persona, natural o jurídica, descargar o depositar
aguas servidas y residuales, sin el tratamiento apropiado, conforme lo disponga en el
reglamento correspondiente, en ríos, mares, canales, quebradas, lagunas, lagos y
otros sitios similares. Se prohíbe también su uso en la cría de animales o actividades
agropecuarias.
Los desechos infecciosos, especiales, tóxicos y peligrosos para la salud, deben
ser tratados técnicamente previo a su eliminación y el depósito final se realizará en
los sitios especiales establecidos para el efecto por los municipios del país.
Para la eliminación de desechos domésticos se cumplirán las disposiciones
establecidas para el efecto.
Las autoridades de salud, en coordinación con los municipios, serán
responsables de hacer cumplir esta disposición.
Art. 104. Todo establecimiento industrial, comercial o de servicios, tiene la
obligación de instalar sistemas de tratamiento de aguas contaminadas y de residuos
tóxicos que se produzcan por efecto de sus actividades.
73
Las autoridades de salud, en coordinación con los municipios, serán
responsables de hacer cumplir esta disposición.
2.4.2 NORMATIVA APLICABLE AL PROYECTO
Definición del marco normativo asociado a la temática del proyecto “Estudio y
diseño de una planta arquitectónica de tratamiento de residuos sólidos urbanos”, se
revisaron las siguientes:
Norma ASTM615. - Especificaciones estándar para deformaciones en varillas
utilizadas en el hormigón armado incluidas las normas suplementarias.
Norma ASTM C33.- Especificaciones estándar para agregados del hormigón.
Normas ASTMC150. - Especificaciones estándar para el cemento Portland.
Norma ASTM C39.- Prueba de ensayo a la resistencia a compresión de
especímenes cilíndricos y hormigón.
Normas NTE INEN 2293. Accesibilidad de las personas al medio físico.
Servicios higiénicos, cuartos de baños y baterías sanitarias.
Normas NTE INEN 2245. Accesibilidad de las personas al medio físico.
Rampas.
Normas NTE INEN 2249. Accesibilidad de las personas al medio físico.
Circulación vertical, escaleras.
Neufert el arte de proyectar en arquitectura.
74
CAPÍTULO III
3 METODOLOGÍA
3.1 TIPOS DE INVESTIGACIÓN.
El presente trabajo considera características de investigación de tipo cualitativo
y cuantitativo, considerando así la metodología a emplear como mixta. Esto se da
debido a que se busca dar valor numérico a dicha información por medio de la
intervención de la población y por otra parte se requiere de información objetiva y
concreta que sirva para poder llevar a cabo la investigación planteada.
3.1.1 MÉTODOS
Método científico: consta de 3 etapas, la investigación, el procesamiento y
recolección de datos y las conclusiones producto del análisis de los datos obtenidos.
Método empírico: consta de la encuesta-muestreo para el área de estudio.
Método sistémico: consta de la programación arquitectónica.
3.1.2 TÉCNICAS E INSTRUMENTOS
Observación: se utiliza para hacer un análisis inicial y rápido de cómo se
encuentra el área de estudio.
Recopilación documental: se utiliza para la realización del marco teórico,
datos que sirven para el proceso investigativo del conjunto habitacional, sean estos
clima, temperatura, vientos, asoleamientos y normativas.
Encuesta-muestreo: dirigida a la población a servir, para que respondan a los
cuestionamientos referentes al proyecto.
75
3.2 POBLACIÓN Y MUESTRA
3.2.1.1 Población
Según el último censo hecho en el año 2010 por el Instituto Nacional de
Estadísticas y Censos (INEC), en el cantón Durán tiene 235.769 habitantes. (INEC,
2010)
Considerando que del último censo a la actualidad han pasado 8 años, se toma
en cuenta una proyección poblacional elaborada por la misma Institución (INEC),
donde establecen que la población para el año 2019 (Fecha actual) es de 308.059
habitantes. (INEC, 2010)
3.2.1.2 Muestra
Para el cálculo de muestra se plantea la fórmula establecida por el Dr. Mario
Herrera Castellanos (INVESTIGACIÓNPEDIA, 2011).
