Revista ESAICA by Universidad de Santander

REVISTA ESAICA FACULTAD DE INGENIERÍAS UNIVERSIDAD DE SANTANDER -UDES2015

COMITÉ DE PUBLICACIONES Fernando Vargas Mendoza (Presidente Honorario)

Jaime Restrepo Cuartas (Rector)

José Asthul Rangel Chacón (Secretario General)

DIRECTOR REVISTA

Cesar Augusto Serrano Novoa

Decano Facultad de Ingenierías Universidad de Santander

Elba Viviana Rueda Ordoñez

José Antonio Delgado Monroy

(Vicerrector de Investigaciones) (Vicerrectora de Docencia)

EDITORA EN JEFE

María Consuelo Moreno González

Jorge Alberto Jaramillo Pérez

(Vicerrector Extensión Universitaria)

Mayra Fernanda Vargas Buitrago (Vicerrectora Asuntos Estudiantiles)

Omaira Nelly Buitrago Bohórquez

COMITÉ EDITORIAL José Antonio Delgado Monroy (Director)

María Consuelo Moreno González

(Vicerrectora Administrativa)

José Antonio Delgado Monroy (Decano Facultad de Ingenierías)

Luis Enrique Pinilla

(Director Imprenta UDES)

María Consuelo Moreno González (

(Editora)

Comité Editorial UDES)

(Colegio de Ingenieros del Perú)

(Comité Editorial UDES)

Oscar Tinoco Moleros

José Luis González Junco

(Universidad de Barcelona- España)

Francisco Javier León

Wilson Cañón Montañez (Comité Editorial UDES)

Catherine Tessini Ortíz

(Universidad Técnica Federico Santa María – Chile)

Isaac Flores G.

(Universidad Técnica Federico Santa María – Chile)

Hernán Alfonso Mejía Riveira

(Universidad Industrial de Santander-Colombia)

COMITÉ CIENTÍFICO Martha Liliana Torres Barreto

(Universidad de Castilla-La Mancha -España)

Alejandro Martínez

EDITORIAL

Universidad de Santander UDES

DISEÑO Y DIAGRAMACIÓN Imprenta UDES

CORRECCIÓN ESTILÍSTICA María Consuelo Moreno González

(Universidad Federal de Río de Janeiro -Brasil)

Efraín Hernando Pinzón

(Universidad Industrial de Santander - Colombia)

Nadia Fernanda Mantilla Suárez

FOTOGRAFÍA PORTADA José Luis Martínez Mosquera

(Universidad de Santander- Colombia)

Gillermo Beltrán Dulcey

(Universidad de Santander- Colombia)

Sergio Andrés Durán Jaimes

(Universidad Nacional a Distancia-Colombia)

LOGO

Juan Carlos Godoy Pinilla

PUBLICACIÓN DE LA FACULTAD DE INGENIERÍAS UNIVERSIDAD DE SANTANDER UDES Calle 70 No. 55 - 210 Campus Lagos del Cacique Bucaramanga, Colombia Teléfono: (57) 7 651 6500 Ext: 110 - 130 CAMBIAR Correo electrónico: revista.esaica@udes.edu.co

CONTENIDO

PAG. 3

Editorial Ingeniería Electrónica Desarrollo de equipo prototipo para aplicación de estimulación eléctrica transcutánea en procesos de neurorrehabilitación de personas con parálisis facial periférica. Jorge Eduardo Quintero Muñoz Ingeniería Software Tecnología streaming para radio digital universitaria. Edwin Jovanny Acevedo Clavijo, Sorey Hernández Chacón y Edison Cardoza Vásquez Ingeniería Agroindustrial Validación de uso de lodos generados en plantas de tratamiento de aguas residuales tipo uasb como insumo en recuperación de suelos agrícolas. Gustavo Adolfo Mantilla Oviedo Ingeniería Industrial Tecnologías de información y comunicaciones como apoyo al sector de lavado de automóviles. Martha Liliana Torres Barreto y Gina Paola Maestre Góngora Ingeniería Civil Diseño y elaboración de un sistema de adoquines de bajo costo y material reciclado para construcciones en núcleos rurales. Raúl Omar Di Marco Morales Aprovechamiento de terrazas en campus universitarios como cubiertas verdes. Hugo Alberto León Téllez Ingeniería Ambiental Análisis del impacto del fenómeno de la niña sobre la infraestructura vial en el departamento de SantanderColombia. Juan David Gutiérrez Torres

Drenajes ácidos de mina. Formación y manejo. Laura Teresa Chaparro Leal

Riesgos de degradación de fuentes hídricas por inadecuada disposición de residuos sólidos en microcuencas urbanas. Oscar Darío Guarín Villamizar , Silvia Paola Gualdrón Manosalva, José Antonio Delgado Monroy

Programa de manejo ambiental para la industria yesera convencional. Walter Pardavé

Campo Interdisciplinar Modelo de intervención para servicios de consultoría social en ingeniería. Nelson Enrique González Tarazona, María Consuelo Moreno González

Criterios de publicación

Indicaciones para los autores

EDITORIAL Históricamente, el hombre ha abordado su relación con el mundo a través de la transformación de la naturaleza para su contemplación o adoración, pero especialmente para la satisfacción de necesidades básicas (alimento, abrigo, respiración, descanso y techo) y simbólicas (transporte, NTIC, posesión de bienes…). Ejemplos de ello se han presentado a lo largo de la historia con obras de ingeniería como: el círculo de piedra de Stonehenge en Inglaterra de más de 5.000 años de existencia, las pirámides de Egipto, el acueducto preincaico y las líneas de Nazca, así como la ciudad incaica de Machu Pichu construida en una montaña en Perú y sus analogías en México y Guatemala, la Muralla China de más de 21.000 kilómetros de largo, entre otras; y en tiempos más recientes, se destaca la construcción de “megaobras” tipo: la represa Hoover en Estados Unidos, el túnel interoceánico que conecta a Francia con Inglaterra, el aprovechamiento de suelos marinos en Holanda, la ciudad de Abu Dhabi en los Emiratos Unidos Árabes, el canal de Panamá o la central hidroeléctrica de Hidrosogamoso en Colombia.

(RSE), políticas institucionales, locales e internacionales; la tendencia hacia el desarrollo sostenible, la protección de la salud pública, la innovación, la competitividad y el avance desenfrenado de las Nuevas Tecnologías de la Informática y las Comunicaciones (NTIC). Teniendo en cuenta lo anterior, se ofrece a continuación el primer número de la revista ESAICA, que como su convocatoria semestral lo indica, tiene el objetivo primordial de divulgar avances y resultados de trabajos de investigación científica y tecnológica originales, inéditos y de calidad científica, desarrollados por expertos, profesionales e investigadores nacionales e internacionales en las áreas de Electrónica, Software, Agroindustrial, Industrial, Civil y Ambiental; y disciplinas afines. Así, en la sección de Ingeniería Electrónica se ofrece el artículo Desarrollo de Equipo Prototipo para Aplicación de Estimulación Eléctrica Transcutánea en Procesos de Neurorrehabilitación de Personas con Parálisis Facial Periférica, autoría de Jorge Eduardo Quintero Muñoz, allí se expone el novedoso desarrollo de un prototipo de equipo electrónico de estimulación y tratamiento alternativo para pacientes con parálisis facial. En Ingeniería de Software, los autores Edwin Jovanny Acevedo Clavijo, Sorey Hernández Chacón y Edison Cardoza Vásquez presentan la Tecnología Streaming para Radio Digital Universitaria como una herramienta clave no sólo desde el punto informático sino en aspectos comunicativos y especialmente pedagógicos, dentro de actividades del proceso enseñanza-aprendizaje en una universidad colombiana. En Ingeniería Agroindustrial, el ingeniero Gustavo Adolfo Mantilla Oviedo expone la Validación de Uso de Lodos generados en Plantas de Tratamiento de Aguas Residuales tipo UASB como insumo en recuperación de suelos agrícolas a manera de una alternativa que beneficia principalmente a dos sectores que se connotan dicotómicos: la industria agrícola y el medio ambiente. En Ingeniería Industrial, con el título de Tecnologías de Información y Comunicaciones como Apoyo al Sector de Lavado de Automóviles, las ingenieras Martha Liliana Torres Barreto y Gina Paola Maestre Góngora proponen al sector de servicios de lavado de automóviles el aprovechamiento de una solución tecnológica sólida y sostenible, consistente en un aplicativo web soportado en dispositivos móviles que permita disminuir la brecha tecnológica en este sector. En Ingeniería Civil, el lector tendrá la oportunidad de profundizar por un lado en el Diseño y Elaboración de un Sistema de Adoquines de Bajo Costo y Material Reciclado para Construcciones en Núcleos Rurales; y

Aunque el auge de la ingeniería se ubica en la época de la Revolución Industrial (1760-1840), gracias a personajes como James Wat, inventor escocés de la máquina a vapor, Stephenson y su locomotora a vapor, Morse con el telégrafo, el fonógrafo de Edinson, el teléfono de Bell, y el cine de los hermanos Lumiére, entre otros; es inevitables citar entre los grandes genios de la ingeniería, al renacentista Leonardo da Vinci y los ingenieros Gustavo Eiffel, Robert Watson y Henry Ford quienes cumplen a cabalidad con la definición de Ingeniero “Hombre que discurre con ingenio las trazas y modos de conseguir o ejecutar algo” (Diccionario Real Academia Española de la Lengua-DRAE-VI Edición). Actualmente, la ingeniería entendida como “El conjunto de conocimientos científicos y de actividades regidas por ellos encaminadas a la construcción de máquinas, a la realización de obras y al aprovechamiento de los recursos de la naturaleza” (Diccionario María Moliner) continua aportando a suplir las carencias demandadas por el hombre contemporáneo y se constituye en un elemento de gran relevancia en la comprensión del desarrollo de las obras del ser humano hasta nuestros días. Sin embargo, los roles de la ingeniería y del ingeniero han perdido importancia en la sociedad de hoy; y por ello, se requiere una inyección de elementos que les permitan a futuro, recuperar la relevancia social, económica y cultural que se merecen; a partir principalmente del trabajo interdisciplinario, para enfrentar los retos de la globalización, de los procesos de estandarización y de Responsabilidad Social Empresarial 3

por otro, en el Aprovechamiento de Terrazas en Campus Universitarios como Cubiertas Verdes; diseños calculados respectivamente por los ingenieros Raúl Omar Di Marco Morales y Hugo Alberto León Téllez. En el ámbito de la Ingeniería Ambiental, muy en boga en esta época de la historia humana, se anuncian cuatro títulos de gran interés y vigencia, el primero trata el tema del cambio climático, el segundo el aprovechamiento de aguas residuales de la industria minera; el tercero, el cuidado del recurso hídrico y su relación con la disposición inadecuada de residuos sólidos; y el cuarto, nuevamente del sector minero pero con énfasis en contaminación del recurso aire en la industria yesera: Análisis del impacto del fenómeno de La Niña sobre la infraestructura vial en el departamento de Santander-Colombia autoría del PhD en Ciencias Biológicas Juan David Gutiérrez Torres, Drenajes Ácidos de Mina. Formación y manejo de Laura Teresa Chaparro Leal, Riesgos de Degradación de Fuentes Hídricas por Inadecuada Disposición de Residuos Sólidos en

Microcuencas Urbanas de Oscar Darío Guarín Villamizar, Silvia Paola Gualdrón Manosalva y José Antonio Delgado Monroy; y Programa de Manejo Ambiental para la Industria Yesera Convencional del ingeniero Walter Pardavé. En una última sección, ESAICA ofrece un espacio diferente, consistente en artículos que tratan temas transversales a la ingeniería; y para este número se aborda el tópico de la Consultoría Social, con un artículo del ingeniero Nelson Enrique González Tarazona y coautoría de la editora, denominado: Modelo de Intervención para Servicios de Consultoría Social en Ingeniería. Finalmente, la editora agradece el inmenso esfuerzo editorial del equipo de publicaciones, biblioteca; y en especial de los autores; y desea con profunda sinceridad que el contenido cumpla con las expectativas científicas, informativas e ingenieriles de los lectores de este primer número de la revista ESAICA. Consuelo Moreno

DESARROLLO DE EQUIPO PROTOTIPO PARA APLICACIÓN DE ESTIMULACIÓN ELÉCTRICA TRANSCUTÁNEA EN PROCESOS DE NEURORREHABILITACIÓN DE PERSONAS CON PARÁLISIS FACIAL PERIFÉRICA Jorge Eduardo Quintero Muñoz*, jquintero@udes.edu.co, Director Centro de Investigación, Desarrollo e Innovación en Ingeniería de Rehabilitación Neurotrauma Center, Bucaramanga, Colombia*

Ingeniería Electrónica Resumen. El artículo presenta el desarrollo de un prototipo de equipo electrónico para estimulación eléctrica transcutánea en el tratamiento de rehabilitación neuromuscular de pacientes con parálisis facial. La energía electroterapéutica es generada por fuentes de corriente que consisten en formas de onda de pulsos rectangulares bifásicos, a los que se puede ajustar el ancho, la frecuencia y la intensidad. Para garantizar la seguridad eléctrica del paciente el equipo es alimentado por baterías. Las formas de onda y los parámetros terapéuticos están controlados por un microcontrolador. Lo que diferencia a este equipo de los disponibles en el mercado para esta aplicación específica, es su diseño con cuatro canales independientes para terapia pasiva, que puede estimular más de un paquete neuromuscular a la vez, y un canal adicional para terapia activa, donde el terapeuta aplica dinámicamente la energía eléctrica mediante el movimiento del electrodo activo en la superficie de la cara. Palabras clave. Corrientes farádicas, electroterapia, estimulación neuromuscular, parálisis facial, pulsos bifásicos. Abstract. The article presents the development of a prototype electronic equipment for transcutaneous electrical stimulation in the treatment of neuromuscular rehabilitation of patients with facial paralysis. The electrotherapeutic energy is generated by current sources consisting of waveforms biphasic rectangular pulses, which can adjust the width, frequency and intensity. To ensure patient safety electrical equipment is powered by batteries. Waveforms and therapeutic parameters are controlled by a microcontroller. What sets this team on the market for this specific application, is its design with four independent channels for passive therapy, which can stimulate more than one package at a time neuromuscular, and an additional channel for active therapy, where the dynamically therapist applies electrical energy by movement of the active electrode on the surface of the face. Key words. Biphasic pulses, electrostimulation, electrotherapy, facial paralysis, neuromuscular.

I. INTRODUCCIÓN La iniciativa de este proyecto de desarrollo tecnológico surge por la necesidad de optimizar el proceso de rehabilitación en pacientes que presentan parálisis facial periférica, en las instalaciones de Neurotrauma Center de Bucaramanga (Colombia), centro especializado en neurorehabilitación. Así mismo, fue necesario construir este prototipo de electroestimulador facial ya que en el mercado se ofrecen equipos de electroestimulación para estética facial de rejuvenecimiento antiarrugas y no es fácil encontrar modelos para aplicaciones clínicas especializados en terapias para la parálisis facial. Este es un proyecto desarrollado bajo el concepto de la Ingeniería de Rehabilitación; entendida esta según la Sociedad Argentina de Bioingeniería, como “la rama de la ingeniería destinada a investigar, diseñar, desarrollar, implementar o adaptar herramientas tecnológicas destinadas a mejorar la calidad de vida de personas en situación de discapacidad o de aquellas que requieran de rehabilitación” [1]. La Figura 1, muestra las áreas especializadas involucradas en un proyecto de investigación y desarrollo en Ingeniería de Rehabilitación. Fig. 1. Áreas de un proyecto de Ingeniería de Rehabilitación

Áreas involucradas en un proyecto de Ingeniería de Rehabilitación ÁREA SALUD: Medicina Fisioterapia Fonoaudiología Terapia Ocupacional

ÁREA INGENIERÍAS: Electrónica Mecánica Sistemas Telecomunicaciones Biomédica Diseño Industrial

OTRAS ÁREAS: Psicología Sociología Derecho Arquitectura Finanzas

Fuente: Autor

Pasando al campo médico, se sabe que la parálisis facial es provocada por una lesión del nervio facial, mostrado en la figura 2 (ramificaciones en color amarillo). El nervio facial es uno de los doce nervios unidos directamente al cerebro y contiene fibras sensitivas como motoras. Controla en especial los movimientos de los músculos de la cara, el cierre de los ojos y de la boca, la secreción de las lágrimas y la saliva, y una parte de las sensaciones del gusto. En algunas enfermedades, este nervio deja 5

de transmitir información del cerebro hacia las zonas que controla, o a la inversa. De ello resulta una parálisis facial, de la que existen dos tipos, parálisis central y parálisis periférica [2].

Fig. 3. a) Parálisis Facial Central, b) Parálisis Facial Periférica

Fig. 2. Nervio Facial

(a)

(b)

Fuente:http://www.gastromerida.com/secciones/semiologia/neurologico/septimopar.html

En vista de lo anterior se construyó un prototipo funcional de un equipo de estimulación eléctrica transcutanea para rehabilitación neuromuscular en personas con parálisis de Bell, al cual se le denominó StimFace, para probar la eficacia y la eficiencia de la electroterapia en este tipo de tratamientos.

Fuente:http://groups.msn.com/recursoslogopedicos/distona.msnw

En el caso de la parálisis facial central, esta se debe a la interrupción de las fibras nerviosas que unen la corteza cerebral con el núcleo del nervio facial. Afecta a la parte de la cara opuesta al lado donde se encuentra la lesión. Se caracteriza por una parálisis de la mitad de la cara, en su mitad inferior (respeta los párpados y la frente), suele afectar a los músculos de la mejilla y del contorno de la boca. La parálisis facial central puede tener numerosas causas. La más frecuente es una lesión producida por un accidente vascular cerebral. La figura 3-a muestra un caso de parálisis facial central en donde el paciente está cerrando los ojos.

