El proyecto consiste en diseñar una pasta sanitaria de arcilla de alta calidad refractaria para ser utilizada en la fabricación de inodoros secos, los cuales requieren tener superficies altamente lisas que impidan la acumulación de bacterias. La característica principal que diferencia la pasta sanitaria de arcilla borosilicatada de la tradicional cerámica sanitaria es que se incluye en su composición agregado de vidrio triturado, proveniente de la molienda de envases ya desechados de borosilicato. Estos desechos provienen de los residuos hospitalarios y de los envases de laboratorios ya no utilizados, altamente contaminantes, que en la mayoría de los casos no son confinados de manera adecuada. En la presente propuesta, se busca sustituir parcialmente el porcentaje de caolín por arcillas graníticas; sustituir parcialmente el porcentaje de cuarzo por vidrio borosilicato triturado; sustituir parcialmente el feldespato por bórax; y, finalmente, incorporar, como pigmento a la pasta, la marmolina rosada. Estos cuatro elementos complementan las funciones de plastificantes, desengrasantes, fundentes y colorante, respectivamente. Cabe mencionar que la marmolina es una especie de polímero que, en muy poca cantidad, es administrado a la pasta que le aporta el color. El producto cerámico, una vez moldeado, se somete a un proceso de secado y cocción posterior que le hace perder agua y conferirle a estos materiales la dureza requerida. Los alcances de la investigación se orientan a la obtención de una pasta de cerámica o un fluido viscoso, barbotina, listo para ser utilizado en el proceso de fabricación de sanitarios por colada. La pasta de cerámica incluye los siguientes insumos: caolín, arcilla de granito, marmolina color rojo, bórax, cuarzo y vidrio borosilicatado molido, como emulsionantes, el silicato de sodio y/o silicato de magnesio. Para darle color, se emplea marmolina rosada, para darle valor estético a la presentación final.  https://t.ly/1QmF

La salud pública se ve amenazada por la falta de recursos económicos para acceder a tecnologías más salubres que permitan conservar un adecuado sistema de saneamiento público. En la actualidad, es mayor el número de personas que necesitan de viviendas con baños adecuados, que economicen el empleo de agua para su limpieza y sean más económicos de adquirir. El exceso de población no es cubierto con la dotación necesaria de agua para su consumo, mucho menos para la higiene, y, al mismo tiempo de conseguirlo, puede significar que el inodoro domiciliario se eleve en costos por la escasez de materiales adecuados para su fabricación, mantenimiento y funcionamiento. Cada vez que se industrializa la obtención de un bien, aumenta, al mismo tiempo, el costo ambiental para producirlo. Eso se puede deducir del simple hecho de que los servicios higiénicos requieren de gasto energético en su producción, además de consumir materiales de la naturaleza para su fabricación, tales como las arcillas y los caolines.

Uno de los principales problemas dentro del saneamiento básico al cual se enfrenta la población es la carencia de agua para la satisfacción de las necesidades vitales, entre ellas, las fisiológicas. Para ello, la tecnología de los actuales inodoros secos se preocupa por reducir el gasto de la misma, pero también importa mejorar el material del que se fabriquen los inodoros, haciéndolos más lisos e impermeables, a fin de reducir la acumulación de restos de bacterias y desechos fecales que puedan adherirse a la superficie del sifón. El borosilicato es el que mejor garantiza la condición de higiene dentro de los materiales cerámicos, aún más que la arcilla estructural o refractaria, ya que retiene mucho menos suciedad luego de que se evacúa la orina y las heces.

Sin embargo, el diseño de un material que cumpla con estas condiciones demanda resolver su costo de producción, y esto puede lograrse diseñando un material cerámico refractario que, al mismo tiempo, sea de borosilicato. Para ello, es posible combinar ambas tecnologías a fin de obtener un nuevo producto, el cual también incluya otros insumos que puedan sustituir el empleo de caolín y el empleo de altas temperaturas para fabricarlos. Esto se puede lograr sustituyendo al feldespato por residuos de boro y al caolín por otras arcillas provenientes de los lodos residuales de las industrias de la construcción. Así, se puede realizar el compuesto cerámico que cumpla con las condiciones descritas anteriormente, es decir, combinar materiales de sílice, vidrios y cuarzos, arcillas alternativas, fundentes como el bórax, y añadir, finalmente, un elemento que le dé la coloración como es la marmolina, de modo tal de generar una pasta que pueda servir de recubrimiento a los materiales o porcelanas del cual están hechos los inodoros.