Ilustración 35. Fórmula de cálculo de muestra.
Universo de la muestra: El universo determinado para el cálculo de la muestra
es de 308.059 habitantes, población estimada por el Instituto Nacional de Estadísticas
y Censos para el año 2019. (INEC, 2010)
Datos de la fórmula:
según diferentes seguridades el coeficiente de zα varía, así:
• si la seguridad zα fuese del 90% el coeficiente sería 1.645
• si la seguridad zα fuese del 95% el coeficiente sería 1.96
• si la seguridad zα fuese del 97.5% el coeficiente sería 2.24
• si la seguridad zα fuese del 99% el coeficiente sería 2.576
76
Los datos que requiere la formula seleccionada, están contemplados en la
siguiente tabla.
Tabla 29. Datos de la fórmula para cálculo de muestra.
EQUIVALENTES: DATOS:
N Tamaño de la población 308.059 Habitantes
ZA Valor z dado un nivel de confianza del 90% 1.96 (95%)
n Tamaño de la muestra Resultado
p Proporción esperada 5% (0.05)
q 1-P 1-0.05 = 0.95
D Precisión 5%
Elaborado: Luis Ortega (Autor)
Desarrollo de la fórmula:
308059 x (1.96) ² x 0.05 x 0.95
0.05(308059-1) +(1.96) ²x0.05x0.95
56213.37
770.14+0.18
56213.37
770.32
n= 72.97 Equivale 73
De acuerdo con el resultado de la fórmula aplicada con los respectivos datos, se
determina que el tamaño de la muestra es de 73 habitantes.
n=
n=
n=
77
CAPÍTULO IV
4 RESULTADOS
4.1 ANÁLISIS DE CUADROS ESTADÍSTICOS - ENCUESTAS
Pregunta 1:
Ilustración 36. Resultados de la encuesta realizada, pregunta 1.
Elaborado: Luis Ortega (Autor)
Análisis de resultados: Según los datos obtenidos el 88% de las personas
encuestadas tienen conocimiento sobre el reciclaje y su proceso, mientras que el 12%
restantes desconoce de esta actividad. Vale acotar que el porcentaje que no conoce
sobre el tema, son habitantes de bajo poder adquisitivo económico y viven en zonas
aledañas al casco urbano.
88
12
¿C O N O C E Q U É E S R E C IC LAJ E ?
SI NO
78
Pregunta 2:
Ilustración 37. Resultados de la encuesta realizada, pregunta 2.
Elaborado: Luis Ortega (Autor)
Análisis de resultados: La encuesta realizada determina que el 72% de
encuestados afirman que los residuos sólidos que genera el cantón van a un botadero,
el 17% dice que va a un relleno sanitario, el 7% a un botadero controlado y por último
tan solo el 4 % establece que a van a celdas de confinamiento.
Pregunta 3:
Ilustración 38. Resultados de la encuesta realizada, pregunta 3.
Elaborado: Luis Ortega (Autor)
Análisis de resultados: Según la encuesta El 45% de las personas
encuestadas realiza actividades de reciclaje de manera frecuente, el 17% lo hace de
manera esporádica, por lo general plástico o cartón y el 12% no realiza ningún tipo de
reciclaje.
72
17
47
¿SABE D Ó N D E VAN LO S R E S ID U O S S Ó LID O S
Q U E GE N E R A E L C AN T Ó N D U R Á N ?
BOTADERO RELLENO SANITARIO CELDAS CONTROLADO
4512
17
¿P R AC T IC A E L R E C IC LAJ E ?
SI NO A VECES
79
Pregunta 4:
Ilustración 39. Resultados de la encuesta realizada, pregunta 4.