II. MATERIALES Y MÉTODOS a. Condiciones de diseño del equipo prototipo a desarrollar En reunión con el equipo de terapeutas especializados en neurorehabilitación de Neurotrauma Center, se establecieron las condiciones que el equipo de estimulación eléctrica ranscutánea para rehabilitación neuromuscular en personas con parálisis de Bell debería cumplir:

A la parálisis facial periférica, también se denomina parálisis de Bell. Se produce en el lado de la cara donde se encuentra la lesión nerviosa. Se caracteriza por una asimetría de la cara cuando está en reposo, con los rasgos desviados hacia el lado normal. En el lado afectado, la cara carece de expresión, la comisura de los labios y las arrugas de la frente están caídas, y los labios aparecen ligeramente abiertos. En algunos casos, la secreción de saliva y de lágrimas está disminuida en el lado afectado.

1° Cuatro canales de electroestimulación, con control de intensidad de la corriente independiente, para poder trabajar sobre varios músculos de la cara al mismo tiempo, si es necesario en casos extremos. 2° Estimulación con fuentes de corriente y no de tensión, para que la intensidad de la corriente, no dependa de la impedancia del paciente medida entre cada par de electrodos. 3° La forma de la onda de la corriente de estimulación, debería ser una bifásica simétrica de pulsos, para que su valor promedio sea cero y no produzca reacciones electroquímicas debajo de los electrodos debido a efectos galvánicos [6]. 4° La máxima corriente pico a pico de estimulación de 60 mA, para evitar posibles tetanizaciones musculares producidas por grandes intensidades de corriente. 5° Que se pueda ajustar el ancho del pulso de la corriente de estimulación (Control de Fase), desde 100 a 300 µS, al inicio de la terapia. 6° Que se permita ajustar la cantidad de pulsos por segundo requerida, al inicio de la terapia, entre 20 y 200 pulsos por segundo. 7° Que se pueda ajustar la

El paciente tiene dificultad para comer y hablar, debido a la parálisis de los músculos de la cara. La figura 3-b muestra un caso de parálisis facial periférica en donde el paciente está cerrando los ojos. Ahora bien, la referencia [5], concluye que la parálisis facial periférica manejada con electroestimulación farádica muestra mayor recuperación funcional completa en menor tiempo, comparada con tratamiento farmacéutico con prednisona. 6

característica ON/OFF de los trenes de pulsos (corrientes farádicas). Dos opciones 4/12 segundos y 10/20 segundos, para la opción de terapia pasiva [7]. 8° Que se tenga la opción de escoger entre terapia pasiva (los cuatro canales) y terapia activa (solo el canal uno). 9° Que se pueda seleccionar el tiempo de la sesión terapéutica entre 5, 10 y 15 minutos respectivamente. 10° Que aparezca en pantalla los parámetros terapéuticos determinados por el terapista clínico, para llevar un registro de estos en cada sesión terapéutica.

Se desarrolló un programa en el microcontrolador, que a partir del encendido del equipo, permite seleccionar entre terapia activa y pasiva y determinar la duración de la fase, la frecuencia de los pulsos, la relación de tiempo encendido/apagado de los trenes de pulsos que se aplicarán, ya que se trabaja con el concepto de corrientes farádicas [7] y el tiempo de la terapia, empleando los pulsadores normalmente abiertos marcados IZQ y DER respectivamente, ubicados en el panel frontal del equipo y conectados a los pines de control de la LCD. El pulsador OK, corresponde al ENTER del microcontrolador.

b. Diseño del equipo prototipo a construir

Se diseñó un convertidor DC – DC elevador, ya que por seguridad eléctrica para el paciente, el equipo se alimenta con una batería recargable de 3.7 V y el convertidor entrega tensiones de + 5V para la alimentación del microcontrolador y la pantalla LCD y ± 30V para la alimentación de las fuentes de corriente. De esta manera no se corre el riesgo de que al estar conectado el equipo a la red eléctrica de potencia, pueda presentarse una falla en la que la corriente AC de 60 Hz, circule por la cara del paciente.

Con base en las condiciones de funcionamiento del equipo mencionadas anteriormente se diseñó el equipo prototipo de acuerdo con el diagrama de bloques mostrado en la figura 4 Se utilizó el microcontrolador Arduino Mega 2560 [8]. Desde allí, se generan las ondas de control de las fuentes de corriente que se aplican a la cara del paciente. Los anchos de los pulsos se ajustan a través de un potenciómetro análogo, conectado a un pin de entrada análogo del microcontrolador, en donde 0V corresponden a 100 µS y 5V a 300 µS.

Las fuentes de corriente entregan pulsos bifásicos (+/-), con amplitud ajustable desde 0 hasta 30 mA pico. Se emplearon amplificadores operacionales de alta tensión, en configuración amplificador diferencial modificado, de la referencia OPA452 (80V/50 mA) Texas Instruments.

Fig. 4. Diagrama de bloques del equipo prototipo

III. RESULTADOS En la figura 5 se muestra una fotografía del equipo prototipo versión inicial construida, al cual se le ha denominado StimFace. Se puede observar en el panel frontal del equipo, los cuatro pulsadores (IZQ-DER-OK-PLAY/PAUSE) utilizados en la configuración de los parámetros de la electroterapia, los dos potenciómetros de control de ancho de los pulsos (FASE) y de FRECUENCIA, respectivamente, y los cuatro potenciómetros de control de la intensidad de la corriente de estimulación, con sus respectivas salidas para conectar los electrodos. Fuente: Autor

En la figura 6, se muestran las imágenes tomadas del osciloscopio en la salida del canal 1 en modo terapia pasiva, con una resistencia de carga normalizada en electroterapia transcutánea de 1000 Ω. La figura 6-a, muestra el pulso bifásico con una duración de fase de 300 µS y una amplitud de 20V, equivalente a una corriente de electroestimulación de 40 mA pico – pico. Nótese que este tipo de onda no presenta valor promedio o DC.

En el panel frontal del equipo está marcado como FASE (Figura 5). Un segundo potenciómetro análogo, conectado a otro pin de entrada análogo, permite ajustar la cantidad de pulsos por segundo requerida, en donde 0V corresponden a 20 pulsos por segundo y 5V a 200 pulsos por segundo. En el panel frontal del equipo está marcado como FRECUENCIA. 7

La figura 6-b, muestra dos pulsos bifásicos continuos con frecuencia de 200 pulsos por segundo. La figura 6-c, muestra el comportamiento ON/OFF característico de las corrientes farádicas, en este caso para una selección de 4/12 segundos.

La figura 7 muestra la información que se despliega secuencialmente en la pantalla del StimFace, a medida que transcurre la terapia, para retroalimentación del terapeuta. Fig. 7. Información en la LCD del StimFace para terapia pasiva

Fig. 5. Modelo funcional del StimFace desarrollado

Fuente: Autor

Se muestran ahora las imágenes tomadas del osciloscopio en la salida del canal 1 en modo terapia activa, con una resistencia de carga normalizada en electroterapia transcutánea de 1000 Ω. La figura 8 muestra la onda de pulsos continuos, característica de esta tipo de terapia y la figura 9 muestra la información que se despliega en la pantalla del StimFace, a medida que transcurre la terapia.

Fuente: Autor Fig. 6. a) Pulso Bifásico con ancho de 300 µS, b) Pulsos Bifásicos a frecuencia de 200 pulsos por segundo, c) Tren de Pulsos Bifásicos con Ton/Toff de 4/12 segundos.

Fig. 8. Pulsos Bifásicos Continuos para Terapia Activa

(a) Fuente: Autor Fig. 9. Información en la LCD del StimFace para terapia activa

Fuente: Autor

(b)

IV. CONCLUSIONES El desarrollo de este proyecto de investigación y desarrollo multidisciplinario involucró los esfuerzos y aportes de varios especialistas. Empezando con los usuarios del equipo (los terapeutas clínicos), quienes determinaron las características técnicas de salida del equipo, el aporte de los ingenieros electrónicos en el diseño del hardware y el software; y el diseñador industrial, con sus aportes de usabilidad y el diseño de la carcasa de esta primara versión. Al emplear microcontroladores se redujo sustancialmente

RECONOCIMIENTOS

el hardware del equipo y por lo tanto su tamaño; y se obtuvo como consecuencia una reducción en el costo de materiales y mayor facilidad de mantenimiento preventivo y correctivo. El desarrollo de este proyecto demuestra que en Colombia estamos, en este momento, en capacidad de desarrollar tecnologías biomédicas de mediana complejidad que satisfagan necesidades particulares del sector de la salud, con una alta relación costo/beneficio.

El autor agradece a la Dra. Omaira Buitrago, Gerente General de Neurotrauma Center, por permitir desarrollar este proyecto en sus instalaciones, como también haberlo financiado. Al fisioterapeuta Camilo Pulido y a la fonoaudióloga Rosa Manjarrez por sus aportes en la definición de las características técnicas y de usabilidad del equipo.

V. REFERENCIAS [1] Sociedad Argentina de Bioingeniería: “Ingeniería en Rehabilitación”. Disponible: http://www.sabi.org.ar/index. php?page=Rehabilitacion. [2] Enciclopedia Médica: “Enfermedades Neuronales”. Disponible: http://salud.doctissimo.es/enciclopedia-medica/ enfermedades-neurologicas/paralisis-facial.html. [3] Biblioteca Nacional de Medicina de EE.UU. Institutos Nacionales de la Salud: “Parálisis de Bell”. Disponible: http:// www.nlm.nih.gov/medlineplus/spanish/ency/article/000773.htm [4] Instituto Nacional de Trastornos Neurológicos y Accidentes Cerebrovasculares: “Parálisis de Bell”. Disponible: http://espanol.ninds.nih.gov/trastornos/paralisis_de_bell.htm [5] F. F. Paula, H.G. Luis, and M.Z. Ramon. “I diopathic peripheral facial paralysis treatment physic therapy versus prednisone” Revista Médica del Instituto Mexicano del Seguro Social., vol. 36, no.3, pp. 217–221, May. 1998. [6] Y. Xin, J. Jun, S. Steven, X. Qing and W. Guoxin “A Blink Restoration System With Contralateral EMG Triggered Stimulation and Real-Time Artifact Blanking” IEEE Transactions on Biomedical Circuits and Systems, vol. 7, no.2, pp. 140–148, Apr. 2013. [7] A. Robinson, Clinical Electrophysiology. Electrotherapy and Electrophysiologic Testing .Baltimore, MD: Lippincott, 2008, pp. 1–107 [8] L. Blum, Exploring Arduino. Tools and Techniques for Engineering Wizardry. Indianapolis, IN: Wiley, 2013, pp. 13–62

TECNOLOGÍA STREAMING PARA RADIO DIGITAL UNIVERSITARIA Edwin Jovanny Acevedo Clavijo*, edwinjovanny@gmail.com, docente Universidad Cooperativa de Colombia; Sorey Hernández Chacón** paohernandez_2007@hotmail.com, docente Universidad Cooperativa de Colombia; y ***Edison Cardoza Vásquez, edinson1988@gmail.com, docente Universidad Cooperativa de Colombia

Ingeniería de Software

I. INTRODUCCIÓN

Resumen. Basada en la necesidad de utilizar Sistemas de la Información como herramientas claves en las actividades de enseñanza-aprendizaje universitaria, la Universidad Cooperativa de Colombia (UCC) sede Barrancabermeja busca mejorar los procesos, metodologías e instrumentos para conseguir los objetivos de la educación universitaria. Por tal motivo, pone en marcha la propuesta de Radio Digital, teniendo en cuenta su misión de formar profesionales con criterios políticos creativos y solidarios, que sean agentes motivadores de cambio y emprendedores. El presente artículo muestra los avances de un proyecto que tiene como propósito satisfacer la necesidad anteriormente planteada y que tiene como objetivo, diseñar una plataforma Web utilizando un servidor Streaming sobre un sistema operativo Linux, donde se publique material educativo y radial de la UCC Barrancabermeja. Para ello, el trabajo se centró en la evaluación de diferentes softwares utilizados como servidores, teniendo en cuenta sus características, beneficios y su facilidad para aplicarse en plataforma libre.

Es imperante el desarrollo de investigaciones para la innovación y transferencia de nuevas tecnologías y tecnologías emergentes para la educación moderna, en donde las tecnologías de la información y la comunicación hacen parte de la actividad científica propuesta por la Universidad. El propósito de este artículo es publicar los avances obtenidos de la investigación sobre tecnología streaming y radio digital en la Universidad Cooperativa de Colombia sede Barrancabermeja.

Palabras clave. Streaming, servidor, Internet, materiales audiovisuales, radio digital, plataforma Linux

En la Universidad Cooperativa de Colombia, en el año 2009, los estudiantes de la Facultad de Ingeniería de Sistemas, Dina Julieth Parra Toloza y Walter Winkler Hernández desarrollaron un proyecto en el tema de: Publicación de Materiales Audiovisuales a través de un servidor Streaming, en el cual se implementaron diferentes servidores para observar su rendimiento y comportamiento sobre la plataforma tecnológica de la seccional. El resultado de este proyecto fue la implementación de servidor Windows Server 2003 donde aplicaron varios servicios de la tecnología Streaming como la publicación de material en video. [5].

Abstract. Based on the need for Information Systems as key tools in the teaching-learning university, the Universidad Cooperativa de Colombia (UCC) based Barrancabermeja seeks to improve the processes, methodologies and tools to achieve the objectives of the college education. Therefore, launches the proposed Digital Radio, considering its mission to train professionals with creative and supportive political criteria that are motivating change agents and entrepreneurs. This article shows the progress of a project that aims to satisfy the above question need and which aims to design a Web platform using a Streaming Server on a Linux operating system, where education and radial material UCC Barrancabermeja is published. For this, the work focused on the evaluation of different software used as servers, considering its features, benefits and ease to engage in free platform. Key words. Streaming, server, Internet, audiovisual materials, digital radio, Linux platform

En el contexto nacional, la Universidad del Bosque- Bogotá- desarrolló un proyecto Streaming de audio a través de dispositivos Móviles utilizando J2ME [1]. En la universidad EAFIT -Medellín- se implementó una herramienta de video Streaming y su aplicación a un curso Bimodal en procesos de plásticos, también desarrolló un diseño de una Videoteca digita[2][3]. En la Universidad Sergio Arboleda en Bogotá – Colombia se desarrolló un proyecto de implementación de un servidor radio Streaming con openims para la misma universidad [4].

En síntesis, son 16 las universidades colombianas donde se está implementando el servidor Streaming de radios digitales. Una de ellas es la Universidad Pontificia Javeriana que implementó Radio en Internet producto de la sistematización de esta experiencia comunicativa [6]. Sin embargo, se evidencia la necesidad de demostrar el aporte de las Nuevas Tecnologías de la Información al sistema educativo actual, que consiste en pasar de un modelo unidireccional de formación, donde por lo general los saberes recaen en el profesor o en su sustituto el libro de texto, a modelos más abiertos y flexibles, aquí es donde juegan el papel el uso de Internet, las plataformas interactivas para el desarrollo de procesos de enseñanza y aprendizaje, donde la información tiende a ser compartida entre diversos alumnos. Este nuevo entorno requiere 10

de un alumno más preocupado por el proceso que por el producto, preparado para la toma de decisiones y elección de su ruta de aprendizaje. En definitiva, preparado para el autoaprendizaje [7].

comunidad GNU/Linux presentan un alto beneficio en el manejo de la seguridad y sus licencias son gratuitas. Finalmente, soportan servidores de alto rendimiento para las aplicaciones online de la tecnología Streaming.

Las implicaciones de la Web 2.0 en el ámbito educativo hoy en día son muy comunes y muy utilizadas por las numerosas ventajas que presenta su ambiente en el manejo de herramientas educativas ya que permite buscar, compartir e interactuar vía online. Así mismo, puede ser orientada al trabajo autónomo y colaborativo, genera una mayor participación en las actividades grupales, permite investigar y compartir recursos, posibilita nuevas actividades de aprendizaje y evaluación, entre otras importantes características que hacen que el proceso de enseñanza-aprendizaje cada día busque nuevas actualizaciones y se retroalimente buscando facilidad de acceso a las nuevas tecnologías de la información [8].

Aporta al papel que juega el profesor, ya no como transmisor de conocimientos sino en el desarrollo de habilidades para su actualización permanente, no sólo de los contenidos, sino también encontrarse preparado para diseñar nuevas estrategias de aprendizaje y dirigiendo al estudiante universitario en su labor formativa. [9] El papel que juegan las Tecnologías de la Información y la Comunicación (TIC) en la docencia y cómo estas pueden contribuir a la mejora del proceso de formación en diferentes campos y áreas del conocimiento, lo que implica conocer bien los diferentes medios tecnológicos que se utilizan para la comunicación entre profesoresalumnos, esto permitirá extraer pautas de trabajo positivas entre ambos y supondría una mejora y un aumento de la calidad en la formación [10].

De acuerdo con lo anterior, el uso y la importancia que van adquiriendo los OVA (Objetos Virtuales de Aprendizaje) hacen necesaria la implementación de este nuevo mecanismo de enseñanza en la formación educativa universitaria ya que hacen que el proceso enseñanzaaprendizaje sea un proceso más dinámico, además de ser útiles en el proceso formativo en las diversas áreas del conocimiento.

La tecnología juega un papel importante en la formación a distancia bajo el entorno video-Streaming, que consiste en la transmisión tanto de audio como de video por redes IP, para que pueda ser visto por el usuario en su computador personal. El contenido tanto de audio como de video, ya sea en tiempo real o grabado con anterioridad, se encuentra codificado, es decir, digitalizado y comprimido; y es transmitido por Internet o Intranet como paquete de información. La información será recibida y decodificada por el usuario final usando un reproductor (Windows Media Player, Quick Time, Real Player. [11].

La Universidad Cooperativa de Colombia maneja una plataforma Moodle para el proceso de enseñanzaaprendizaje; pero esta plataforma no gestiona el uso de material audiovisual educativo en tiempo real, no permite videoconferencias ni video tutoriales y no ha tenido buena acogida por parte de la comunidad universitaria, además no implementa la transmisión de radio digital.

Permite acceder a tipos de información voluminosa como libros académicos, videoconferencias magistrales, entre otros, que generan amplios tiempos de espera mediante el uso de la descarga tradicional de archivos. Esta información es, fundamentalmente, de tipo audiovisual aunque puede ser sólo audio o vídeo. Juega un papel importante en la formación a distancia [12].

