DSpace Community: Tesis de maestría y doctorado

APROVECHAMIENTO DE LODOS RESIDUALES AVICOLAS MEDIANTE PROCESOS AEROBIOS Y ANAEROBIOS PARA LA OBTENCION DE BIOMASAS CON POTENCIAL DE CONSUMO ANIMAL

Sun, 01 Mar 2026 00:00:00 GMT

Title: APROVECHAMIENTO DE LODOS RESIDUALES AVICOLAS MEDIANTE PROCESOS AEROBIOS Y ANAEROBIOS PARA LA OBTENCION DE BIOMASAS CON POTENCIAL DE CONSUMO ANIMAL Authors: SANCHEZ SOLANO, ALONDRA Description: La presente investigación aborda la problemática medioambiental que generan los lodos residuales de la industria avícola y propone una alternativa sustentable para biotransformarlos en biomasa por medio de procesos aerobios empleando microorganismos microalgales y también procesos anaerobios con bacterias probióticas y así obtener biomasas con el potencial nutricional que pueden emplearse como suplemento en la alimentación animal. El objetivo de esta investigación fue analizar la biotransformación aerobia y anaerobia de los lodos residuales utilizando Nannochloropsis oculata y Lactobacillus plantarum, respectivamente, con el fin de obtener una biomasa rica en proteínas y sustancias bioactivas. Primeramente se realizó una caracterización fisicoquímica y microbiológica del lodo residual avícola (LRA), el cual fue posteriormente pretratado térmicamente con el fin de conocer el estado y características iniciales del lodo y el efecto que tiene el tratamiento térmico en el LRA. Luego, se llevó a cabo la propagación de los microorganismos y su utilización en procesos de biotransformación bajo condiciones controladas, donde se evaluaron las mejores condiciones de operación evaluando la cantidad de inoculo microbiológico y cantidad de lodo LRA, para obtener el mejor rendimiento de biomasas producidas de ambos procesos respectivamente y evaluar su calidad, generando biomasas con un porcentaje de proteínas y nutrientes óptimos.

ESTUDIO DE LA ADICION DE BIOCHAR DE CASCARA DE NARANJA SOBRE LA DIGESTION ANAEROBIA DE EFLUENTES CITRICOS

Sun, 01 Mar 2026 00:00:00 GMT

Title: ESTUDIO DE LA ADICION DE BIOCHAR DE CASCARA DE NARANJA SOBRE LA DIGESTION ANAEROBIA DE EFLUENTES CITRICOS Authors: HERNANDEZ ROA, JULIA R. Description: La industria citrícola genera grandes volúmenes de residuos orgánicos, particularmente cáscaras de naranja y efluentes líquidos provenientes del procesamiento de naranja. Estos residuos representan un desafío ambiental debido a su alta carga orgánica, pero al mismo tiempo constituyen una fuente valiosa de compuestos aprovechables si se les somete a procesos de valorización. En este trabajo se abordó una estrategia integral para transformar la cáscara de naranja en un material de valor agregado mediante pirólisis (biochar), y evaluar su potencial para mejorar la digestión anaerobia de los propios efluentes cítricos. Inicialmente se llevó a cabo la recolección y caracterización fisicoquímica de la cáscara de naranja y del efluente cítrico obteniendo valores como humedad (79.93 %), por lo cual fue necesario secar la biomasa para alcanzar valores menores al 15 %. Posterior al proceso de secado, se realizó una caracterización obteniendo valores de pH (3.48 ± 0.01), una considerable reducción en cuanto al contenido de humedad (11.80 ± 9.57), sólidos totales y volátiles de 88.20 ± 9.57 y 94.00 ± 0.38 respectivamente, cenizas (6.00 ± 0.38), de igual manera se le realizó un análisis elemental C (45.07 ± 0.93 %), H (5.47 ± 0.00), O (47.39 ± 0.92), N (1.415 ± 0.05) y S (0.155 ± 0.06). Los resultados confirmaron que la cáscara presenta un alto contenido de materia orgánica biodegradable y carbono disponible para su transformación en biochar. Así mismo se caracterizó el efluente de la fracción líquida de la cáscara de naranja, mostrando los siguientes resultados pH (4.92 ± 0.12), SST (26.25 ± 0.22 g/L), SSV (24.63 ± 0.20 g/L), DQOT y DQOs (47.43 ± 2.75 y 34.58 ± 2.25 gDQO/L) respectivamente. Estos resultados mostraron una elevada carga orgánica, evidenciando su potencial para la digestión anaerobia. Posteriormente, la cáscara fue sometida a un proceso de pirólisis a 550 °C. La caracterización del biochar reveló un contenido mineral elevado principalmente Ca (38,822 mg/kg), K (29,697 mg/kg) y Mg (2,861 mg/kg), pH alcalino (8.53), conductividad eléctrica moderada (1320 μS/cm), y nulo contenido en elementos traza como Cd, Co y Pb. Este biochar fue propuesto como aditivo para el proceso de digestión anaerobia empleando un Reactor Anaerobio Híbrido (RAH). El reactor fue operado en tres etapas: batch, continuo y continuo con biochar. En la fase batch, el sistema permitió la formación de biopelícula alcanzando una primera estabilización del proceso. Durante la fase continua sin biochar, el reactor mostró un desempeño estable con altas eficiencias de remoción de DQOT y DQOS (85–90 %), sólidos suspendidos totales y volátiles, además de mantener condiciones óptimas de pH (7.3 – 7.8), alcalinidad (< 0.3) y producción de biogás promedio de 4.25 L/día. En la fase continua con adición de biochar, se evaluó el efecto del material sobre el comportamiento del reactor. Aunque la incorporación del biochar provocó un descenso temporal en la remoción de DQO total y soluble, SST y SSV (60 – 65 %), el sistema recuperó su estabilidad con el tiempo. De manera notable, el biochar favoreció la producción de metano aumentando el rendimiento específico (YCH4) entre 25 % y 40 % respecto a la operación sin biochar. En conjunto, este estudio demuestra que los residuos de cáscara de naranja pueden ser aprovechados de manera integral: la cáscara de naranja se transforma en un biochar funcional y simultáneamente sirve como sustrato base para la digestión anaerobia de los efluentes líquidos.