Elaborado: Luis Ortega (Autor)
Análisis de resultados: Según la encuesta realizada el 95% de las personas
encuestadas desconocen la existencia de alguna planta de tratamiento en el cantón y
el 5% afirmar que hay pequeñas recicladoras.
Pregunta 5:
Ilustración 40. Resultados de la encuesta realizada, pregunta 5.
Elaborado: Luis Ortega (Autor)
Análisis de resultados: Según los datos obtenidos el 94% de encuestados
está de acuerdo en realizar prácticas de reciclaje y el 6% restantes no, por causas
personales.
5
95
¿C O N O C E D E LA E X IS T E N C IA D E U N A P LAN TA D E
T R ATAM IE N TO D E R E S ID U O S S Ó LID O S E N D U R Á N ?SI NO
94
6
S Í E N E L C AN T Ó N D U R Á N E X IS T IE R A U N A P LAN TA
D E T R ATAM IE N TO D E R E S ID U O S S Ó LID O S U R BAN O S .
¿P R AC T IC AR Í A E L R E C IC LAJ E ?
SI NO
80
Pregunta 6:
Ilustración 41. Resultados de la encuesta realizada, pregunta 6.
Elaborado: Luis Ortega (Autor)
Pregunta 7:
Análisis de resultados: La encuesta realizada determina que el 88% de
encuestados afirman que la frecuencia con la que pasa el recolector de basura es
intermedia, el 7% dice que es diariamente y el 5 % establece que el recolector pasa
solo una vez por semana.
Ilustración 42. Resultados de la encuesta realizada, pregunta 7.
Elaborado: Luis Ortega (Autor)
Análisis de resultados: Según la encuesta el 82% de las personas
encuestadas dicen que no existe contenedores para reciclar cercanos a su domicilio,
mientras que el 18% restantes afirman que sí.
5
88
7
¿C O N Q U E FR E C U E N C IA PAS A E L R E C O LE C TO R
D E R E S ID U O S P O R LA ZO N A D O N D E V IV E ?DIARIAMENTE INTERMEDIO SEMANAL
18
82
¿C E R C A DE SU DOMIC ILIO HAY
C O N T E N ED O R ES PAR A R E C IC LAR ?
SI NO
81
Pregunta 8:
Ilustración 43. Resultados de la encuesta realizada, pregunta 8.
Elaborado: Luis Ortega (Autor)
Análisis de resultados: Según la encuesta El 11% de las personas usa los
contenedores de reciclaje existentes, el 7% lo hace de manera esporádica, y el 82%
no conoce la existencia de ellos por el sector.
PREGUNTA 9:
Ilustración 44. Resultados de la encuesta realizada, pregunta 9.
Elaborado: Luis Ortega (Autor)
Análisis de resultados: El 73% de las personas encuestadas está de acuerdo
con hacer uso de los contenedores de reciclaje, mientras que el 27% restantes no,
debido a causar personales.
11
82
7
¿USA LOS C ONT E NE DOR ES
E X IS T E N T ES ?
SI NO A VECES
73
27
S I S E U BIC AN C O N T E N ED O R ES PAR A
R E C IC LAR . ¿LO S U S AR Í A?
SI NO
82
Pregunta 10:
Ilustración 45. Resultados de la encuesta realizada, pregunta 10.
Elaborado: Luis Ortega (Autor)
Análisis de resultados: El 94% de las personas encuestadas están de
acuerdo con seguir un sistema de recolección que facilite la labor del reciclaje,
mientras que el 6% restantes no, debido a causar personales.
4.2 ANÁLISIS DE ENTREVISTA
La entrevista se realizó en la planta de recolección de residuos sólidos de
Puerto Limpio, ubicada al Norte Guayaquil en la avenida Casuarina (Entrada de la 8),
la persona entrevistada fue el señor Víctor Esteban Vinces (Director Encargado).