II. TECNOLOGÍA STREAMING a. Ventajas de la tecnología Streaming La tecnología Streamming reduce el tiempo de espera de la transmisión de la información ya que lo hace en vivo; su importancia radica en que permite la transmisión en tiempo real de video y audio, también la comunicación permanente del estudiante con el docente para que su proceso de aprendizaje no se incluya únicamente dentro del aula de clase sino también por fuera de ella.

El video Streaming es una eficiente forma de transmisión que puede alcanzar un ilimitado número de usuarios y altamente escalable, creando un escenario “cualquier hora y cualquier lugar” y puede soportar los tres tipos de distribución de video. Así, es ideal para grupos con alto número de estudiantes y fomenta el trabajo interdisciplinario y colaborativo. Apoya procesos de aprendizaje con enseñanza audiovisual basada en videotutoriales y desglosa su adecuación a los estudiantes universitarios [13].

El costo de desarrollo de esta tecnología es mínimo, ya que se implementa en software libre y por ello aumenta la rentabilidad de uso. Además de ser rentable, también es segura, teniendo en cuenta que los software libres de la 11

B. Estructura y arquitectura de la tecnología Streaming

También hace una referencia al servidor más adecuado para la plataforma que se piensa implementar, en este caso el servidor HTTP Apache aunque no hace una especificación de la versión utilizada, pero se sabe que es un software libre de código abierto para varias plataformas incluyendo Linux, es continuamente actualizado y adaptado a los nuevos protocolos HTTP. Es el servidor más usado por los sitios Web del mundo, lo que hace que sea fácil de conseguir soporte. Actualmente se encuentra en el mercado la versión 2.0 del servidor Apache con nuevas funcionalidades, características y garantizando un mayor provecho de este servidor. [17].

La estructura de la tecnología Streaming se muestra en el siguiente esquema básico que representa e ilustra los pasos más relevantes a seguir, desde su elaboración hasta su distribución, por red para llegar al usuario final y desarrollar e implimentar la tecnología video-Streaming, [14]. Fig. 1. Estructura Servidor Streaming.

c. Comparación de tecnología Streaming con otros sistemas operativos Aquí se muestra una tabla realizada para comparar los diferentes sistemas operativos utilizados por los sistemas Streaming, en cuales se puede realizar la aplicación y en cuáles no. El uso del sistema Streaming como medio de telecomunicación universal, pretende romper las barreras geográficas y de accesibilidad para poder enviar información, utilizando Internet como medio de transporte de ésta para que el usuario adquiera lo esperado, en este caso el material audiovisual educativo que se pretende transmitir. Los sistemas de media Streaming contemplan la distribución de contenidos tanto en una intranet corporativa como en Internet. Los contenidos pueden estar almacenados previamente en un servidor de video bajo demanda (video on demand, media Streaming), o crearse en el mismo momento de su difusión (live media Streaming). [18].

Fuente: Juanes y otros – 2010 Fig. 2. Arquitectura Tecnología Streaming

TABLA 1 COMPARACIÓN DE LOS DIFERENTES SISTEMAS OPERATIVOS UTILIZADOS POR SISTEMAS STREAMING

Fuente: Juanes y otros – 2010

La Figura 2 hace una demostración de cómo se establece y se controla el Streaming de video en un ambiente educativo y los los actores principales necesarios, que son asequibles por una Institución de Educación Superior (IES) colombiana: navegador WEB, Internet y los servidores WEB y RTMP. [15]. Los protocolos utilizados para esto son: UDP, TCP/IP y RTPM, TCP/IP que ofrecen fiabilidad, orden, seguridad, UDP lleva las operaciones sin grandes controles, por los que son muy usados para el transporte de tráfico multimedia en tiempo real y el protocolo RTPM que está diseñado para el tráfico en tiempo real típicamente audio y video y datos derivados, promoviendo el transporte de extremo a extremo empaquetando el tráfico [16].

Fuente: Parra, Winkler – 2009

III. DISCUSIÓN DE RESULTADOS a. Levantamiento de Requerimientos Diseño de Casos de Uso: para el diseño de los casos de uso 12

administrador, locutor y usuario Actores: administrador, locutor, usuario Precondición: Abrir la página principal se tiene en cuenta las características del sistema, diseñado en UML. Los actores principales en la plataforma entre los cuales se tiene: administradores del portal, locutores, programadores y usuarios finales.

Flujo normal: 1. El usuario digita su login y password 2. El sistema valida los datos

En la siguiente figura se muestra el caso de uso del Administrador.

3. El sistema muestra el menú principal según el tipo de usuario Flujo Alterno:

Fig.3. Caso de Uso del Administrador.

1. Si el usuario no digita su login o password, el sistema envía un mensaje de Error notifican que los campos están vacíos. 2. Si el login o password son incorrectos el sistema envía un mensaje de error Notificando que el login y password son incorrectos Postcondiciones: el sistema muestra la ventana con las opciones que puede realizar el usuario que entra.

Fuente: http://myown6iv3.blogspot.com/

Fuente: elaboración propia

El actor Administrador tiene las siguientes características: es aquel agente que cumple las funciones de supervisor y coordinador del sistema, es en quien recae toda la responsabilidad del sistema, puede manejar las funciones validar usuarios, cambios de cable, diseño de la programación y de la bandeja de propagandas diseñadas, según los protocolos administrativos, a partir del cumplimiento de las condiciones de publicidad y mercadeo de la universidad; en este caso de la Universidad Cooperativa de Colombia.

Se identifican dos actores en el sistema: programador y usuarios. El programador es aquel agente que se identifica como locutor, quien debe ser un comunicador social o de carreras afines, preferiblemente con conocimientos pedagógicos y experiencia docente, quien desarrolla de manera adecuada la programación de la Radio Digital. Este agente diseña además, todo el proceso de producción y difusión del sistema, también coordina los programas académicos y científicos que desarrollen estudiantes y docentes de la Facultad.

TABLA 2 FICHA CASO DE USO AGENTE ADMINISTRADOR

Nombre

Ingresar al sistema y validar usuario

Autores

Administrador, locutor, usuario

Fecha

13-10-2010

Usuario: es aquel agente que aprovechará la información académica – científica y de entretenimiento que se desarrolle en el sistema Radio Digital. Esta información está dirigida principalmente a la Comunidad Universitaria – Estudiantes, Docentes y Administrativos, como primeros agentes del proceso de difusión de la información; y en el segundo lugar, a toda aquella comunidad virtual que se interesa por los temas desarrollados en la plataforma Radio Digital.

Descripción: es el encargado de permitir ingresar al sistema y es iniciado por el administrador, locutor y usuario

b. Modelo Entidad Relación Para el diseño del modelo entidad relación se utilizó la herramienta MySQL Workbench donde se establecen las tablas con sus respectivos campos y relaciones; y después se exporta el código generado por la herramienta para anexarlo en MySQL front, que es donde se desarrollará la

Actores: administrador, locutor, usuario Precondición: Abrir la página principal Flujo normal: 1. El usuario digita su login y password 2. El sistema valida los datos

base de datos.

El anterior código se diseñó para crear la tabla PROGRAMA con sus respectivos campos.

Fig. 4. Modelo entidad relación.

ARTISTEER 2: es un producto de automatización de diseño Web que crea plantillas para sitios Web desarrollado por Extensoft, Inc. En este software se diseñó y desarrolló las plantillas base de la WebApp. Después del diseño de la plantilla se hace su respectiva exportación en código HTML. DREAMWEAVER CS5

Fuente: http://ora-flashes.blogspot.com/

La programación de la WebApp se desarrolló utilizando DreamWeaver CS5, en el cual se importó la plantilla de artisteer y se procede a agregar el código correspondiente para el funcionamiento de la aplicación.

c. Desarrollo de la Aplicación Web El desarrollo de la aplicación Web se utilizaron las siguientes herramientas: MySQL (gestor base de datos del sistema), Artisteer 2 (software para diseño de la interfaz web), Dreamweaver CS5 (software para la programación de la WebApp), y xammp (servidor local Apache y php v5.2.6)

El siguiente código se diseña para presentar el funcionamiento de la interfaz principal. Código Inicio Sesión:

MYSQL FRONT

<? if ($_SESSION[«autentificado»] == «SI» ){?> <li><a href=»administrador/usuarios/autenticacion/ salir.php»>Cerrar Sesión</a></li> <? }else{ ?> <form action=”administrador/usuarios/autenticacion/ control.php” method=”POST”> <table align=”center” width=”225” cellspacing=”2” cellpadding=”2” border=”0”><tr> <td colspan=”2” align=”center” <? if ($_GET[“errorusuario”]==”si”){ ?> bgcolor=red><span style=”color:ffffff ”><b>Datos incorrectos</b></span> <? }else{ ?> bgcolor=#cccccc><span style=”color:ffffff ”><b>Intro duce tu clave de acceso</b></span> </td> </tr> <tr> <label for=”nombre_usuario”>NOMBRE DE USUARIO </label><br /> <input id=”nombre_usuario” type=”text” name=”nombre_usuario” class=”inputbox” alt=”nombre_usuario” size=”18” /> </tr> <tr> <tr> <label for=”contrasena”>PASSWORD</label><br /> <input id=”contrasena” type=”password” name=”contrasena” class=”inputbox” size=”18” alt=”contrasena” /> </tr> <tr>

Es una aplicación de libre distribución, obtenida en Internet y se utilizó para crear y modificar bases de datos, las cuales fueron utilizadas para el almacenamiento y distribución de la información. Gracias a MySQL Front se desarrollaron las tablas de la base de datos en donde se maneja la respectiva información del sistema (Usuarios, Cuentas, Programas de transmisión). A continuación se muestra el código con el cual se crean las tablas y la base de datos final. Fig. 5. Código para crear tabla programa

Fuente: elaboración propia 14

- XAMPP para Windows v1.6.8. Es un paquete de instalación que se utiliza para configurar el servidor web y PHP. Se utilizó el paquete básico de instalación xampp con servidor web APACHE v2.2.9 y PHP v5.2.6 - PHP MyAdmin. Este es un complemento que instala el xampp para la interfaz de administración de base de datos, el cual se utilizó para modificar la base de datos y las tablas de la aplicación.

Código Streaming:

Fig. 7. Estructura de la tabla programación

Código Aplicación Facebook-Connect: <divid=”fb-root”></div><script src=”http://connect. facebook.net/en_US/all.js#appId=157563027631879& amp;xfbml=1”></script><fb:live-stream event_app_ id=”157563027631879” width=”400” height=”500” always_post_to_friends=”true”></fb:live-stream></ span d. Diseño Preliminar de la Interfaz Web

Fuente: elaboración propia

- Características de la Interfaz Web: en la parte superior se diseñan unos botones para información del grupo de trabajo y descripción del proyecto (inicio – quienes somos – descripción del proyecto), en la parte izquierda se encuentra un menú de validación de usuario, vínculo de noticias y bienestar universitario. En la parte derecha se encuentra el reproductor multimedia en línea de la radio digital el cual funciona en el momento que se abre la aplicación, en esa misma columna se encuentra un calendario normal y después un calendario institucional. Finalmente, la parte central de la aplicación está diseñada para ubicar noticas, información y eventos académicos de la Universidad Cooperativa de Colombia, el cual se alimentará de forma periódica.

En la Figura 10 se puede visualizar la estructura de la tabla USUARIO con todos sus campos y atributos.

Fig. 6. Página Index

Para entender ICECAST se debe tener una clara concepción de la definición de Streaming, de este modo se entenderá como un canal de datos entre computadores, por el cual se podrá distribuir contenido multimedia desde un ordenador servidor, a múltiples clientes.

Instalación Servidor Linux Para el desarrollo de este proyecto se escogió la instalación de un servidor Linux por sus características en cuanto a software libre y seguridad, con la versión Ubuntu Server 10.10 se tiene un servidor Web con todas las aplicaciones necesarias para montar cualquier tipo de web en HTML o php con bases de datos MySQL, el cual se encarga de hacer la transmisión del servicio Streaming. Configuración Icecast

Para la respectiva configuración del ICECAST se requiere del uso de los siguientes paquetes: • ICECAST2: que será el servidor para la distribución de los contenidos. • ICES: que será el codificador que utilizaremos para ajustar la señal a su formato de salida. • DARKICE: será otro codificador que prestará muchas opciones más. • ICECAST fue creado como un proyecto para Streaming por la fundación Xiph.org, en los anexos se en-

Fuente: elaboración propia 15

Web y arroja como resultado un consumo de 35 MB por equipo durante la hora de transmisión realizada; tal como lo muestra la siguiente imagen:

cuentra un manual completo de la configuración del ICECAST paso a paso y sus paquetes. e. Pruebas de campo

Fig. 8 Observaciones del tráfico que realizó el servidor hacia los equipos que estuvieron conectados.

- OBJETIVO. Comprobar el Funcionamiento del Sistema Streaming radio digital en la Intranet de la Universidad Cooperativa de Colombia seccional Barrancabermeja. Fecha: 27 de abril de 2011 PROCEDIMIENTO 1. 2. 3. 4.

Instalación del servidor Linux Ubuntu Server 10.04 Instalación y Configuración del ICECAST 2 FileZilla FTP Client (Gestor de Documentación FTP) Acceder a la Aplicación Web en el Servidor y Desarrollar transmisión de audio Local 5. Acceder a Isa-Server para analizar resultados de la prueba de trasmisión

Fuente: elaboración propia Figura 9. Tráfico en el Servidor Linux

La trasmisión se realizó de manera satisfactoria en tanto se cumplieron las condiciones exigidas para la prueba. Se comunicó a cinco clientes, quienes recibieron de manera efectiva la trasmisión de audio. Se evidenció que el sistema (Digital System) cumple con todos los requerimientos exigidos para una plataforma con tecnología streaming y el propósito de trasmisión en vivo de radio digital.

Fuente: elaboración propia

El análisis que se puede evidenciar del tráfico de la trasmisión en vivo de audiodigital se puede concluir que el sistema no consume demasiado recurso de banda ancha; y por ello puede ser implementado sin generar inconvenientes en el flujo de trasmisión de datos en la red de la Universidad Cooperativa de Colombia sede Barrancabermeja.

El día 27 de abril de 2011se procede a dar inicio a las pruebas de campo; y a las 3:15 p.m. se inician las pruebas de manera local con cinco equipos de la sala multimedia 1 con dirección IP: 192.168.2.35 192.168.2.36 192.168.2.37 192.168.2.59 192.168.2.46

IV. CONCLUSIONES La elección del servidor Ubuntu se realiza por ser un sistema de plataforma libre, por la fácil configuración, el rendimiento de la aplicación y por los bajos recursos de consumo en la máquina. Todo ello, de gran relevancia para las IES colombianas.

Se ingresa al link 192.168.2.10 para hacer conexión al servidor que se encuentra ubicado en la sala 5, se hace una transmisión desde el servidor utilizando el icecast2 servidor streaming donde se realiza el envío del audio durante una hora.

La elección del servidor icecast se escoge por compatibilidad con el sistema operativo, facilidad de configuración y seguridad. Además por la amplia información sobre el ICECAST en la Web, se generó una rápida adquisición de información sobre la tecnología streaming, las aplicaciones y configuraciones del servidor ICECAST, por parte de la comunidad educativa de la Universidad.

Los siguientes usuarios de Web generaron la mayor cantidad de tráfico de aplicaciones a través del servidor ISA, durante el período del informe. Las direcciones de red se muestran cuando el servidor ISA no reconoce los nombres de usuario (clientes SecureNAT). El tráfico de aplicaciones contiene todo el tráfico, excepto el tráfico de 16

La metodología IWeb fue válida para el diseño del sistema radio digital universitaria. Porque es el proceso más efectivo para desarrollar aplicaciones web de alta calidad. Esta metodología empieza con la formulación del problema (radio on-line); y realiza una modelación de los requisitos del sistema y diseño de la aplicación Web (Bases de Datos e Infertaces). El desarrollo de la metodología IWeb generó una aplicación más acorde con los requerimientos del sistema.

El sistema radio digital (Digital System) está compuesto por un sistema operativo Linux Ubuntu, que integra base de datos, aplicación Web y el Servidor Streaming ICECAST, la cual cumple con los requeriremos necesarios para las trasmisión de radio digital on-line para la comunidad educativa de la Universidad Cooperativa de Colombia, sede Barrancabermeja; y puede aplicarse en IES similares en procesos de enseñanza-aprendizaje.