Modalidad de proyecto: Proyecto de investigación semilla

Son propuestas donde el grupo de investigación desea iniciar o fortalecer el estudio. Está dirigido a regiones (a excepción de Lima Metropolitana y el Callao), y se busca fomentar la investigación y participación de nuevos investigadores.

• Un investigador principal
• Un tesista de pregrado o posgrado
• Un coordinador administrativo

Tipo de proyecto: Investigación aplicada

Subsector: Vivienda y saneamiento

Sector: General

Lugar de ejecución del proyecto: Moquegua – Lima

Fecha de inicio: 26/12/2018

Fecha de cierre: 26/12/2020

Plazo de ejecución (meses): 24

Objetivo principal

Diseñar una pasta sanitaria en base a una arcilla borosilicatada altamente refractaria, lo suficientemente resistente, impermeable y pulida para que se utilice como materia prima en el diseño de una capa, recubrimiento o engobe sobre artefactos sanitarios ecológicos, inodoros secos.

Objetivo específico 1

Realizar la caracterización física y química de los insumos y materias primas caolines, arcillas, bórax, vidrio borosilicato, cuarzo y marmolina a fin de verificar y validar que la combinación de todos ellos den por resultado un producto que cumpla con las propiedades de plasticidad, dureza, coloración y facilidad de secado de un prototipo de masa de engobe para que pueda superar la fase del colado o moldeo por inyección.

Objetivo específico 2

Reducir el empleo de temperaturas elevadas de cocción, haciéndolas inferiores a 1,500 °c. a fin de no incidir en excesivo gasto de energía, lo cual perjudica al medio ambiente. Esto se logra a través del uso de fundentes metalúrgicos como el boro.

Objetivo específico 3

Determinar qué porcentaje del caolín puede ser sustituido por la arcilla proveniente de la roca granítica molida, la cual debe tener preferentemente alúmina en su conformación o combinarlo con alguna arcilla de características similares. Posteriormente a ello, realizar las pruebas de contracción, absorción, ignición, prensado y secado, así como sus respectivas repeticiones a fin de obtener un producto listo para la etapa de moldeado.

Objetivo específico 4

Validar los resultados encontrados, luego de determinar cuáles son las granulometrías y las dosificaciones adecuadas de los insumos utilizados: plastificante, fundente, desengrasante y otros materiales no arcillosos de diseño, a través de la demostración práctica de su aplicabilidad y utilidad frente al colectivo social o poblaciones beneficiarias, construyendo prototipos de sanitarios a escala y publicando artículos de investigación en revistas indizadas, a fin de poder generar un aporte dentro del estado actual de la técnica.

Institución responsable del proyecto

Universidad Nacional de Moquegua

RUC: 20449347448

Tipo de entidad: Universidades que se encuentren licenciadas o en proceso de licenciamiento por la SUNEDU

Régimen: Público

Tipo de organización: Sin fines de lucro

Departamento: Moquegua

Provincia: Mariscal Nieto

Distrito: Moquegua

Dependencias: Ingeniería de Minas

Instituciones asociadas

Aceros Chilca S.A.C.

RUC: 20538379302

Tipo de entidad: Empresas

Régimen: Privado

País: Perú

Departamento: Lima

Provincia: Lima

Distrito: San Isidro

Investigador principal

Nombres: Bertha Silvana

Apellido paterno: Vera

Apellido materno: Barrios

Grado académico: Doctorado

Nombre del grado académico: Doctora en Ciencias y Tecnologías Medio Ambientales

Entidad: Universidad Nacional de Moquegua

Dependencia: Ingeniería de Minas

Coinvestigador

Nombres: Jorge Luis Tomas

Apellido paterno: Florez

Apellido materno: Salas

Grado académico: Magíster

Entidad: Universidad Nacional de Moquegua

Dependencia: Ingeniería de Minas

Coinvestigador

Nombres: Ernesto Adán

Apellido paterno: Vizcardo

Apellido materno: Cornejo

Grado académico: Magíster

Entidad: Aceros Chilca S.A.C.

Dependencia: Laboratorios de Análisis

Coinvestigador

Nombres: Josué Amilcar

Apellido paterno: Aguilar

Apellido materno: Martínez

Grado académico: Doctorado

Entidad: Aceros Chilca S.A.C.