Pregunta 1: ¿Qué clase de residuos sólidos recibe la planta?
Entrevistado: En la planta se reciben todo tipo de residuos, pero solo se
seleccionan aquellos de uso comercial, entre los cuales tenemos: Cartón, botellas de
plástico, vidrio y aluminio. El resto de los residuos, tanto orgánicos como peligrosos,
se envían al lugar de disposición final.
Pregunta 2: ¿Qué cantidad de residuos sólidos recibe la planta a la
semana?
94
6
S I S E I M P L E M E N T A U N N U E V O S I S T E M A D E R EC O L EC C IÓ N Q U E F O M E N T E E L R EC I C L A J E . ¿ ES TA R Í A D E A C U E R D O C O N
S EG U I R L O ?
SI NO
83
Entrevistado: La planta recibe alrededor de 25 toneladas diarias, un total de 175
toneladas por semana.
Pregunta 3: ¿Qué cantidad de residuos sólidos salen de la planta al
relleno sanitario?
Entrevistado: Se recupera alrededor del 60% de residuos, el 40% restante que
equivale a 17.5 toneladas es enviado al sitio de disposición final, entre esos residuos
tenemos en gran mayoría a los orgánicos.
Pregunta 4: ¿Con qué frecuencia son llevados los residuos de rechazo al
relleno sanitario?
Entrevistado: Los residuos sólidos recolectados son llevados diariamente.
Pregunta 5: ¿Qué criterios utilizan para clasificar los residuos de
rechazo?
Entrevistado: Los residuos sólidos son clasificados de acuerdo con su material
de composición, en ciertos casos como el del plástico, se necesita hacer una
subclasificación, considerando que existen diversos tipos de plásticos.
Pregunta 6: ¿A qué empresas les venden los residuos? ¿con que
frecuencia?
Entrevistado: El material recuperado y tratado se vende a empresas dedicadas
a la industria de objetos compuestos por los materiales que se selecciona. Se vende
el producto de manera diaria.
Pregunta 8: ¿Cuántos trabajadores tiene la planta?
Entrevistado: 38 Trabajadores.
84
4.3 DISCUSIÓN DE ENCUESTAS Y ENTREVISTAS
Las encuestas establecidas para el presente trabajo de titulación ayudarón a
obtener datos de carácter informativo, referentes al conocimiento que tiene la
población del Cantón Durán con respecto al reciclaje y a la situación actual del
tratamiento que reciben los residuos sólidos, también se obtuvo información de
aceptación del proyecto, la cual fue afirmativa, un 94% de la población esta de acuerdo
con que se implemente un equipamiento que ayude a mitigar el impacto ambiental que
generan los residuos sólidos y un 80% esta dispuesto a cambiar el sistema de
recolección actual de basura, para facilitar la separación en el proceso de tratamiento.
También se realizó una entrevista, para obtener información sobre el
funcionamiento y el modo de operar en este tipo de equipamientos (Planta de
tratamiento de residuos sólidos), donde se pudo concluir que, el proceso de selección
se lo hace de acuerdo con el material de composición, sea este plástico, cartón, papel,
metal o madera. Vale recalcar, que se pude recuperar hasta un 60% de residuos
sólidos, para luego ser comercializados como materia prima al sector industrial.
85
CAPÍTULO V
5 PROPUESTA
5.1 OBJETIVO GENERAL
Diseñar un complejo arquitectónico de tratamiento de residuos sólidos urbanos
que contribuya a una solución ambiental, espacial y funcional, cumpliendo con
objetivos particulares establecidos de acuerdo con criterios de diseño, con respecto a
ubicación, forma, función y medio ambiente.
5.2 OBJETIVOS PARTICULARES
OBJETIVOS CRITERIOS
Diseñar el proyecto arquitectónico
considerando las variables
establecidas en el Manual de
Criterios de Diseño Urbano), las
cuales son: Clima, hidrografía,
topografía, suelo y vegetación.