V. REFERENCIAS [1] Álvarez, Miguel Ángel. Que Es Streaming? Descubre la tecnología que nos acerca hacia una Internet de radio y televisión. 2001, [citado 2010-08-30], Disponible en: (http://www.desarrolloweb.com/articulos/482.php). [2] Almuneda Díaz, Pedro Merino. Panizo, Laura. Recio, Álvaro. Un estudio práctico del rendimiento del servicio de Streaming de Video sobre redes móviles GPRS/UMTS. 2006, [citado 2010-09-07], Disponible en: http://www.lcc. uma.es/~pedro/publications/contelecom06.pdf [3] Ariza Marín, Diana Carolina. Navarro Rey, Davianys Alicia, Villarreal Padilla, Jhon Edisson. Martínez Ballesteros, Luis Guillermo. Implementación De Un Servidor Radio Streaming Con Openims En la Universidad Sergio Arboleda de Bogotá. 2010, [citado 2010-09-08], Disponible en: http://www.revistas.unal.edu.co/index.php/email/article/ viewFile/1307/1920 [4] Elstein, Silvia. Nuevas tecnologías y educación. Hacia una nueva perspectiva en la formación de profesores. 2007, [citado 2010-08-30], Disponible en: (http://www.unrc.edu.ar/publicar/cde/Elstein.htm). [5] Graells Marques, Pere. La Web 2.0 y sus aplicaciones didácticas. 2007, [citado 2010-08-30], Disponible en: (http:// peremarques.blogspot.com/search/label/WEB%202.0). [6] Herrera Ramos, Eduardo Francisco. Villacres Medina, Roberto Carlos. Implantación de un Sistema de Video Conferencia Multipunto a Través de Internet Aplicando Tecnología “Streaming”. 2009, [citado 2010-09-07], Disponible en: http://bibdigital.epn.edu.ec/bitstream/15000/1423/1/CD-2132.pdf . [7] Juanes Méndez, Juan Antonio. Velasco Marcos, María Auxiliadora. Cabrero Fraile, Francisco Javier. Sánchez Llorente, José Miguel. Rodríguez Conde, María José. Recursos Tecnológicos Audiovisuales De Formación En Red: Sistemas Streaming Media Y Teleinmersivos. 2010, [citado 2010-09-07], Disponible en: http://campus.usal.es/~revistas_ trabajo/index.php/revistatesi/article/viewArticle/7078 [8] Montoya, Edwin. Diseño e Implementación de una Videoteca Digital. 2003, citado 2010-08-30], Disponible en: http://cita2003.fing.edu.uy/articulosvf/98.pdf [9]Oliva Rota, Mercé. De La Educación En Comunicación Audiovisual, 2006. [citado 2010-08-30], Disponible en: http://www.cac.cat/pfw_files/cma/recerca/quaderns_cac/Q25oliva_ES.pdf [10] Pérez Castillo, Sammy Raúl. Señal de radio por internet. 2008, [citado 2010-09-07], Disponible en: http://biblioteca. usac.edu.gt/tesis/08/08_8349.pdf [11]Perona Páez, Juan José. Barbeito Veloso, Mariluz. Modalidades educativas de la radio en la era digital. 2007, [citado 2010-09-07], Disponible en: http://www.icono14.net/revista/num9/articulos/08.pdf [12]Polo Serrano, David. Jodar Marín, Juan Ángel. El Valor Del Video Streaming En La Comunicación Y Formación No Verbal. Un Estudio En Ciencias De La Comunicación. 2009, [citado 2010-09-07], Disponible en: http://www. razonypalabra.org.mx/N/N71/VARIA/36%20POLO_JORDAN_REVISADO.pdf [13]Prieto Serpa, Felipe Andrés y Rodríguez, Luisa Fernanda. Streaming de audio a través de dispositivos móviles utilizando J2ME. 2007, [citado 2010-08-30], Disponible en: (http://artemisa.unbosque.edu.co/facultades/ sistemas/webinves/tesis0602/DocPrietoRodriguez.pdf) [14]Polo Serrano, David. Jodar Marín, Juan Ángel. Distribución De Contenidos Audiovisuales En Internet. La Expansión De La Alta Definición Y La Migración De FLV A MPEG-4. 2009, [citado 2010-09-08], Disponible en: http://www.razonypalabra.org.mx/N/N70/JODAR%20Y%20POLO_REVISADO.pdf [15]Red de radio y Tv en internet de Colombia. 2009, [citado 2010-08-30], Disponible en: http://sites.google.com/a/alaire.info/rrtic/radiouniversitaria [16]Rodríguez Arroyave, Carlos Arturo. Herramientas de video Streaming y su aplicación a un curso bimodal en 17

procesamiento de plásticos. 2006, [citado 2010-08-30], http://www.razonypalabra.org.mx/N/N70/JODAR%20 Y%20POLO_REVISADO.pdf [17]ULAT. Video Streaming y Video en Demanda. [Citado 2010-09-08], Disponible en: http://www.ulat.ac.pa/es/ vida_estudiantil/tecnologia/video_streaming.php. [18] Acevedo C. Edwin, Parra T. Julieth, Hernández Walter. Publicación de Material Audio Visual a Través de un Servidor de Video Streaming. Revista Q Volumen 5 Número 9. Diciembre 2010. Medellín –

VALIDACIÓN DE USO DE LODOS GENERADOS EN PLANTAS DE TRATAMIENTO DE AGUAS RESIDUALES TIPO UASB COMO INSUMO EN RECUPERACIÓN DE SUELOS AGRÍCOLAS Gustavo Adolfo Mantilla Oviedo*, gmantilla@sayan.com.co docente Universidad Industrial de Santander

Ingeniería Agroindustrial Resumen. El artículo trata de la validación del aprovechamiento de lodos generados en plantas de tratamiento de aguas residuales tipo UASB, como insumo de recuperadores de suelos agrícolas, a partir de compostación. En primer término se presenta el marco legal que rige actualmente el manejo y aprovechamiento de biosólidos. En segundo lugar, se describe el proceso de generación de lodos en una PTAR tipo UASB y las condiciones de salida de esos lodos generados. En otro apartado se explicita el proceso de compostación estandarizado para residuos orgánicos; y finalmente se exponen las pruebas de laboratorio y legales necesarias para garantizar la inocuidad del lodo y su uso en procesos agrícolas. Palabras clave: lodos, PTAR, UASB, suelo agrícola, biosólido Abstract. This article is about the improvement validation of sewage sludge generated at UASB waste water treatment plants, as a product obtained by composting to recuperate damage farming soil. First, it shows Colombian normativity on biosolid improvement and management. Secondly, it describes the process of sludge creation. Third, it explains standardized composting process of sludge for organic waste; and finally, it reports laboratory tests and legal rules that are necessities to guarantee sludge safety and its use in agriculture processes.

I. INTRODUCCIÓN Aunque el principal uso de la tierra en el mundo es la actividad agrícola, tal como se evidencia en el Gráfico 1 del proyecto LADA, desarrollado de 2006 a 2010 por la FAO [1]; es innegable que los suelos fértiles del planeta están en peligro de degradación por erosión, desalinización o desertificación; debido al cambio de vocación del suelo, sobrepastoreo, mineralización media, agricultura intensiva, contaminación ambiental, efectos cambio climático, entre otros. La degradación de suelos se define aquí como la “pérdida de productividad económica o biológica ocasionada por la reducción en la capacidad de la tierra para proveer a sus beneficiarios ecosistemas y servicios adecuados durante un periodo de tiempo determinado” [2]. Estos ecosistemas y servicios son: viabilidad de producción agropecuaria, la cantidad y calidad de reservas de agua y por supuesto la salud del propio suelo; en otras palabras, ellos incluyen la sobrevivencia de la biodiversidad y el mantenimiento hidrológico, nutricional y de los ciclos de carbono. Finalmente hay que aclarar que la degradación no se limita a un fenómeno de origen antrópico sino que comprende también impactos y efectos medio ambientales [1]. Fig. 1 Usos mundiales del suelo

Key words. sewage sludge, Waste Water Treatment Plant (PTAR), Upflow Anaerobic Sludge Blanket (UASB), farming soil, biosolid.

Fuente: FAO, 2010

Como se observa en el Gráfico 1, Colombia es un país que cuenta con un alto porcentaje de su territorio, apto para la actividad agrícola y Santander no es la excepción, debido entre otros, a la variedad de pisos térmicos en todo el territorio del departamento, a su situación estratégica como despensa de productos del interior al norte del país y a la calidad y diversidad de sus suelos [3]. Particularmente, en cuanto a los suelos de Santander, en las seis provincias (Soto, Mares, Guanentina, Comunera, Vélez y García Rovira) es posible hallar todos sus diversos tipos, que se sistematizan en la siguiente tabla: 19

TABLA 1 TIPOS DE SUELOS

Fig. 2 Usos del suelo en Santander

Fuente: IGAC, 1999

Así mismo, de acuerdo con la clasificación agroecológica realizada por el Instituto Geográfico Agustín Codazzi (Fig. 2), las tierras del departamento de Santander se distribuyen en los siguientes usos y cobertura [4] así:

Fuente: Plan Frutícola Nacional, 2006

A partir de lo anterior, se presenta en este artículo la validación del uso de biosólidos tratados, para usos agrícolas, con beneficios adicionales económicos frente a la oferta actual de productos agrícolas y ventajas ambientales, en cuanto se aprovecha un residuo de alta generación en las PTAR tipo UASB. En este punto se acudió a la normatividad ambiental, especialmente la reglamentada por el Ministerio de Vivienda, Ciudad y Territorio de Colombia donde establece los criterios para el uso de los biosólidos generados en plantas de tratamiento de aguas residuales municipales, mediante el Decreto 1287 de 2014 de julio 10 de 2014 [5].

TABLA 2 USO SUELO EN SANTANDER ÁREA Agrícola

Pecuaria

Forestal Bosques

Otros usos

TIERRA Cultivo transitorio 27.377 Ha. (maíz, fríjol, papa, arroz, hortalizas, sorgo, tabaco, melón, papaya y yuca) Cultivos semipermanentes 62. 149 Ha (caña panelera, plátano, banano, piña y lulo) Cultivos permanentes 116.585 Ha (café, cacao, palma de aceite, aguacate, cítricos, mora, granadilla, curuba, tomate de árbol y pitaya) 34.292 Ha. Pastos de corte 785.565 Ha. Pastos naturales 602.321 Ha. Pastos tecnificados Uso actual del suelo en el departamento 800.960 Ha. (especies maderables, pastos y cultivos de subsistencia) Tierras de protección y en vegetación xerofítica páramos del Almorzadero, Santurbán, La Rusia y los Cañones de los ríos Chicamocha, Suárez, Fonce. 448.441 Ha. (vegetación de porte bajo, espinosas y de poca densidad) Tierras sin uso agropecuario o forestal. Son reemplazadas por áreas en pantanos y ciénagas, susceptibles a inundaciones, vegetación herbácea y de tipo arbustivo. Pajonales y sin cobertura vegetal donde predominan los suelos superficiales y con afloramientos rocosos. 176.010 Ha.

PORCENTAJE 21,2%

II. PROCESO DE GENERACIÓN DE LODOS EN PTAR TIPO UASB a. Formación del lodo

60,2%

Las aguas residuales domésticas están cargadas de sólidos, por lo cual el principal objetivo de un tratamiento primario de aguas es disminuir su concentración, para ello se cuenta con una distribución de sólidos como lo muestra la Figura 3, donde las aguas residuales tienen en promedio una concentración de sólidos que se muestran en la Tabla 3.

17,52%

11%

Fig. 3. Distribución de sólidos en tratamiento primario

Fuente: elaboración propia

Fuente: elaboración propia basado en Plan Frutícola Nacional, 2006 20

TABLA 3 PROMEDIO DE CONCENTRACIÓN DE SÓLIDOS EN AGUAS RESIDUALES DOMÉSTICAS

SOLIDOS SEDIMENTABLES (ml/l)

SOLIDOS SOLIDOS VOLATILES SUSPENDIDOS( mg/l) (mg/l)

una etapa de maduración, mediante almacenamiento en pilas, controlando que la temperatura se estabilice a las condiciones ambientales.

III. CONDICIONES DE SALIDA DEL LODO Los parámetros aproximados que se pueden obtener después de estos procesos anteriores, se esquematizan en las siguientes tablas:

DQO (mg/l) 785,78

4,4

314,6

TABLA 4. RESULTADOS PARÁMETROS MICROBIOLÓGICOS

225,7

Fuente: elaboración propia

En la condición de lodos, los sólidos se obtienen de las purgas frecuentes que se realizan para mantener dentro del UASB una altura promedio de 1.2 m. Esto garantiza un contacto aceptable entre la biomasa y el agua residual. El lodo de exceso producido por un UASB se calcula mediante el siguiente balance de masas [6]: Lodo en exceso=lodo sedimentable efluente + lodo de descarga del manto (1) La producción promedio de un UASB que opera con aguas residuales domésticas es de aproximadamente 0.2 Kg SST/Kg DQO [7] y se miden después de un cribado de 3mm.

Fuente: elaboración propia

TABLA 5. ANÁLISIS DE FERTILIDAD

b. Purga del lodo Cuando se tiene un Sistema UASB, los lodos generados en promedio para una planta con capacidad de tratamiento de 602 l/Seg./día son de 977 m3/mes de lodos húmedos, con una humedad promedio de 88,5% y una densidad de 1019 Kg/m3. Para el manejo de estos lodos se recomienda realizar un proceso de secado, ya sea en un lecho conformado por material filtrante o disponerlos en un gran pondaje con un filtro dren en el fondo. Este material se debe almacenar en liras de máximo 1.8 m. de altura y con espacio para realizar un volteo que ayude a su secado final. El control mínimo que se debe realizar es de humedad y temperatura; y de ellos, el más importante es este último parámetro porque indica el grado de sanitización del material. Lo ideal es lograr temperaturas de 60 grados centígrados.

Analisis fertilidad

Lodo

Biosólido s

Ph MO (%) Nt (%) RELACION C/N P (ppm) Ca (meq/100g suelo) Mg(meq/100 g suelo) K(meq/100g suelo) Al(meq/100g suelo) SAT AI % Cu (ppm) Zn(ppm) Fe(ppm) Mn(ppm) B(ppm)

6.3 38.8 1.56 14.4: 1 300 18.7

6.05 33.0 1.6 12:1

1.5 MESES DESPUÉ S 4.3 12 0.37 18.8:1

364 19.9

305 30.7

4.1

3.4

2.6

0.8

0.18

0.6

0.1

0 2.4 81.8 175 32.5 2.8

0 1.8 136 16 24.5 3.1

17.7 830 230 59 1.1

Fuente: Caracterización, manejo y tratamiento de los lodos producidos en la Planta de Tratamiento de Aguas Residuales Río Frío por Milagros León Escobar Múnera y otros; CDMB 2005. *La densidad del lodo seco es de aproximadamente 440 Kg/m3

Este procedimiento dura aproximadamente de uno a dos meses, después de los cuales se debe dejar el material en 21

TABLA 6 METALES PESADOS

Al comparar los resultados de las Tablas 4, 5 y 6 con las condiciones normativas vigentes Tabla 6, es claro que este material se ubica en los biosólidos categoría A, datos que validan su utilización en agricultura y en plantaciones forestales.

NORMA Decreto 1287 de 2014

METALES Arsénico (mg As/kg)

MATERIAL COMPOSTADO TIPO A

TIPO B

2,42

176,33

1000

1750

47,82

300

400

1,30

5,91

(mg Ni/kg)

33,06

420

Selenio (mg Se/kg)

1,46

100

349,06

2000

2800

6,28

IV. USOS RECOMENDADOS

Cadmio (mg Cd/kg)

De acuerdo con los datos de salida de las tablas 4,5 y 6; y la normatividad vigente, particularmente el Decreto 1287 de 2014 Ministerio de Vivienda, Ciudad y Territorio de Colombia, en su Artículo 8. Alternativas de uso de los bíosólidos, los biosólidos generados y tratados en PTAR tipo UASB se pueden destinar al uso como insumo en procesos de recuperación de suelos agrícolas, en tanto corresponden a biosólidos de categoría A.

Cobre (mg Cu/kg) Plomo (mg Pb/kg) Mercurio (mg Hg/kg) Molibdeno (mg Mo/kg) Níquel

a. Categoría A [5].

Zinc (mg Zn/kg)

a. En zonas verdes tales como cementerios, separadores viales, campos de golf y lotes vacíos. b. Como producto para uso en áreas privadas tales como jardines, antejardines, patios, plantas ornamentales y arborización. c. En agricultura. d. Los mismos usos de la Categoría B.

Fuente: elaboración propia

TABLA 7 VALORES MÁXIMOS PERMISIBLES DE USO Y CARACTERIZACIÓN DE BIOSÓLIDOS

b. Categoría B. a. En agricultura, se aplicará al suelo. b. En plantaciones forestales. c. En la recuperación, restauración o mejoramiento de suelos degradados. d. Como insumo en procesos de elaboración de abonos o fertilizantes orgánicos o productos acondicionadores para suelos a través de tratamientos físicos, químicos y biológicos que modifiquen su calidad original. Los procesos de elaboración y características de los productos finales y su uso, queda sujeto a la regulación establecida por el ICA. e. Para remediación de suelos contaminados, lechos biológicos para el tratamiento de emisiones y vertimientos, soporte físico y sustrato biológico en sistemas de ‘ filtración. Absorción y adsorción. f. Como insumo en la fabricación de materiales de construcción. g. En la estabilización de taludes de proyectos de la red vial nacional, red vial. Secundaria o terciaria. h. En la operación de rellenos sanitarios tomo: cobertura diaria, cobertura final de cierre y de clausura de plataformas y en actividades de revegetalización y paisajismo.

Fuente: Decreto 1287 de 2014 Ministerio de Vivienda, Ciudad y Territorio de Colombia 22

i. Actividades de revegetalización y paisajismo de escombreras. j. En procesos de valorización energética.

que finalmente son los que se propone utilizar con fines agrícolas. Los análisis que por norma se deben hacer a los biosólidos, garantizan concentraciones de metales pesados, estudios microbiológicos y características de fertilidad dentro de los establecidos por la norma colombiana, igualmente su seguimiento contante garantizan un producto confiable y estandarizado para el uso en plantaciones forestales y la recuperación de suelos degradados por actividad agrícola intensiva.

V. CONCLUSIONES En Santander el 18% de las tierras presenta una vocación de uso para plantaciones forestales las cuales necesitan fertilizantes de bajo costo que incentiven su uso y aumenten la producción de este sector, que a su vez, se vería fuertemente favorecido con el uso de biosólidos procedentes de PTAR para el mejoramiento de los cultivos actuales y la ampliación a nuevos predios con suelos degradados y con pocos nutrientes y disminuyendo de esta manera, la intervención de bosques que actualmente afectan la fauna y la flora nativa.

También se concluye que el Decreto 1287 de 2014 del Ministerio de Vivienda, Ciudad y Territorio de Colombia es acertado en el sentido que integra los biosólidos procedentes de plantas de tratamiento de aguas residuales domésticas al ciclo administrativo, que genera una alternativa económicamente viable para el mejoramiento de suelos degradados y la potenciación de su uso agrícola.

Las plantas de tratamiento en su proceso de depuración de aguas residuales generan una cantidad considerable de lodos, formados por el material sólido que contamina las aguas residuales y por los restos de microorganismos que intervienen en el tratamiento. Estos lodos finalmente son retirados y por sus características especiales en contenidos de nutrientes y carga orgánica, se convierten en un material apto para la recuperación de suelos degradados.

Las características de biosólidos provenientes de PTAR tipo UASB entregan al suelo una cantidad de nutrientes que garantiza el desarrollo de cultivos y disminuye el costo generado por la aplicación de fertilizantes convencionales, especialmente en plantaciones forestales y en la estabilización de taludes en áreas agrícolas de montaña. Finalmente, el biosólido como material recuperador de suelos agrícolas presenta características de bajo costo, fácil manejo, estandarización en sus componentes y controles efectivos desde su generación.

