Examinando por Autor "Ramos Soncco, Jack Anthony"

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    Diseño de una Compostera Inteligente utilizando IoT en un sistema aeróbico para la obtención de sustrato natural a partir de residuos domiciliarios alimentado con energía solar fotovoltaica - Arequipa
    (Universidad Católica de Santa María, 2025-12-28) Ramos Soncco, Jack Anthony; Vilca Quispe, Meelyn Lizbeth
    El presente trabajo de investigación tuvo como objetivo diseñar una compostera inteligente con IoT, alimentada por energía solar fotovoltaica, para acelerar proceso del compostaje a base de residuos orgánicos domiciliarios y obtener un sustrato natural de buena calidad. La metodología presenta un diseño cuasi-experimental y un nivel de investigación aplicada con un enfoque mixto, se encuentra orientado a evaluar el efecto del monitoreo y control automatizado de los parámetros del compost sobre su calidad final. Su desarrollo consta de cuatro etapas: i) Recopilación y análisis de información teórica sobre los parámetros fisicoquímicos óptimos del compostaje; ii) Diseñó la estructura física y conceptual del contenedor inteligente; iii) Integración de los componentes electrónicos y mecánicos a la compostera conectado a una plataforma IoT; iv) Elaboración del compostaje inteligente monitoreando las variables en tiempo real. Los resultados demostraron que, el prototipo de compostera inteligente con tecnología IoT permitió mantener un proceso de compostaje aeróbico, estable y eficiente, evidenciado por la ausencia de olores, lixiviados y gases de efecto invernadero. Los parámetros de temperatura y humedad se mantuvieron dentro de los recomendados por la literatura, registrándose valores entre 25 °C y 59.2 °C y una humedad promedio del 51.57 %, los cuales aseguraron condiciones favorables para la actividad microbiana. En el monitoreo de gases se detectaron concentraciones ínfimas de H₂S, CH₄, y no se registraron concentraciones de CO, lo que demostró un proceso aeróbico controlado y sin contaminación externa; además, se encontró una relación inversa entre O₂ y CO₂ lo que evidenció una respiración microbiana activa durante el proceso. El compost final presentó una relación C/N final de 28.6, indicando madurez biológica completa, y contenidos de N (1.65 %), P (0.81 %) y K (1.22 %), dentro de los estándares de calidad establecidos por la FAO y la NTP 201.208:2021 – Fertilizantes, clasificándose como un abono orgánico de buena calidad, apto para su uso agrícola y ornamental. El proceso tuvo una duración de 45 días, reduciendo el tiempo de compostaje tradicional cerca de un 50 %. Desde el enfoque económico, la simulación de una compostera de 6 m³ con capacidad para procesar 1.2 toneladas por ciclo permitió proyectar una producción anual de 7.2 toneladas de compost, generando un ingreso estimado de S/. 10 857.34 y un VPN positivo de S/. 8 092.06, demostrando su viabilidad técnica, económica y ambiental. Además, su implementación podría evitar la disposición inadecuada de más de 14 toneladas de residuos orgánicos al año.