Una adecuada orientación del
proyecto permitirá disminuir la
incidencia de radiación solar y
obtener ventilación e iluminación
natural.
Respetar los cauces de agua dentro
de predio, evitando construir sobre
ellos, para reducir el riesgo de
inundaciones y taponamiento en el
sistema de aguas servidas y aguas
lluvias. Esto es importante
considerar en zonas costeras, que
tienen mayor índice de
precipitaciones.
Topografía menor a 5% de
inclinación es apta para la
construcción, debido a que no
UB
ICA
CIÓ
N
86
necesita movimiento de tierra.
Topografía entre el 5 y 10%
presenta movimientos de tierra,
pero tiene la ventaja de que facilita
el escurrimiento del agua y evita
inundaciones. Topografía mayor a
10% representa mucho movimiento
de tierra y un elevado costo de
infraestructura.
Por su valor como elemento micro
climático, se recomienda respetar la
vegetación, sobre todo aquella que
es difícil de sustituir como un árbol,
debiendo incorporarse como diseño
dentro del conjunto.
Diseñar la forma del proyecto
basado en un concepto formal.
Diseñar la forma del proyecto
considerando variables como
equilibrio, ritmo y proporción.
Los conceptos son parte de la fase
de diseño, un correcto concepto
arquitectónico permite la
caracterización del mismo.
El correcto tamaño y distribución de
los elementos que forman parte de
la composición arquitectónica
(Equilibrio, ritmo y proporción) nos
permite obtener un efecto de unidad
y orden.
Diseñar espacios que satisfagan la
demanda espacial de los usuarios y
mobiliarios.
Diseñar ambientes que tengan una
adecuada conexión de espacios.
Realizar el análisis de áreas
considerando aspectos como
mobiliarios, actividades a realizar,
usuarios y circulación, permite
diseñar espacios confortables.
Realizar el análisis de esquemas de
relaciones entre espacios, permite
concluir la correcta conexión entre
ellos.
FO
RM
A
FU
NC
IÓN
87
Implementar criterios de
climatización pasiva en el diseño
El uso de colores con tonalidades
claras permite reflectar con mayor
eficiencia los rayos solares.
La arborización permita crear
microclimas confortables y aportan
a la protección solar mediante la
generación de sombras.
La Iluminación natural en el diseño
permite reducir el impacto
energético.
La vegetación en las fachadas
disminuye la carga térmica
generada por lo rayos solares.
5.3 ARBOL DEL SISTEMA
CO
MP
LE
JO
AR
QU
ITE
CT
ÓN
ICO
DE
TR
AT
AM
IEN
TO
DE
RE
SID
UO
S Zona 1
Zona 2
Zona 3
Zona 4
Zona 5
Zona 6
Zona
6.6 Zona
6.7 Zona
6.8 Zona
6.9 Zona
1.10
Zona
6.1 Zona
6.2 Zona
6.3 Zona
6.4 Zona
6.5
Zona
1.2 Zona
1.3 Zona
1.4 Zona
1.5 Zona
1.6 Zona
2.2 Zona
2.3
Zona
2.1
Zona
1.1
Zona
3.2 Zona
3.3
Zona
3.1
Zona
4.4 Zona
4.5
Zona
4.3
Zona
4.2
Zona
4.1
Zona
5.1
ME
DIO
AM
BIE
NT
E
88
5.4 PROGRAMA ARQUITECTÓNICO
SUBSISTEMA COMPONENTE SUBCOMPONENTE
Zona 1: Administrativa interna
1.1. Hall 1.1.1. Recepción 1.1.2. Sala de espera
1.2. Sala de reuniones --------------------------------
1.3. Contabilidad 1.3.1. Archivo 1.3.2. Área contable
1.4. Dirección general 1.4.1. Archivo 1.4.2. Baño
1.5. Cuarto de monitoreo --------------------------------