Los sistemas de tratamiento de aguas residuales domésticas tipo UASB, se deben purgar periódicamente para garantizar su eficiencia, esta purga de lodos constituye los biosólidos

REFERENCIAS [1] proyecto LADA (Land Degradation Assessment in Drylands) desarrollado de 2006 a 2010 por la FAO (Food and Agriculture Oranization) de las Naciones Unidas http://www.fao.org/ [2] UNCCD. 1994. United Nations Convention to Combat Desertification in Countries Experiencing Serious Drought and/or Desertification, Particularly in Africa. United Nations, New York, USA. Available at: http://www.unccd.int/ convention/text/ convention.php [3] Secretaría de Planeación de Santander y Grupo de Investigación sobre Desarrollo Regional y Ordenamiento Territorial de la Universidad Industrial de Santander. Santander 2030 Diagnóstico Dimensión Biofísico-Ambiental Territorial de Santander. Bucaramanga: Universidad Industrial de Santander, 2011. [4] Plan Frutícola Nacional Desarrollo de la Fruticultura en Santander Ministerio de Agricultura y Desarrollo Rural MADR Gobernación de Santander Fondo Nacional de Fomento Hortifrutícola - FNFH Asociación Hortifrutícola de Colombia - Asohofrucol Sociedad de Agricultores y Ganaderos del Valle del Cauca - SAG [5] COLOMBIA. Ministerio de Vivienda, Ciudad y Territorio. Decreto 1287 de 2014. [6] Silva1, Jorge A. Torres Patricia L.1 y Mosquera Jaime R. Evaluación de la mineralización de biosólidos de plantas de tratamiento de aguas residuales domésticas. En Revista Brasileira de Engenharia Agrícola e Ambiental, v.17, n.4, p.434–442, 2013 [7] Vieira y García. Sewage Treatment by UASB Reactor. Operation results and recommendations for design and utilization. En Water Science & Technology Journal. Vol 25 n°7 p.p. 143-157, 1992

TECNOLOGÍAS DE INFORMACIÓN Y COMUNICACIONES COMO APOYO AL SECTOR DE LAVADO DE AUTOMÓVILES Martha Liliana Torres Barreto*, malitorres@yahoo.com, docente Universidad Cooperativa de Colombia, Gina Paola Maestre Góngora**, ggongora@uninorte.edu.co estudiante de doctorado Universidad del Norte

Ingeniería Industrial Resumen. El número de pequeñas y medianas empresas que dedican su actividad al lavado de automóviles es representativo y creciente en el entorno colombiano, y se asocia, entre otros factores, al incremento del parque automotor en el país. A pesar de este aumento, no se evidencian procesos de incorporación de tecnologías que les permitan mejorar los tiempos de respuesta, la atención al cliente ni contar con información organizada y disponible en todo momento para realizar su debida gestión. Ante esta brecha tecnológica en este sector industrial, así como en otros con características similares en cuanto a tamaño empresarial, ingresos y nivel de empleo que generan; este trabajo ha ahondado en sus necesidades y soluciones tecnológicas, mediante la ejecución de un primer paso en el proceso de una mejora tecnológica sólida y sostenible consistente en un aplicativo web soportado en dispositivos móviles para apoyo a la operación diaria. Palabras clave. Lavado de automóviles, tecnologías información y comunicaciones, procesos operativos, industria automotriz. Abstract.The number of SMEs that dedicate their activity to car wash is representative and growing in the Colombian environment, and is associated, among other factors, the increase of the fleet in the country. Despite this increase, no process of incorporating technologies to improve response times are evident, customer or have information organized and available at all times for its proper management. Given this technological gap in this industry as well as others with similar characteristics in terms of company size, income and employment levels generated; This work has delved into their needs and technological solutions, by executing a first step in the process of a solid and sustainable technological improvement consisting of a web application supported on mobile devices to support daily operations. Key words. Car Wash, information and communication technologies, business processes, automotive industry.

I. INTRODUCCIÓN El incremento del número de centros de lavado automotriz, en particular en Bucaramanga, es una realidad que se ha venido evidenciando en los últimos años, debido entre otros aspectos, al crecimiento en un 6,4% del parque automotor de esta ciudad, durante 2012-2013 [1].Con estas cifras, este sector empresarial contribuye al desarrollo económico regional, y a elevar el índice de empleo en la ciudad. A pesar de esta realidad, y del hecho de que las tecnologías de información son una herramienta valiosa que permite el fortalecimiento, el posicionamiento, la competitividad y el mantenimiento en el mercado tanto de pequeñas, medianas y grandes empresas [2]; se deduce, a partir de entrevistas y visitas realizadas a un conjunto de estos centros, el abandono tecnológico al que se encuentra sometido este sector empresarial; en cuanto a que el desarrollo de sus operaciones no involucra a día de hoy, herramientas tecnológicas que ayuden a facilitar la ejecución de los procesos que se llevan a cabo en sus establecimientos. Esto hace que los datos que soportan las actividades registradas sean poco fiables, y su tratamiento lento y carente de oportunidad. Este proyecto de innovación se realizó en el marco de un Plan de Mejora Tecnológica para el sector, adelantado por la Universidad Cooperativa de Colombia (UCC), sede Bucaramanga, que entre sus estrategias propone el desarrollo de un aplicativo web que apoye las operaciones que se realizan en los centros de lavado automotriz de la ciudad de Bucaramanga. En ese sentido se está ayudando a mejorar los tiempos de respuesta y atención de los clientes, como también a contar con una información más organizada y precisa que se encuentre disponible en todo momento. El caso de estudio se llevó a cabo en un autolavado emblemático de la ciudad, y el objetivo de la investigación se centró en desarrollar un aplicativo web que se denominó G-LAV, para el cual se empleó el lenguaje de programación PHP [3]; y se consideró como elemento clave, la programación en un dispositivo móvil de tipo Tablet para la captura y consulta de los datos en el patio de lavado.

II. METODOLOGÍA Las acciones asociadas a la incorporación paulatina y estructurada de Tecnologías de Información y Comunicaciones (TIC) al sector de lavado de automóviles, se plantearon según una metodología de interacción constante con los empresarios, soportada en los principios de metodologías de desarrollo ágil de software [4]. En este sentido, los pasos iniciales implicaron el desarrollo de un conjunto de entrevistas personales en los lugares de trabajo, junto con encuestas realizadas a administradores y clientes de un centro automotriz representativo del sector. A partir de 24

c. Codificación

esos contactos iniciales, y con la evidencia necesaria, se tomó la decisión de diseñar, desarrollar e implementar un aplicativo web, en entorno de código libre, que permitiera la mejora de los procesos operativos diarios en centros de lavado de automóviles.

Una vez finalizado el diseño, se realizó una validación del código [4] con el fin de hacer mejoras y tratar de mantener el aplicativo lo más simple posible, sin perder de vista su funcionalidad, para que en el futuro aceptara nuevos cambios de acuerdo con necesidades particulares. La programación realizada es susceptible de ser modificada por cualquier persona involucrada en el proyecto. No existió un solo propietario de código, la propiedad fue colectiva en tanto permitió el acceso en cualquier momento al código y no se generó dependencia de una sola persona. El personal implicado en el proyecto estuvo comprometido de forma permanente, propuso ideas innovadoras, aportó su conocimiento, contribuyó en la verificación del cumplimiento de los requisitos y participó en las pruebas que se realizaron en esta etapa.

Para el desarrollo del aplicativo se empleó la metodología de Programación Extrema (XP) [4], que a través de cuatro fases bien definidas, permitió obtener un producto completo en un periodo de tiempo de nueve meses desde el inicio del proyecto, lapso durante el cual se mantuvo una estrecha comunicación con el usuario final. Las cuatro fases de la metodología, implicaron las actividades que se describen a continuación: a. Planificación En esta etapa se identificaron las personas involucradas en las actividades diarias [3]; y se registró cómo se manejaban los procedimientos en el “Auto Lavado”.

d. Pruebas Cada uno de los requisitos funcionales planteados se probaron para confirmar que estaban ejecutándose a satisfacción y que la codificación realizada había sido la correcta [4]; esto permitió detectar problemas y poderlos corregir a tiempo. En este proceso estuvo presente el personal del “Auto Lavado” lo que enriqueció la propuesta y posteriormente otorgó un 100% de aprobación por parte del usuario.

Entonces se precisaron las preocupaciones del cliente y sus objetivos. En este caso se identificaron como sujetos clave: el Administrador, el jefe de patio, los operarios del servicio de lavado y los clientes con sus vehículos asociados. Se estableció el alcance del proyecto, los beneficios que generaban la realización del aplicativo web y las operaciones a realizar. Se dejó claro que era necesario que el cliente siempre se encontrara cerca al proceso de desarrollo y estuviese disponible para resolver cualquier duda.

III. RESULTADOS A continuación se presentan los resultados más relevantes de cada una de las etapas presentadas previamente en la metodología. Estos se ilustran mediante imágenes y tablas y dan cuenta de su importancia para el proyecto.

Durante la planificación se definieron también, requisitos y herramientas de desarrollo a emplear, se estimó el tiempo de ejecución del proyecto y se acordó trabajar en la aplicación para el dispositivo móvil, mediante la cual se realizaría la captura de datos. Aquí vale aclarar que estas herramientas fueron aceptadas por todos los usuarios.

a. Planificación Se realizaron visitas a diferentes lavaderos de la ciudad de Bucaramanga y se realizaron encuestas a 15 propietarios y 15 usuarios de los centros de lavado. Algunos de los resultados obtenidos se presentan en la Fig. 1.

b. Diseño En esta etapa se realizó el levantamiento de requisitos funcionales y no funcionales, se planteó el aplicativo a desarrollar y se establecieron los requerimientos necesarios para definir las posibles soluciones: los módulos, el aplicativo y cómo se comunicarían entre sí. Se diseñaron los casos de uso y diagramas de casos de uso [5] y nuevamente se presentaron avances al usuario final.

Fig. 1. Respuestas a preguntas 1, 4,5 y 7 de encuesta propietarios y clientes

En este punto se detectó que se estaba cumpliendo con las exigencias básicas solicitadas por el cliente y se demostró la funcionalidad y potencial de fiabilidad que representaba la utilización del aplicativo web. 25

TABLA 1 con la descripción de los actores identificados: TABLA 1. DESCRIPCIÓN ACTORES DEL SOFTWARE G-LAV

Actor Administrador del Sistema

Descripción Es el profesional con conocimientos en informática, encargado de dar soporte del aplicativo web y realizar el mantenimiento a la base de datos.

Jefe de Patio

Es la persona encargada de registrar las solicitudes de servicio, asignar un empleado a una solicitud, establecer el estado del servicio, registrar los datos del cliente y realizar la consulta de los vehículos atendidos diariamente por cada empleado. Administrador Es la persona que maneja del Negocio las operaciones diarias de cierre y liquidación, controla el registro de los empleados, los servicios y tarifas ofrecidos, genera los reportes de todas las operaciones realizadas y efectúa en cierto momento las funciones del jefe de patio cuando éste no se encuentra en el establecimiento.

Fuente: Elaboración propia

De esta forma, una conclusión preliminar es, que la mayoría de los centros de lavado no cuentan con herramientas tecnológicas para el manejo de la información; y que los propietarios de estos centros están interesados en adquirir herramientas que les ayuden con sus procesos diarios. También se deduce de las respuestas, que la opinión general de los clientes, es que si estos establecimientos contaran con herramientas tecnológicas, la información se manejaría de una forma más precisa, confiable y rápida

Fuente: Elaboración propia

b. Diseño

c. Codificación

Para el levantamiento de requisitos software se utilizó la herramienta REM [6] en su versión 1.2.2, que gestionó la información de requerimientos del sistema, actores del sistema y casos de uso. Así mismo, se elaboró el diagrama E-R y diagrama de Clases [7]. A continuación se presenta la

Una vez socializados los requerimientos del sistema, las interfaces iniciales; y realizados los cambios sugeridos por el personal del autolavado, se desarrolló la herramienta. Los lenguajes de programación utilizados fueron PHP y JavaScript, manejados a través del entorno de desarrollo NetBeans. En cuanto el aplicativo que 26

fueron realizadas pruebas en compañía del propietario del establecimiento “caso de uso”, y en cada una de ellas surgieron cambios que fueron realizados en su momento; en concordancia con lo planteado en la metodología XP [5] [4]. Esto permitió que al llegar a esta fase, se presentaran pocas modificaciones ya que se contaba con un producto que suplía la mayoría de necesidades formuladas por el usuario conocedor del negocio.

se ejecuta a través del dispositivo móvil, se utilizó el SDK Android, los componentes WebView en el entorno de desarrollo Eclipse y para el manejo de los datos, se trabajó con el motor de bases de datos MySQL [1]. En las Fig 2, 3 y Fig. 44, se muestran algunas interfaces finales de la herramienta. Fig 2. Interfaz Inicial software G-LAV

Para finalizar, se hizo la implantación de G-LAV, inicialmente durante un periodo de 15 días, tiempo cuando el usuario experto interactuó, realizó pruebas de la funcionalidad y detectó errores que fueron manifestados a los desarrolladores [8]. Aquí se realizaron las respectivas correcciones y se logró al final, la aprobación satisfactoria del producto, que cumplía con los requisitos que planteados inicialmente. Para la realización de las pruebas de caja negra, se tuvieron en cuenta los 20 requisitos funcionales que se plantearon en la fase de diseño, a través de la utilización de un formato en el cual se registró el requisito funcional, las entradas, las salidas, y la aprobación por parte del cliente del producto final.

Fuente: Elaboración propia Fig 3. Interfaz administración de servicios software G-LAV

IV. CONCLUSIONES El esfuerzo realizado es considerable con avances importantes para las empresas del sector en estudio. Con este proyecto se ha acercado la tecnología de información a las microempresas del sector de lavaderos de carros, y se abre la oportunidad para que este software, con registro concedido por la Dirección Nacional de Derechos de Autor, sea implementado en cualquiera de estos establecimientos, al haber sido diseñado acorde al “modus operandi” actual de los lavaderos en la ciudad de Bucaramanga.

Fuente: Elaboración propia Fig. 4. Interfaz registro de servicios G-LAV

Mediante el aplicativo se pueden ejecutar los procesos básicos que estas empresas manejan diariamente, con un ahorro considerable de tiempo, con mayor precisión en las operaciones y mejor administración de la información, de forma que el sector pueda proyectar una imagen de innovación hacia los clientes, que le permita percibir además beneficios monetarios, derivados del ahorro de tiempo y de la precisión en los cálculos. A partir de la implementación y pruebas del aplicativo en un entorno real, se pudo comprobar que el mismo: (a) Cumple con los requerimientos del usuario, (b) Funciona adecuadamente desde el punto de vista técnico, (c) Disminuye los tiempos de ingreso de la información del patio de operaciones (d) Disminuye los errores de ingreso

Fuente: Elaboración propia

d. Pruebas Durante el desarrollo del proyecto, constantemente 27

y de cálculos manuales y, (e) Suministra información digitalizada y estructurada acerca de clientes y operarios, con la que antes no se contaba y que se considera estratégica para el negocio.

utilizar por las empresas, con el fin de lograr una mejor visualización y manipulación de las interfaces y mejorar los tiempos de respuestas en el procesamiento de la información, o la creación del módulo de impresión de facturas de los servicios prestados a los clientes. De esta forma se entiende que merece la pena hacer un esfuerzo por implantar GLAV en otros centros de lavado diferentes, y contribuir con ello al fortalecimiento tecnológico del tejido empresarial de la región y el país con características similares.

Finalmente, reconocemos que GLAV tiene un potencial enorme para ser mejorado con versiones posteriores. En concreto, se han identificado ciertos aspectos en los que podría trabajarse en el futuro mediato, entre ellos: optimizar las características del dispositivo móvil a

V. REFERENCIAS [1] C. d. Comercio, «Cámara de Comercio Colombiana,» 28 11 2014. [En línea]. Available: http://www.camaradirecta. com/. [2] A. Aguilera Castro y S. Risacos Erazo, «Direccionamiento estratégico apoyado en las TIC,» Estudios gerenciales, p. Electrónico, 2009. [3] A. Cobo, P. Gómez, D. Pérez y R. Rocha, PHP Y MySQL: Tecnologías para el desarrollo de aplicaciones web., Madrid: Díaz de Santos., 2005. [4] K. Beck y C. Andrés, Extreme Programming Explained: Embrace Change (2nd Edition), Addison-Wesley Professional, 2004. [5] R. Martín, Agile Software Development: Principles, Patterns, and Practices., PTR Upper Saddle River, NJ, USA: Prentice Hall, 2003. [6] A. Durán Toro, «Un Entorno Metodológico de Ingeniería de Requisitos para Sistemas de Información,» 2000. [7] R. Rammath, R. Crawfis y P. Sivilotti, Android 3 SDK Programming For Dummies, Estados Unidos: John Wiley & Sons, 2011. [8] J. Barraco de Areba, Metodología del análisis estructurado de sistemas., Madrid: Universidad Pontificia Comillas, 2001. [9] F. Alburquerque, Desarrollo económico local y distribución del progreso técnico, Santiago de Chile: ILPES, 1996.