DESARROLLO DE UN SIMULADOR DE PENDIENTE HORIZONTAL E INCLINACION LATERAL DE UNA BICICLETA ESTATICA

Wed, 01 Apr 2026 00:00:00 GMT

Title: DESARROLLO DE UN SIMULADOR DE PENDIENTE HORIZONTAL E INCLINACION LATERAL DE UNA BICICLETA ESTATICA Authors: NEPOMUCENO ROJAS, MARVIN F. Description: El presente proyecto de investigación presenta la integración de un sistema mecatrónico diseñado para transformar la experiencia del ciclismo estático en una plataforma de entrenamiento dinámica. El enfoque principal no fue solo el movimiento, sino la creación de un entorno seguro y técnicamente coherente donde la electrónica y la mecánica trabajen en sincronía para responder a las exigencias de un usuario real. La estructura, fabricada en acero PTR, fue proyectada para priorizar la estabilidad absoluta. Mediante análisis de elemento finito (FEA), se confirmó que el chasis gestiona esfuerzos. Este valor, intencionalmente conservador, asegura que la plataforma absorba las cargas dinámicas de un usuario de hasta 130 kg sin presentar fatiga material, permitiendo que la electrónica de control opere sobre una base mecánicamente predecible. La lógica de operación reside en un microcontrolador ESP32, que coordina la potencia a través de puentes H BTS7960. Al prescindir de sensores de parada físicos, el diseño integra una capa de seguridad lógica mediante límites virtuales. Esta solución de software, junto con una banda muerta de ±0.7 cm, previene bloqueos mecánicos y protege los componentes internos de los actuadores ante posibles errores de rango, asegurando un funcionamiento suave mediante señales PWM a 5 kHz. Se implementó un servidor web asíncrono que actúa como el puente entre la máquina y el usuario. Mediante el procesamiento de datos trigonométricos, el sistema traduce en tiempo real las lecturas de distancia en ángulos de inclinación y elevación (±30◦ ), ofreciendo una monitorización constante del estado espacial del prototipo. El resultado es un prototipo donde la robustez mecánica se encuentra con un control digital preciso. Más que buscar una comparativa de rendimiento, el proyecto valida que la integración de componentes estándar, bajo una lógica de programación sólida y un diseño estructural consciente, permite alcanzar los rangos de movilidad y seguridad necesarios para la simulación deportiva profesional.

DISEÑO DE UN ESPECTROFOTOMETRO DE LOGITUDES DE ONDAS DISCRETAS BASADO EN DIODOS LASER PARA LA EVALUACION DEL GRADO DE TOSTADO DE CAFE

Wed, 01 Apr 2026 00:00:00 GMT

Title: DISEÑO DE UN ESPECTROFOTOMETRO DE LOGITUDES DE ONDAS DISCRETAS BASADO EN DIODOS LASER PARA LA EVALUACION DEL GRADO DE TOSTADO DE CAFE Authors: APORTELA TRUJILLO, ALAN Description: Esta tesis presenta el diseño de un espectrofotómetro de longitudes de onda discretas basadas en diodos láser para el análisis de infusiones de café. El objetivo principal de este sistema es superar la subjetividad de los métodos de evaluación sensorial tradicionales, proponiendo un sistema que, de validarse favorablemente, podría sentar las bases para el establecimiento de una metodología objetiva, precisa y reproducible que correlacione las propiedades ópticas del café con el grado y la calidad del tostado. A diferencia de los sistemas convencionales que utilizan un monocromador con fuente de luz blanca, este trabajo implementa un conjunto de fuentes láser de emisión fija, se emplearon diodos láser comerciales como fuentes monocromáticas discretas (láseres infrarrojos IR, láser verde y láser rojo), seleccionados con el fin de interactuar con propiedades clave del café. Estas longitudes de onda discretas permiten sondear, de manera eficiente, los compuestos característicos que se forman o se degradan durante el proceso del tostado, como son los azúcares caramelizados y el contenido de agua, al igual que impurezas que surgen en el proceso de tostado. La metodología se divide en cuatro etapas: 1) Recopilación de información sobre espectroscopia, óptica, la selección y justificación de las longitudes de onda de los láser. 2) Toma de decisiones sobre el diseño del sistema de medición, implementando el sistema óptico electrónico, que incluye configuración de los diodos láser, las celdas de muestra y el diseño del foto detector 3) Caracterización del sistema y la adquisición de datos mediante la medición de la atenuación lumínica (absorbancia, transmitancia y reflectancia) en muestras de café con distintos grados de tostado; y 4) el análisis y manufactura del diseño final, al igual que la correcta preparación de infusiones de café en ambientes controlados, al igual que sean reproducibles. El principal enfoque del uso de láseres, los cuales, gracias a su alta intensidad, monocromaticidad y colimación, confieren al sistema una mayor sensibilidad, estabilidad y un diseño potencialmente más robusto y compacto en comparación con otros sistemas tradicionales. Como resultado de esta investigación, en caso de ser favorable, se propone el desarrollo de una herramienta analítica para la industria cafetalera, sentando bases a un sistema de control de calidad rápido y objetivo del tostado del café.