Dependencia: Laboratorios de Análisis

Tesista

Nombres: Sharai Gabriela

Apellido paterno: Tapia

Apellido materno: Roque

Tipo de tesis: Licenciatura

Entidad: Universidad Nacional de Moquegua

Tesista

Nombres: Tesista no identificado

Apellido paterno: Tesista no identificado

Apellido materno: Tesista no identificado

Tipo de tesis: Licenciatura

Entidad: Universidad Nacional de Moquegua

Tesista

Nombres: Tesista no identificado

Apellido paterno: Tesista no identificado

Apellido materno: Tesista no identificado

Tipo de tesis: Maestría

Entidad: Universidad Nacional de Moquegua

Coordinador administrativo

Nombres: Juan Carlos

Apellidos: Clares Perca

Entidad: Universidad Nacional de Moquegua

Asistente de investigación

Nombres: Luz Mariel

Apellidos: Chauca Valdez

Entidad: Universidad Nacional de Moquegua

Rubros financiables

• Recursos humanos (hasta 50% del monto financiado)

1. Incentivo monetario para el investigador principal y coinvestigadores: no debe sobrepasar el máximo de S/ 2,000 mensuales por investigador.
2. Pago a los tesistas: no debe sobrepasar el máximo de S/ 1,500 mensuales por tesista.
3. Pago al personal técnico o asistente de investigación: no debe sobrepasar el máximo de S/ 1,000 mensuales por técnico.
4. Honorarios o incentivos para un gestor tecnológico: no debe de sobrepasar el máximo de S/. 1,500 mensuales.

• Equipos y bienes duraderos (hasta 20% del monto financiado)

Corresponde a la adquisición de equipos menores para el proyecto de investigación.

• Materiales e insumos

1. Materiales, insumos, reactivos, accesorios, componentes electrónicos o mecánicos, bienes no inventariables.
2. Material bibliográfico, tales como manuales, bases de datos, libros especializados, otros, y/o suscripciones a redes de información (en físico o electrónico).
3. Software especializado para el desarrollo de los proyectos de investigación.

• Viajes

Corresponde a los gastos de viajes relacionados a actividades propias del proyecto de investigación.

Los gastos que aplican para este rubro son los siguientes:

1. Pasajes: terrestres, aéreos, nacionales e internacionales, en clase económica.
2. Viáticos: comprenden los gastos por concepto de alimentación, hospedaje y movilidad (hacia y desde el lugar de embarque), así como el desplazamiento en el lugar donde se realizan las actividades. El concepto de viáticos es aplicable para estancias cuya duración sea menor a los quince (15) días calendario, considerando los topes máximos diarios detallados en el Anexo 2.
3. Manutención: comprenden los gastos de alojamiento, alimentación y movilidad local durante su permanencia en el lugar sede del objeto del beneficio otorgado, o desplazamientos relacionados con el mismo. El concepto de manutención es aplicable siempre que se trate de una estancia cuya duración sea mayor o igual a quince (15) días calendario, considerando los topes máximos diarios detallados en la convocatoria.
4. Seguro de viaje: el seguro es de carácter obligatorio y su valor debe estar de acuerdo al precio de mercado. La cobertura típicamente incluye gastos médicos de emergencia, muerte accidental, invalidez e imprevistos logísticos durante el viaje (retraso de vuelos, demora o pérdida de equipaje, robos, etc.). El precio del seguro puede variar en función a la edad, duración del viaje y el destino. Se puede financiar hasta un máximo de S/ 2,000.

• Servicios de no consultoría.

Corresponde a los gastos de contratación de personas naturales o jurídicas para la ejecución de actividades de índole técnica especializada, consideradas como críticas para lograr el buen resultado del proyecto de investigación: servicios de laboratorio, colección de datos, procesamiento de muestras, análisis y diseño.

• Otros servicios

Corresponde a los gastos de contratación de personas naturales o jurídicas para la ejecución de actividades complementarias del proyecto de investigación, tales como:

1. Actividades de difusión:

1. Gastos de organización de taller de cierre del proyecto.
2. Costo de publicación de artículos en revistas indizadas.

• Costo de inscripción para participar en eventos o para discutir los resultados con personal interesado o calificado.

1. Actividades complementarias de la investigación:

1. Gastos de importación y desaduanaje de materiales, insumos o equipos relacionados al proyecto de investigación que se adquieran en el extranjero.
2. Gastos relacionados a la obtención del título o grado.

• Gastos relacionados a la solicitud de patentes.

1. Gastos de mantenimiento correctivo para los equipos adquiridos u otro equipo de laboratorio que deba usarse en el proyecto.

• Gastos de gestión (hasta 10% del monto financiado)

Corresponde al incentivo monetario para el coordinador administrativo, útiles de oficina y servicios de imprenta.