DISEÑO Y ELABORACIÓN DE UN SISTEMA DE ADOQUINES DE BAJO COSTO Y MATERIAL RECICLADO PARA CONSTRUCCIONES EN NÚCLEOS RURALES Raúl Omar Di Marco Morales*, raulomard@yahoo.com, docente Universidad Libre de Colombia

Ingeniería Civil Resumen. Este trabajo de investigación se desarrolla a partir de la hipótesis de la utilización de desechos sólidos de PET (Tereftalato de Polietileno) como sustituto de áridos (arena), ingrediente de morteros, en la fabricación de componentes constructivos y específicamente de adoquines. El artículo presenta los resultados del estudio de las propiedades físicoquímicas de distintos morteros cuyo contenido de árido se reemplazó por partículas o escamas de PET en distintas proporciones. Así mismo se muestra la comparación y evaluación de las propiedades físico-mecánicas de los morteros en estudio con los convencionales mediante ensayos de granulometría, absorción y resistencia a la flexión. Todo ello permitió determinar que las partículas de PET en adoquines puede ser usado como un posible sustituto de áridos, ya que se obtuvieron adoquines con 35% de reemplazo de la arena, que presentaron similar absorción (aceptable) y resistencias por encima a las exigidas por la norma: NTC 2017. Palabras clave. Adoquines, Arena, Cemento, Industria de Prefabricados, PET. Abstract. This research develops from the assumption of using solid waste PET (Polyethylene Terephthalate) as a replacement of aggregates (sand) mortar ingredient in the manufacture of building components and specifically cobblestones. The article presents the results of the physicochemical properties of different mortars whose aggregate content was replaced by particles or flakes of PET in different proportions. Also the comparison and evaluation of physical-mechanical properties of the mortars studied with conventional assays by particle size, absorption and flexural strength shown. This allowed us to determine that the particles of PET in pavers can be used as a possible replacement of aggregates, as cobblestones were obtained with 35% replacement of sand, which had similar absorption (acceptable) and resistance above those required by standard: NTC 2017. Key words. Paving key- words, Sand, Cement Precast Industry, PET

I. INTRODUCCIÓN Mundialmente aumenta el problema causado por la creciente cantidad de Residuos Sólidos Urbanos (RSU) y Residuos Sólidos Plásticos (RSP), como se puede apreciar en la Figura 1, aunado a la inadecuada disposición final en rellenos sanitarios y el desaprovechamiento de su potencial económico[1]. Sin embargo, se presentan esfuerzos de empresas como ECO-TEC Soluciones Ambientales [2], en Honduras, Centroamérica, que tienen la finalidad de prestar asesorías en materia ambiental en manejo y aprovechamiento de residuos sólidos. Particularmente, Andreas Froese de ECO-TEC inventó una técnica única que permite evitar al máximo el cemento y bajar los costos de la construcción hasta en un 40% de los costos tradicionales, mediante manejo y aprovechamiento de Residuos Domiciliarios Locales (en barrios), logrando así, además de la motivación a la conciencia ambiental; una mirada positiva de lo comúnmente denominado “basura”. Igualmente, esta empresa ha venido desarrollando la técnica bioconstructiva de utilización de botellas plásticas desechables de PET para reemplazar al ladrillo junto con la incorporación de otros materiales como escombros y tierra.

Fig. 1. Residuos sólidos plásticos

Fuente: Ecología Verde. (2012) http://www.ecologiaverde.com/

De igual forma, el CEVE [3] (Centro Experimental de la Vivienda Económica - Argentina) ha venido investigando y presentando los últimos avances de una tecnología desarrollada al interior del CEVE, en la cual se reciclan residuos plásticos procedentes de envases descartables de bebidas y envoltorios fallados de alimentos. Estos residuos son incorporados en mezclas cementicias en reemplazo de los áridos de un hormigón común, con el objetivo de obtener productos ecológicos, livianos, de bajo costo y de mejor aislación térmica en comparación con objetos tradicionales. 29

Gaggino y otros [4] indican que este material plástico se utiliza también para fabricar elementos constructivos en el cerramiento lateral no estructural de viviendas y los resultados de los ensayos normalizados realizados en laboratorios del INTI de Capital Federal y en la Universidad Nacional de Córdoba, caracterizan los elementos constructivos en cuanto a: Densidad, Absorción de agua, Conductividad térmica, Resistencia mecánica, Adherencia de revoques, Resistencia al fuego, Permeabilidad al vapor de agua y Aislación acústica.

II. ÁREA DE ESTUDIO Para el diseño y elaboración del adoquín, se requería identificar las necesidades en cuanto a materiales de construcción en núcleos rurales; así, teniendo en cuenta las variables de seguridad, accesibilidad y asequibilidad a información se escogió como área de estudio la Planta de la Bloquera Superior, ubicada en un sector rural de Río Frío del municipio de Girón en el departamento de Santander-Colombia- (zona marcada en la Figura 2).

En síntesis, es clara la problemática actual de disposición de residuos de las ciudades y el interés de solucionarla por parte entidades públicas y privadas con el fin de evitar incrementos en la contaminación y daños ecológicos irreversibles.

En visitas realizadas al área de estudio, se determinó que dentro de la zona de influencia (sector rural de Río Frío), se produce en suficiente cantidad de desperdicios tipo PET, para llevar un proyecto a gran escala de reciclaje de desechos plásticos que se encuentren limpios; Pardavé [5], comenta la importancia de atender rápidamente el problema del manejo y disposición de los residuos sólidos, destacando los envases y los empaques tipo PET por ser los más visibles.

Fig. 2. Localización del Área de Estudio

Fuente: Instituto Geográfico Agustín Codazi - IGAC 30

adición de una o más formas de sulfato de calcio. Se admite la adición de otros productos siempre que su inclusión no afecte las propiedades del cemento resultante. Todos los productos adicionales deben ser pulverizados conjuntamente con el clinker. Para efectos de este proyecto, se eligió el Cemento Boyacá tipo I (ver Figura 3), debido a sus índices de resistencias finales y sus ventajas, en las que sobresalen:

III. ADOQUÍN Después de analizar las necesidades constructivas identificadas en el área de estudio se seleccionó el diseño y elaboración del sistema de “adoquín estándar” (Ver Figura 3) o ladrillo tipo piedra que se usa especialmente para piso pues en conjunto conforma una superficie continua. Fig. 3. Forma del adoquín estándar

 Incremento en las resistencias finales aun después de los 28 días, como resultado de la reacción entre la adición y liberación de cal, durante la hidratación del cemento.  Mejores tiempos de fraguado permitiendo un adecuado transporte, colocación, compactación y afinado, sin pérdida de movilidad prematura.

Fuente: Grupo de investigación MUISCA

 Mejora el desempeño en concretos masivos, al tener un calor de hidratación bajo.

Debido a la forma: “Adoquín rectangular recto” Es el adoquín Tipo 1 con forma de rectángulo, como se muestra en la Figura 3, en el cual cada lado de la cara de desgaste es una línea recta.

La densidad del cemento a utilizar es de 3,08 gr/cm3. Fig. 3. Materiales para elaborar el adoquín

A. Requisitos Geométricos de los Adoquines (NTC 2017)  Longitud: la longitud nominal (ln) de los adoquines no debe ser menor de 50 mm ni mayor de 250 mm.  Ancho: el ancho nominal (an) de los adoquines no debe ser menor de 50 mm.  Espesor: el espesor estándar (ee) de los adoquines no debe ser menor de 60 mm, y se prefieren dimensiones que sean múltiplos de 20 mm así: 60 mm, 80 mm y, en algunos casos, 100 mm.

Fuente: Grupo de investigación MUISCA

El adoquín diseñado y elaborado presenta las dimensiones que se muestran en la Tabla 1, y cuenta con un volumen de 1440 cm3.

 Arena Descripción: arena limpia y sin presencia de partículas contaminante, de color gris y sin olor; procede de un proceso de trituración.

TABLA 1 DIMENSIONES DEL ADOQUÍN ESTÁNDAR

 Granulometría: el agregado fino con el que se fabricaron los adoquines fue proporcionado por la Bloquera Superior, con el único fin de mantener la mayor igualdad posible de materiales a la hora de realizar las pruebas con los adoquines fabricados por ellos.

Fuente: Grupo de investigación MUISCA

b. Materiales para la Elaboración de un Adoquín con PET.

 Fuente: Pescadero (a 42 km de Bucaramanga / Santander – Colombia), a las orillas del río Chicamocha. A esta arena se le realizó el ensayo de granulometría (Figura 4), con lo cual se clasifica como una ARENA

 Cemento El cemento tipo Portlan, [6] es un producto que se obtiene de la pulverización del clinker Portlan con la 31

BIEN GRADADA, con un coeficiente de uniformidad de 11,7 y un Coeficiente de Curvatura de 1,91, valores típicos para las arenas. La densidad de la Arena a utilizar es de 2,51 gr/cm3.

 Livianos.  Resistencia esfuerzos permanentes y al desgaste, ya que presenta alta rigidez y dureza.  Estabilidad a la intemperie.  Alta resistencia al plegado y baja absorción de humedad que lo hacen muy adecuado para la fabricación de fibras.

 PET (Polietileno Tereftalato)

El PET es un material caracterizado por su gran ligereza y resistencia mecánica a la compresión, alto grado de transparencia y brillo, conserva el sabor y aroma de los alimentos, es una barrera contra los gases, reciclable 100% y con posibilidad de producir envases reutilizables.

El PET es utilizado en muebles, alfombras, fibras textiles, piezas de automóvil y ocasionalmente en nuevos envases de alimentos entre otros. El PET o PETE se identifica con el siguiente símbolo:

Fig. 4. Curva de gradación de la Arena

Fig. 5. Símbolo Internacional del PET

Fuente: Pardavé (2004), p. 47.

Para este proyecto se trabajó con el plástico tipo 1 PET proveniente de las botellas plásticas de gaseosa, que fueron picadas por una empresa recicladora, ubicada en el municipio de Girón, REPLASANDER. El material de PET pasa el 100% el tamiz de ¾ (19,5 mm) y es retenido en un 50% en el tamiz de ¼ (6,3 mm), y es retenido en el tamiz número 8 (2,38 mm). Fuente: elaboración propia

La densidad del material PET [7] (Figura 5) es de 1,33 gr/ cm3 y sus principales propiedades físico – mecánicas se pueden observar en la Tabla 2.

Por el lado de los plásticos, se puede decir que son sustancias químicas sintéticas denominadas polímeros, de estructura macromolecular que puede ser moldeada mediante calor o presión y cuyo componente principal es el carbono. Los plásticos proporcionan el balance necesario de propiedades que no pueden lograrse con otros materiales por ejemplo: color, poco peso, tacto agradable y resistencia a la degradación ambiental y biológica.

TABLA 2 PROPIEDADES DEL PET TIPO I

Las propiedades y características de la mayoría de los plásticos son:  Fáciles de trabajar y moldear.  Poseen baja densidad.  Suelen ser impermeables.  Buenos aislantes eléctricos.  Resistentes a la corrosión y a muchos factores químicos.  algunos no son biodegradables ni fáciles de reciclar, y si se queman, son muy contaminantes.

Fuente: Xiberta. 1995, España

IV. METODOLOGÍA Y DOSIFICACIÓN DE LA MEZCLA

una mezcla de aceite quemado con agua) para facilitar el posterior retiro de los adoquines. Para delimitar su largo, se deben colocar unas tablas de madera previamente cortadas a medida y se evita su desplazamiento colocando unos fijadores.

Ya que la Bloquera Superior maneja un diseño de mezclas para el adoquín de 1:2, se mantuvo dicha dosificación, mientras su relación agua-cemento fue del 50% del peso del cemento.

Resumiendo:

La cantidad de PET varía en un 5% dentro de la mezcla y se reduce del porcentaje total de la arena; por tal motivo, para un volumen de mezcla de 1440 cm3 que equivale al volumen de un adoquín, se obtuvieron los porcentajes de PET que se observan en la Tabla 3. Así, se fijó un límite máximo de PET del 45% que se puede adicionar a la mezcla, esperando que las pruebas a flexión de estas muestras identifiquen cuáles de estos valores (comenzando en un 5% hasta el 45%, espaciados homogéneamente en un 5%), dan los valores máximos y mínimos. Según la documentación recolectada porcentajes inferiores al 5% de PET son poco representativos y según su volumen, el 50% es el punto donde el PET y la Arena son iguales. En la Tabla 3 se observa el rango de la primera población que se encuentra entre el 5 – 45%.

 Realizar el pesaje de los materiales a utilizar.  Limpieza del lugar.  Engrasado de la formaleta con aceite quemado  Preparación de los distanciadores de los adoquines en la formaleta.

TABLA 3 PORCENTAJES DE PET EN PESO Y VOLUMEN

 Los materiales debidamente pesados se introducen en el balde.  Se mezcla hasta obtener una mezcla homogénea.  Se vierte la mezcla en la formaleta.  Se debe enrasar con el fin de conservar la figura del adoquín.  Se deben dejar de 8 a 12 horas a la intemperie, antes de su desmolde.  Luego de su desmolde, se dejan a la intemperie y se les rocía agua cada 8 horas, para mejorar su curado.

Fig. 6 Adoquín estándar con PET

Fuente: Grupo de investigación MUISCA

b. Proceso de Elaboración de los Adoquines

Fig. 7 Adoquines con diferentes porcentajes de PET.

Fuente: Grupo de investigación MUISCA

V. ELABORACIÓN DE LOS ADOQUINES a. Preliminares para la Elaboración de los Adoquines La elaboración de los adoquines descrita en este artículo (como ya se indicó con anterioridad), se realizó en las instalaciones de la Bloquera Superior, de la misma forma como ellos los fabrican; es decir, se colocan paralelamente dos rieles dejando una distancia entre ellos que equivale al ancho del adoquín, (el lugar donde se van a elaborar dichos adoquines debe estar previamente limpio de partículas que puedan contaminar la mezcla) las superficies que entran en contacto con la mezcla deben ser engrasadas (se utiliza

VI. RESULTADOS a. Resultados del Ensayo de Absorción En el momento de despacho al comprador, los adoquines de concreto deben tener una absorción de agua total (Aa%) para todo el volumen del espécimen, no superior 33

al 7 % como valor promedio para los especímenes de la muestra.

Cada espécimen se debe llevar hasta la rotura por flexión, como una viga simplemente apoyada (Ver Figura 8), cuyo eje debe coincidir con el eje mayor del rectángulo inscrito mediante la aplicación de una carga uniformemente distribuida a lo ancho del espécimen y sobre la proyección en la superficie de desgaste del eje menor del rectángulo inscrito.

El ensayo de adsorción de los adoquines que se realizó en los laboratorios de la Universidad de Santander (UDES), arrojó el siguiente resultado como se observa en la Tabla 4, con un promedio de 2,05%, una desviación de 0,279% y un coeficiente de variación del 13,6%.

Como se puede observar en la Tabla 6 y en la Figura 9, los porcentajes de PET que fueron adicionados a la mezcla, presentan un buen comportamiento, mejor de lo esperado con respecto a la resistencia a la flexión; los valores más representativos dentro de la mezcla y que tienen un buen comportamiento frente al ensayo, están alrededor del 20%.

TABLA 4 ABSORCIÓN DE LA MEZCLA CON DIFERENTES VALORES DE PORCENTAJE DE PET

Fig. 8: Máquina para el Ensayo de flexión de los adoquines

Fuente: Grupo de investigación MUISCA

TABLA 6 MÓDULO DE ROTURA DE LOS ADOQUINES SEGÚN SU PORCENTAJE DE PET

Fuente: Grupo de investigación MUISCA.

Fue imposible modelar el comportamiento con una función básica, donde x fuese el porcentaje de PET en la mezcla, pero si fue posible compararla con el adoquín elaborado sólo con arena y la dosificación de la Bloquera, el cual arrojó un porcentaje de absorción del 3,2%, más o menos un 60% por encima del promedio con PET. b. Resultados del Ensayo de Resistencia a la Flexotracción (Módulo de Rotura –Mr-) Los adoquines de concreto deben cumplir los requisitos de resistencia a la flexotracción o módulo de rotura (Mr) (Ver la Tabla 5) establecidos por la Norma Técnica Colombiana NTC 2017[8].

Fuente: Grupo de investigación MUISCA. Fig. 9. Resistencias (Mr) de los adoquines según su porcentaje de PET.

TABLA 5 EXIGENCIAS DE LA NORMA NTC 2017 (SEGUNDA ACTUALIZACIÓN)

Fuente: Normas Técnicas Colombianas: ICONTEC.

Fuente: Grupo de investigación MUISCA.

La fabricación de PET demanda un consumo energético que puede ser recuperado reutilizando dicho material en lugar de descartarlo en botaderos o rellenos sanitarios, en donde se demora su degradación y llegando a generar en un futuro no muy lejano, problemas ambientales.

Fig. 8. Comparación de las Resistencias (Mr) de los adoquines.

La utilización de partículas de PET, como sustituto del agregado natural (arena), demostró ser factible según los resultados obtenidos es esta primera parte del presente estudio, brindando una alternativa de reciclaje que conduce a reducir el impacto ambiental producido por los desechos industriales y urbanos (Residuos Sólidos Urbanos (RSU) y Residuos Sólidos Plásticos (RSP)).

Fuente: Grupo de investigación MUISCA

En comparación con los adoquines tradicionales (Ver Figura 9) encontrados en la Bloquera, el nuevo adoquín con PET supera los alcances de resistencia que los actuales adoquines tradicionales tienen.

Al realizar la mezcla de los materiales es importante realizarla primero en seco, de esta forma se garantiza la homogeneidad de la mezcla durante la hidratación. Además, se debe vibrar la mezcla (con una varilla) para eliminar los vacíos que se crean por el aire dentro de la mezcla.

VII. CONCLUSIONES Teniendo en cuenta los parámetros establecidos en la norma NTC 121, el porcentaje de adsorción en los adoquines elaborados con PET cumplen en todas las dosificaciones que se establecieron (promedio de 2,05 %), ya que dicho porcentaje es menor del 7% como valor promedio establecido por la norma.

Aunque se han podido determinar unos valores claves (del 20% al 35%) de PET para ser adicionados a un adoquín, se recomienda establecer su dosificación en obra por volumen, manejando una mezcla de: 1 Cemento x 1,5 Arena x 0,5 PET ( 1 : 1,5 : 0,5 )

Teniendo como punto de comparación los adoquines ya existentes, es posible mejorar la capacidad de carga (Módulo de Rotura, (Mr.)) de los adoquines con la adición del material reciclado PET; por lo tanto, es viable el uso del PET como materia prima para la fabricación de adoquines, ya que no se ve afectado de forma negativa el desempeño del mismo, lo contrario, se mejora su resistencia.

(1)

,donde la adición de agua cercana al 50% del volumen de cemento; sin embargo, depende de la gradación de la arena y su procedencia. En estudios posteriores se deberá buscar una curva granulométrica más extendida de las partículas de PET, para incidir directamente en el manejo y la docilidad de la mezcla, entre otras propiedades.

El Módulo de Rotura (Mr.) más alto que se alcanzó con las pruebas realizadas a los adoquines con material reciclado, estuvo alrededor de 6,4 Mpa (900 psi), con una adición entre el 20 y el 25% de PET; sin embargo, el porcentaje de PET más representativo en la mezcla y que cumple con todas las especificaciones es del 35%, representando una notable disminución en la arena que se requiere para su elaboración; este ahorro de materia prima (arena) prolonga la explotación de las canteras naturales.

Igualmente, se deben realizar estos estudios para materiales arenosos de peña, ya que son los más utilizados en las zonas rurales para la construcción (son materiales con poco o nulo paso por un proceso de trituración), con el fin de realizar una cartilla más acorde a la realidad para su utilización en zonas rurales.

VIII. REFERENCIAS [1] Ecología Verde, Desarrollo sostenible para un mundo mejor, Página Web: http://www.ecologiaverde. com/category/contaminacion, consultado en 11/2012. [2] ECO-TEC: Soluciones Ambientales, Reciclando Plástico, Página. Web: http://www.eco-tecnologia.com/portal/descargas.php, Agosto 2008; consultado en 03/2012. [3] Centro Experimental de la Vivienda Económica CEVE, Argentina. Página Web: http://www.ceve.org.ar/, Consultado en 02/2012. [4] Gaggino Rosana, Berretta Horacio, Gatani Mariana, Arguello Ricardo. Ladrillos, bloques y placas con plásticos reciclados para viviendas de interés social. 16ª Reunión Técnica de la Asociación Argentina de Tecnología del Hormigón. Mendoza, Argentina. 2006. Ed. Universidad Tecnológica Nacional, Facultad Regional Mendoza. Capítulo en Libro, pp. 87 a 94. [5]Pardavé, Walter, Envases & Medio Ambiente, Ecoe Editores, Bogotá, 2004. Pág: 1-51. [6] ICONTEC, Norma Técnica Colombiana 121, Ingeniería Civil y Arquitectura. Cemento Portland. Especificaciones Físicas y Mecánicas. Bogotá, 1982. [7] Xiberta, J.L. Gestión de residuos de envases y embalajes y sus residuos. Instituto de Investigaciones Ecológicas. España. 1995. [8] ICONTEC, Norma Técnica Colombiana 2017, Adoquines de concreto para pavimentos, Bogotá, 2004.

Raúl Omar Di Marco Morales. Ingeniero Civil Universidad de los Andes nacido en Bucaramanga, Especialista en Finanzas y Magister en Administración de Empre sas, Especialista en Ingeniería de Tránsito y Transporte, cursando el Doctorado en Administración convenio Univ. Santo Tomás – Univ. Nacional de Rosario Argentina. Docente de pregrado desde 1996 en la Universidad Autónoma de Bucaramanga UNAB, Universidad de Santander UDES, Universidad Cooperativa de Bucaramanga UCC y Universidad Pontificia Bolivariana UPB, seccional Bucaramanga Exdirector del programa de Ingeniería Civil de la UDES 2008-2011. Actualmente docente medio tiempo Universidad Libre de Colombia, seccional Socorro, y docente hora Cátedra de la Universidad Autónoma de Bucaramanga.

APROVECHAMIENTO DE TERRAZAS EN CAMPUS UNIVERSITARIOS COMO CUBIERTAS VERDES Hugo Alberto León Téllez*, hugoleon0228@hotmail.com. Docente Universidad Libre seccional Socorro

Ingeniería Civil Resumen. Este artículo presenta una alternativa de aprovechamiento de cubiertas en los últimos niveles de las edificaciones de campus universitarios a manera de cubiertas verdes, como opción ambiental y constructiva ante el problema de la ausencia de espacios para el ocio e interacción con la naturaleza, por parte de la comunidad educativa. Esta alternativa forma parte del proyecto de investigación Diseño de cubiertas verdes ecoeficientes y ambientalmente sostenibles para campus universitarios, desarrollado por el autor, en sus estudios de maestría en “Derecho para el urbanismo y desarrollo territorial sostenible” de la Universidad de Santander. Así, se ofrece en primer término, la formulación del problema; en segundo lugar, se exponen los resultados de estudios preliminares realizados para un campus universitario muestra como son: levantamiento topográfico y arquitectónico, estudios de suelos, necesidades de espacio y estudios legales; para finalizar con el proceso constructivo de la cubierta verde y las conclusiones correspondientes. Palabras clave. Cubiertas verdes, ocio, terraza, ecología y campus universitario. Abstract. This article shows an alternative of building roof improvement at college’s campus as green roofs. It is a constructive and environmental choice ahead the problem of deficiency places for leisure and natural interaction, in educative community. This alternative is part of the research project Diseño de cubiertas verdes ecoeficientes y ambientalmente sostenibles para campus universitarios, which is developed by the author at his master studies in “Derecho para el urbanismo y desarrollo territorial sostenible” de la Universidad de Santander. First, the article offers problem formulation, secondly, it exposes preliminaries studies like: surveying, architectonic, soil, space needs and legal studies. Finally it ends with the constructive process of green roof and conclusions. Key words. Green roof, leisure, building roof, college campus

I. INTRODUCCIÓN A pesar de contar incluso con hectáreas de zonas verdes, los campus universitarios no suplen las necesidades de ocio e interacción con la naturaleza para usuarios flotantes y fijos del servicio educativo. Lo anterior debido en parte, a que se trata de pendientes y no de terrenos planos, problemas de poda, de limpieza y siega, falta de mobiliario, entre otros. A continuación se presentan las cubiertas verdes como alternativa ambientalmente amigable de aprovechamiento de las estructuras constructivas de los últimos niveles de las edificaciones de campus universitarios, para compensar, en parte, las carencias en cuanto a requerimientos de escenarios naturales asociados con el equilibro entre la actividad académica y el entorno natural. De acuerdo con lo anterior, es necesario entrar al contenido del artículo teniendo previamente claros el concepto, la tipología y beneficios, principalmente ambientales, del tipo: cubierta verde. A pesar de múltiples definiciones disponibles en la literatura ingenieril acerca de cubiertas verdes y de su sinonimia con “techos verdes o ecológicos” [1], el elemento conceptual común está en entenderlas como cubiertas planas y pesadas, modificadas para soportar vegetación en su superficie [2]. Las cubiertas verdes se instalan generalmente en superficies con pendiente relativamente baja, es decir, del 2%. Inclusive, es posible con cero pendiente, utilizando perlita, (un material de origen volcánico que posee una muy elevada capacidad de absorber agua), para resolver los potenciales problemas de empozamiento sobre la losa [3]. A diferencia de cubiertas en concreto, la cubierta verde es una superficie de cubierta que está preparada para acomodar vegetación para el uso humano, ya sea como terraza, patio, zona de recreo, zona de juegos infantiles, entre otros [4]. La cubierta verde puede ser extensiva o intensiva. La primera tiene una capa con un sustrato vegetal de poco espesor, generalmente menor a 10 cm, con vegetación autóctona de pequeño tamaño. En este tipo de cubierta el abastecimiento de agua para riego se realiza por procedimientos naturales, lo que hace que su mantenimiento sea muy sencillo. La segunda tiene un sustrato de mayor espesor, por lo general de 20 cm, suele contar además de plantas, con árboles y arbustos. Gracias a estas características, esta clase de cubierta tiene un mantenimiento más complicado que la anterior; y por ello, se hace necesario reforzar su soporte ante sobrecargas, consolidar la 37

impermeabilización de la estructura y garantizar el drenaje correcto de la cubierta; así mismo, es necesario estudiar detalladamente el sistema radicular (conjunto de raíces de la planta) [5] de la cobertura vegetal de la cubierta verde.

• Las cubiertas verdes tipo huerta están en capacidad de producir alimentos y productos agrícolas para el autoconsumo o la venta. • Posibles beneficios tributarios y otros incentivos públicos. • Menor violencia y vandalismo • Disminución de superficies pavimentadas • Aumento de productividad y creatividad • Desarrollo de espacios comunes anteriormente inexistentes • Menor valor/costo presente neto de los techos

Las cubiertas intensivas ajardinadas pueden alcanzar unos sobrepesos desde 700 a 1200 kg por metro cuadrado, lo que significa doblar la carga inicial de un forjado convencional [6]. Entre los principales beneficios, especialmente ambientales, de las cubiertas verdes se tienen [7]:

II. METODOLOGÍA

• Prolongación y durabilidad de la capa de impermeabilización y la estructura horizontal del entrepiso frente a los dos principales factores de deterioro: la radiación solar y las fluctuaciones térmicas. • Mejoramiento del paisaje urbano • Incremento del valor comercial del edificio por atributos estéticos y funcionales del edificio. • Reducen gastos de calefacción, ya que funcionan como aislamiento térmico. • Refrigeración del espacio mediante el proceso de evapotranspiración de la vegetación y evaporación del agua retenida en otras capas del sistema. • Mitigan el efecto de isla de calor y aporta en la reconstitución del equilibrio climático • Reducción del consumo energético de los sistemas artificiales de climatización • Incremento de condiciones de confort. • Funcionan como barrera acústica, ya que reducen la reflexión del sonido y aumentan el aislamiento por absorción de ruido • Aprovechamiento del agua lluvia por su absorción y porque filtran contaminantes y metales provenientes de ella. Se puede llegar a retener hasta un 90% del agua. • Aumento de la eficiencia de sistemas fotovoltaicos • Reducción de volúmenes de escorrentía y atenuación del caudal. • Fomento de la biodiversidad • Mejora de la calidad del aire por captura de CO2, partículas en suspensión y otros compuestos contaminantes; y a cambio proporcionan emisión de oxígeno. • Aumento del espacio utilizable y de recreación. • Beneficios para la salud física y mental. • Alivio visual por aumento de zonas verdes • Espacio de educación ambiental • Contrarrestan el sellado de la superficie debido a la edificación y ofrecen nuevos espacios de vida animal y vegetal. • Absorben el polvo, ya que funcionan como filtro para el aire. • Protegen el aislamiento contra la radiación UV, el calor, el frío y el granizo y así se prolonga la duración de la cubierta.

La metodología para el aprovechamiento de terrazas de edificaciones en campus universitarios como cubiertas verdes comprende las siguientes etapas metodológicas: A. Etapas metodológicas - Estudios preliminares: comprende la realización de estudios necesarios en toda construcción como estudios topográficos, de suelos y estudios legales. - Selección de cobertura vegetal y mobiliario: en esta etapa se define el tipo de cobertura, la vegetación y el mobiliario, de acuerdo con el tipo de aprovechamiento: lúdico, académico, deportivo, huerta, jardinería, entre otros. - Proceso constructivo: en esta etapa se describe el proceso de construcción de la cubierta en la terraza de la edificación seleccionada. Aquí se aclara que el proyecto en el que se basa el presente artículo tomó como muestra representativa para el diseño de cubiertas de edificaciones en campus universitarios, las terrazas de cinco edificaciones de la Universidad de Santander UDES, campus Lagos del Cacique en Bucaramanga, los bloques: Muisca, Motilón, Arhuaco, Yarigüíes y Guane. (Ver Figuras 1, 2 y 3) Fig. 1 Perfil de campus universitario: cinco terrazas de cinco edificaciones en el campus universitario UDES Bucaramanga.

Fuente: Google Earth 38

cionaron las terrazas de cinco edificaciones donde se realizaron levantamientos planimétricos, altimétricos y arquitectónicos y se determinaron las áreas como se presenta en la siguiente tabla:

Fig. 2 Bloques seleccionados para el diseño de cubiertas verdes

TABLA 1. ÁREAS FUTURAS CUBIERTAS VERDES UDES

Fuente: Elaboración propia

b. Estudios de geotécnico de las estructuras existentes Estos estudios permiten establecer los criterios básicos requeridos en la Norma Sismo Resistente del año 2010. Así mismo, posibilita el determinar las modificaciones, particularmente en cuanto a capacidad portante del suelo y cargas que pueda implicar la construcción de la cubierta verde. El estudio de suelos o geotécnico en el campus UDES, se calculó mediante tres sondeos (Ver Tabla 2) que permitieron precisar que la capacidad portante del suelo de trabajo admisible es de 2,4 Kg/cm2 (24 Ton/m2). Esta presión se encontró a partir de una profundidad de 1,5 metros en todos los sondeos realizados.

Fuente: www.udes.edu.co/udesverde

• 1 Guane, 2 Motilón, 3 Arhuaco, 5 Yarigüíes y 6 Muisca Fig. 3 Fotografías de las perspectivas de las terrazas en las edificaciones seleccionadas del campus universitario de la UDES

TABLA 2 SONDEOS ESTUDIO DE SUELOS Fuente: www.udes.edu.co/udesverde Fig. 4 Esquema metodológico

Diseño metodológico

Fuente: Elaboración propia

III. ESTUDIOS PRELIMINARES a. Estudio Topográfico. Levantamientos planimétricos, altimétricos y arquitectónicos de las edificaciones. Como se mencionó en la metodología, se selec-

Fuente: Elaboración propia 39

CUADRO 1 MARCO LEGAL CUBIERTAS VERDES

c. Estudio de necesidad de espacios para el ocio e interacción con la naturaleza

DENOMINACIÓN DE LA NORMA Ley orgánica del plan de desarrollo (Ley 152 de julio 15 de 1994)

Este estudio se realizó a partir del diseño de una encuesta On line aplicada a 126 estudiantes de la UDES mediante el uso de la herramienta googledocs. Entre los resultados se tiene:

- El área de mayor frecuencia semanal para actividades de ocio, descanso y estudio al aire libre es la cafetería como se muestra a continuación TABLA 3 ÁREAS DE MAYOR

Área frecuentada Cafetería Sala de estudios Yarigüíes Plazoleta Caracolí Cafetería edificio salud Sala de estudios Biblioteca TOTAL

Construcción sismo resistente. NSR-10 h.1.1.2

34 19

Porcentaje 26,98 15,08

31 19 23

24,6 15,08 18,25

126

100%

Construcción sismo resistente. NSR-10. título b

Decreto 1469 2010 (abril 30)

Fuente: Elaboración propia

- El área de preferencia para estudios y tareas es la sala de estudios de la biblioteca. TABLA 4 ÁREAS DE ESTUDIO

Área frecuentada Cafet ería Sala de estudios Yarigüíes Fuera campus universitario Sala de estudios Biblioteca TOTAL

10 32

Porcentaje 7,94 25,4

20,63

46,03

126

100%

Fuente: Elaboración propia Ley 152 de 1994(julio 15)

d. Estudios legales.

En el siguiente cuadro se muestra el examen de la legislación vigente a manera de marco legal que rige para el proyecto de diseño de cubiertas verdes y para el caso particular de cubiertas verdes en cinco edificaciones del campus universitario de la UDES.

Fuente: Elaboración propia

DESCRIPCIÓN

Por la cual se establece la regulación y la ordenación de los planes de desarrollo del país, obliga a todos los actores involucrados en la planeación urbanística de la ciudad a respetar al medioambiente y destinar un porcentaje de las construcciones desarrolladas para ubicar zonas verdes, jardines o terrazas . Obligatoriedad de los estudios geotécnicos para todas las edificaciones urbanas y suburbanas de cualquier grupo de uso. Determinación obligatoria de cargas muertas mínimas de elementos no estructurales horizontales – Cubiertas. Artículo 1. Que las cubiertas de las viviendas del proyecto de mejoramiento estén construidas, o tengan previsto su mejoramiento y terminación, con materiales livianos y la estructura de soporte y apoyo de las mismas se encuentren en buen estado, o sean habitables para el soporte adecuado y seguro de las cubiertas mencionadas. Artículo 12.intervencion Parágrafo 3°. La intervención de los elementos arquitectónicos o naturales de los bienes de propiedad privada que hagan parte del espacio público del municipio o distrito, tales como: cubiertas , fachadas, paramentos, pórticos o antejardines, no requieren de la obtención de licencia de intervención y ocupación del espacio público. “La cual establece la regulación y la ordenación de los planes de desarrollo del país, obliga a todos los actores involucrados en la planeación urbanística de la ciudad a respetar al medioambiente y destinar un porcentaje de las construcciones desarrolladas para ubicar zonas verdes, jardines o terraza ”.

IV. PROCESO CONSTRUCTIVO

c. Etapa de Impermeabilización

Una vez se analizan los resultados de los estudios preliminares para cada caso particular, se inicia el proceso constructivo que comprende las etapas de: Diseño, Localización y replanteo; Impermeabilización, Drenaje. Aplicación sustrato, Siembra e Iluminación y audio (esta última etapa es opcional).

De acuerdo con las características del sitio, se selecciona la capa impermeabilizante más adecuada, entre la amplia oferta del mercado, En su mayoría estas capas son a base de polipropileno, poliuretano o membrana termoplástica [9]; aunque también hay opciones más ecológicas elaboradas con material reciclado o híbridas con mezcla de biodegradables [10]. Se instala en forma líquida o en espuma (dependiendo de la capacidad de inversión) y se deja secar por el periodo especificado en las indicaciones del producto utilizado, hasta obtener como resultado una superficie continua y flexible que garantice la imposibilidad de filtración o ruptura mediante eliminación de las juntas. Finalmente, se coloca una barrera antiraíces que consiste en una cubierta a base de láminas de plástico 100% recicladas que impiden el crecimiento de las raíces hacia la losa [9]. Esta barrera permite también canalizar las aguas pluviales hacia un tanque de almacenamiento, cisterna o hacia los canales de desagüe.

a. Etapa de Diseño Esta etapa implica la contratación de un experto paisajista, preferiblemente un profesional en arquitectura, [8] quien planifique, organice y esquematice la utilización del espacio de la terraza, que para el caso planteado en este artículo sería el uso recreativo. Se recomienda un profesional en tanto garantiza la inversión y disminuye costos futuros por reparaciones y mantenimientos. Fig. 5 Equipo de profesionales construcción cubierta verde campus universitario UDES

Fig.7. Etapa impermeabilización

Fuente: autor

b. Etapa de Localización y replanteo La segunda etapa inicia con actividades de limpieza de la terraza y siega de alrededores en caso de ser necesario.

Fuente: adaptado de http://trimoos.com/

Después se hace la interpretación del plano paisajístico o esquema desarrollado en la etapa anterior, con el fin de adecuar y realizar las modificaciones respectivas in situ. Aquí vale aclarar que en esta etapa se encuentra el proyecto Diseño de cubiertas verdes ecoeficientes y ambientalmente sostenibles para campus universitarios en el que se basa este artículo.

Impermeabilizante

D. Etapa de Drenaje Implica la instalación de un sistema de drenaje consistente en un soporte plástico, previamente diseñado, con base en conos invertidos [9], que retienen cierto nivel de agua y permiten la libre circulación del excedente hacia la barrera antiraíces colocada en la etapa anterior. Encima del sistema se pone una capa drenante o geodren [11], de una pulgada de espesor para permitir la libre circulación del agua en exceso por debajo del sistema. Al geodren se adhiere una membrana geotextil cuya función es retener el sustrato vegetal que soportará la vida de la vegetación.

Fig. 6. Etapa localización y replanteo

El geotextil es una membrana textil permeable a base de fibras naturales y sintéticas que se utiliza principalmente para retener humedad, mantener el sustrato firmemente en su lugar y filtrar el agua [9].

Fuente: autor 41

tendrá en cuenta además de las condiciones del sustrato, los parámetros paisajísticos definidos desde el principio del proceso. Por último se recomienda elaborar una ficha de seguimiento y mantenimiento de la cubierta verde que incluya datos relevantes como la taxonomía de las plantas, inventario de mobiliario, sistema y cronograma de riego, limpieza y siega.

Fig. 8. Geocompuesto

Fig. 10. Siembra cubiertas verdes

Fuente: http://www.co.all.biz/

e. Etapa de Aplicación del sustrato El sustrato es una mezcla de materia orgánica y mineral que proporciona nutrientes, aireación para las raíces y retención adicional de humedad. Este sustrato se determina según el caso de acuerdo con la variedad de vegetación que se va a plantar [9]. Para el caso de cubiertas verdes se recomienda un sustrato orgánico:

Fuente: http://www.bajatec.net/

g. Etapa Iluminación y audio (opcional)

- De bajo peso que contenga además de tierra típica de la región, compost de alta calidad - De alta o mediana capacidad de retención de agua - Alta concentración de nutrientes - Poco compacta - Armónico con el diseño paisajístico y acorde con el uso de la terraza

Fig. 9. Sustrato cubiertas verdes

Fuente: http://www.bajatec.net/

De manera opcional en la cubierta verde pueden instalarse sistemas de iluminación natural o ecológica, sistemas de audio, sistemas de recuperación y tratamiento de aguas pluviales, barreras adicionales de aislante térmico o acústico y sistemas manuales o automáticos de irrigación. Fig. 11 Cubiertas Verdes Campus San Joaquín el Centro de Ingeniería en Minería de la Universidad Católica de Chile.

f. Etapa de Siembra Empieza con la selección de plantas presupuestadas en la primera etapa, a partir de su análisis dendrológico y radicular; así como de criterios ambientales, meteorológicos, de uso de la terraza, entre otros. En segundo término se realiza la siembra en la cubierta verde según sea extensiva o intensiva, por parte de un experto jardinero quien

Fuente: Nico Saieh, Enrique Browne, PUC, Construhub. PUC, Ediciones ARQ, Enrique Browne. Edición de página: Daniela Ivonne Carter. Disponible en Internet: http://www.disenoarquitectura.cl/centro-de-mineria-luksic-enriquebrowne-puc 42

espaciales, y por supuesto ambientales; con el fin de minimizar impactos negativos en el entorno y evitar sanciones socioeconómicas.

V. CONCLUSIONES Los aproximadamente 2595m2 de cubiertas existentes en el campus aprovechado mediante cubiertas verdes le permitirían a la población flotante y fija de la UDES ubicarse en un espacio cómodo, seguro y natural.

El proceso constructivo de cubiertas verdes debe desarrollarse por etapas y su orden e implementación dependen de cada caso particular, especialmente se deben tener en cuenta costos de inversión, disponibilidad de recursos profesionales y particularidades físicas de la terraza.

Se requiere la realización de estudios previos como los presentados: suelos, topográficos, legales, de necesidades

VI. REFERENCIAS [1] Schild, E., Rainer, O., Dietmar, R., Scheweikert, H y Schnapauff, V. Estanquidad e impermeabilización en la edificación: Prevención de defectos en azoteas, terrazas y balcones. Barcelona: Editores Técnicos Asociados, 1978 [2]Martínez, Andrés Habitar la cubierta. Barcelona: Gustavo Gili, 2005 [3] Briz, Julián. Naturación urbana: cubiertas ecológicas y mejora medioambiental. Madrid: Mundi-Prensa, 2004 [4] Carter, T. y Flower, L. Environmental Management: Establishing Green roof infraestructura through environmental policy citados por Zielinsky, S., García, M.A., y Vega, J.C. Techos Verdes. En Revista Gestión y Ambiente. Volumen 15 n°1 (mayo-2012) Medellín: Universidad Nacional de Colombia, 2012. [5] Samangooei, M. Green spaces in the sky. Tesis de grado no publicada. Oxford Brookes University. Department of Architecture, 2006. Citado por Zielinsky, S., García, M.A., y Vega, J.C. Techos Verdes. En Revista Gestión y Ambiente. Volumen 15 n°1 (mayo-2012) Medellín: Universidad Nacional de Colombia, 2012. [6] Suárez, Jaime. Deslizamientos y Estabilidad de Taludes en Zonas Tropicales. Bucaramanga: Publicaciones UIS, 1998. [7] López, Marcela. Un acercamiento a las cubiertas verdes. Medellín: F.B.P.S.A, 2010 [8] Mareduelo, Javier. Paisaje y territorio. Madrid: Abada, 2008 [9] Ecoconstrucción. Disponible en Internet: http://www.econstruccion.com.mx/ Consultado el 4 de octubre 2014 [10] Polyurea Development Association Europe. Disponible en Internet: http://www.pda-europe.org Consultado el 4 de octubre 2014 [11] s. a Sistema de drenaje con geodren. Disponible en Internet: http://www.imgeocosta.com/ Consultado el 4 de octubre 2014

ANÁLISIS DEL IMPACTO DEL FENÓMENO DE LA NIÑA SOBRE LA INFRAESTRUCTURA VIAL EN EL DEPARTAMENTO DE SANTANDER-COLOMBIA Juan David Gutiérrez Torres*, jdgutierrez@udes.edu.co, docente titular Universidad de Santander

Ingeniería Ambiental Resumen. El artículo presenta un estudio comparativo de dos interpretaciones potencialmente predictivas, sobre la localización de los sitios de mayor riesgo a lo largo de la red vial primaria en el departamento de Santander. Para la verificación del poder predictivo se seleccionó el conjunto de deslizamientos que afectaron las vías del departamento durante el mes de diciembre de 2010. La fuente de información para la localización de los deslizamientos fue el cubrimiento periodístico realizado por la prensa local. Se estimó la distancia promedio entre cada deslizamiento y el mapa resultante entre la superposición temática de: a) las isoyetas de precipitación y b) las alteraciones más probables de la precipitación durante un fenómeno de La Niña, versus la susceptibilidad a la remoción en masa. Se observa la distancia promedio es menor para la situación b, evidenciando una mejor capacidad predictiva para identificación de sitios de riesgo, cuando se incorpora una perspectiva de análisis de fenómenos extremos (e.g. La Niña) y no el comportamiento promedio de las precipitaciones en una región, como ha sido la convencionalmente interpretada para este tipo de análisis. Palabras clave. Vías Santander, fenómeno de La Niña, deslizamientos, vulnerabilidad, desastres naturales Abstract. The paper shows a comparative assessment of two potentially predictive interpretations, about the location of higher risk sites along high way network in Santander. To test the predictive power were selected the landslides which ones make damages over highways during December 2010. The source of information to locate the landslides was the local press. Average distance between each landslide and the map resulting of overlapping a) Isohyets of rainfall and b) most probable alterations of rainfall during La Niña phenomenon vs mass movement susceptibility was estimated. Average distance is lesser to case b, showing a better predictive capacity to identify sites of risk, when is incorporated a perspective of assessment of extreme events (e.g. La Niña) and not the average rainfall of a region, which has been the most conventional interpretation to that kind of analysis.

I. INTRODUCCIÓN El agua es considerada el principal factor asociado con las fallas en los taludes, ya que la inmensa mayoría de los deslizamientos ocurren durante los períodos de lluvia o después de lluvias intensas. La explicación más común sobre el efecto del agua en los deslizamientos, es que las lluvias saturan el talud por infiltración a través del suelo, induciendo a una reducción las fuerzas de fricción, lo que activa el deslizamiento. El efecto del agua sobre el desencadenamiento de deslizamientos ha sido objeto de estudio por una enorme cantidad de investigadores [1][7]. Existe una extensa documentación sobre la relación directa entre las precipitaciones y el desencadenamiento de deslizamientos de tierra. Igualmente pueden haber otras fuentes de agua diferentes a la infiltración del agua lluvia, tales como: canales, cañadas o lagunas, que si están ubicados en la parte superior de la ladera, pueden generar infiltración. Cuando el régimen del agua en suelo es transformado drásticamente por procesos como: remoción de la capa vegetal, inundación inducida o irrigación, se puede inducir inestabilidad de los taludes [8]. El proceso de formación del evento de La Niña 2010-2011, se inició a finales de mayo de 2010 en el Océano Pacífico Tropical, cuando se presentaron temperaturas ligeramente inferiores en la superficie del océano, comparadas con la temperatura normal para el mes. Un mes después (finales de junio), el enfriamiento observado ya estaba presente en casi la totalidad de la zona centro-oriente del Océano Pacifico Tropical y las anomalías de la temperatura oscilaban entre los -0.5 y -1.0 ºC, por debajo de los promedios históricos para el mes. Durante los siguientes meses se evidenciaron condiciones de enfriamiento en un amplia zona del Océano Pacífico Tropical (Fig. 1) y para finales de año se observó un enfriamiento aún mayor, con anomalías de la temperatura superficial oceánica, que alcanzaron un valor promedio de - 1,4 ºC [9].

Fig. 1. Enfriamiento del Océano Pacífico

Fuente: NESDIS/NOA

Key words. Climate change, La Niña and El Niño Phenomenon, mass movement, risk

El enfriamiento de la superficie del Océano Pacifico, alteró el patrón de lluvias en Colombia e incrementó las precipitaciones, particularmente en las regiones Caribe, Andina y Pacífica.

Fig. 2. Departamento de Santander

Se sabe que para mediados y finales de diciembre finaliza en el interior del país la segunda temporada de lluvias del año y comienza la temporada seca. Sin embargo, en diciembre de 2010 y como consecuencia de la presencia del fenómeno de La Niña, se presentaron lluvias con valores casi tres veces superiores a los promedios históricos del mes especialmente en las regiones Caribe y Andina. La zonificación de amenazas es una herramienta orientada a permitir la toma de decisiones [10]-[12], y es particularmente útil durante las primeras fases de planeación dentro de un proyecto de infraestructura. En términos generales, la zonificación es un ejercicio de segmentación del terreno en zonas homogéneas de conformidad con el grado real o potencial de amenaza. El ejercicio cartográfico puede realizarse para zonas donde se tiene información previa de la ocurrencia de deslizamientos o se tiene un inventario de este tipo de fenómenos [13]-[15], o sobre zonas para las cuales no se tiene un histórico de deslizamientos, pero donde se hace necesario conocer la posibilidad de futuras amenazas. Para el primer caso, se hace preciso trabajar con una metodología que haga uso cartográfico del registro histórico de eventos previos, mientras que para el segundo, se debe realizar un análisis espacial de los factores que contribuyen a su ocurrencia [16]-[20].

Fuente: IGAC

La superposición de mapas se realizó con la ayuda del programa ArcGis® versión 10.1 y los mapas digitales fueron obtenidos del Sistema de Información Geográfica para la Planeación y el Ordenamiento Territorial (SIGOT) disponibles en http://sigotn.igac.gov.co/sigotn/pagina.aspx. Las capas temáticas obtenidas desde el SIGOT fueron: límite departamental, red vial primaria, susceptibilidad a la remoción en masa y precipitación total promedio anual. Todos estos mapas digitales tienen escala 1:1´000.000 en el SIGOT.

El presente artículo plantea la hipótesis de que la proximidad entre los deslizamientos y las zonas de mayor alteración de la precipitación durante un fenómeno de La Niña, es mayor que la predicha por una comparación entre los mismos deslizamientos y las zonas de mayor precipitación (isoyetas de precipitación).

El inventario de deslizamientos ocurridos en diciembre de 2010, se obtuvo a partir del cubrimiento de prensa, particularmente por el periódico regional Vanguardia Liberal (http://www.vanguardia.com), el cual realizó un completo seguimiento a la ola invernal durante ese mes, se registró con detalle el sitio de los deslizamientos que afectaron las vías del departamento y se incluyó el sector y el kilómetro correspondiente.

II. MÉTODOS El estudio fue realizado en el departamento de Santander, al nororiente de Colombia. La topografía es principalmente montañosa, especialmente al oriente del departamento (Fig.2), mientras que el flanco occidental del departamento corresponde al valle medio del río Magdalena.

Para identificar las alteraciones de la precipitación se calculó el índice puntual de alteración del comportamiento de la precipitación con respecto a la media multianual del período 1961-2012, para las 114 estaciones climatológicas establecidas en el departamento de Santander. Las anomalías fueron calculadas como el cociente, expresado en porcentaje (%), entre un dato cualquiera y su valor 45

promedio, de acuerdo con Mann y Lees [21]. Con base en el índice puntual, se establecieron las categorías de interpretación, que corresponden a las utilizadas por el IDEAM para caracterizar el comportamiento de la precipitación.

que el área con susceptibilidad muy alta es de 1.066,7 km2. Estas áreas con alta y muy alta susceptibilidad se ubican al sureste y noreste del territorio (Fig. 4). Por su parte las zonas de baja y muy baja susceptibilidad se localizan al sur y en el centro oriente del departamento, incluso se observan zonas sin susceptibilidad a lo largo del valle del río Magdalena.

A partir de la matriz de índices categóricos, se calcularon las frecuencias absolutas y relativas con la que se presentaba cada índice dentro de cada una de las categorías definidas. Con base en la matriz de frecuencias resultante, se estimó la condición más probable de afectación para los eventos de La Niña de tipo estándar. Esta información puntual fue interpolada a todo el territorio del departamento por el método del vecino más cercano.

Fig. 4. Susceptibilidad a la remoción en masa en el departamento de Santander

III. RESULTADOS Los deslizamientos ocurridos durante el mes de diciembre de 2010 se concentraron en el nororiente del departamento (Fig. 3) y afectaron toda la red primaria de carreteras, particularmente las vías que desde Bucaramanga conducen a Cúcuta y a Barrancabermeja. El número de deslizamientos para los cuales se pudo registrar su localización exacta, a partir del cubrimiento periodístico de Vanguardia Liberal fue de 29, aunque se calcula que el número total de deslizamientos ocurridos en ese mes fue de más de 50. Fig. 3. Localización de los deslizamientos ocurridos en diciembre de 2010 que afectaron las vías del departamento de Santander

Fuente: SIGOT

El mapa con las alteraciones de la precipitación durante un fenómeno de La Niña, muestra que gran parte del departamento experimenta un exceso ligero de la precipitación (entre 120 y 160%), principalmente en el flanco oriental y noroccidental (Fig. 5), mientras que se observan zonas aisladas donde la alteración de la precipitación se incrementa en más de un 160% (exceso alto), durante un fenómeno típico de La Niña. Estas zonas de exceso alto se localizan en la región central y suroriental del departamento de Santander. El resultado de la intersección entre el mapa de susceptibilidad con el mapa de isoyetas de precipitación permitió identificar cuáles son las zonas donde hipotéticamente se tiene un mayor riesgo de precipitación por lluvias promedio. Luego se estimó la distancia más cercana de cada sitio de deslizamiento al mapa resultante de la intersección de la precipitación versus susceptibilidad. Este mismo ejercicio se realizó para las alteraciones de la precipitación durante un fenómeno de La Niña, con el fin de determinar cuál de las dos combinaciones permitía un mejor ajuste con la localización de los deslizamientos que

Fuente: Modificado Vanguardia Liberal

De acuerdo con el mapa de susceptibilidad a la remoción en masa del IDEAM, en el departamento de Santander, el área con susceptibilidad alta es de 5.843,6 km2; mientras 46

obstruyeron las vías del departamento. Fig. 5. Alteraciones más probables de la precipitación durante un fenómeno típico de La Niña

Fuente: elaboración propia

IV. CONCLUSIONES La experiencia actual muestra que los deslizamientos son más comunes a lo largo de las carreteras que en zonas alejadas de éstas. Autores como Larsen y Parks [22] indican que los deslizamientos pueden llegar a ser 6 veces más comunes en las zonas cercanas a las vías que en zonas distantes, debido a que las carreteas modifican la estabilidad de los taludes mediante los procesos de corte y relleno, así como la deforestación y concentración de aguas de escorrentía.

Fuente: Elaboración propia

Para los 29 deslizamientos registrados por la prensa local durante el mes de diciembre de 2010, la distancia promedio entre cada deslizamiento y el cruce de los mapas de alteraciones de la precipitación por La Niña y la susceptibilidad, fue de 1.5 km (Tabla 1), mientras que para el caso de los promedios de precipitación y la susceptibilidad, la distancia promedio a los deslizamientos fue de 9.8 km.

Aunque los deslizamientos pueden llegar a ser frecuentes en los primeros años después de la construcción de la carretera, a partir de este momento los deslizamientos que ocurren son más esporádicos y durante las temporadas de lluvia.

TABLA I. DISTANCIA PROMEDIO A LOS DESLIZAMIENTOS

La identificación de sitios de alto riesgo por deslizamientos es un proceso que involucra un gran margen de incertidumbre, debido a que los deslizamientos involucran diferentes tipos de movimientos, tipos de falla, velocidades, características geológicas, etc. [23]. Aun así la zonificación de sitios de riesgo es una herramienta muy útil para la toma de decisiones, particularmente en las primeras etapas de planeación de un proyecto de infraestructura vial. Convencionalmente se ha interpretado que las zonas de mayor precipitación, junto con áreas de alta susceptibilidad están asociadas, a los sitios de mayor riesgo de deslizamiento. Sin embargo, los resultados de este trabajo muestran que al menos en regiones afectadas por el fenómeno de La Niña, la identificación de los sitos de riesgo puede ser más acertada cuando se analizan las alteraciones de la precipitación causadas por fenómenos como La Niña. 47

Aunque los resultados del presente trabajo tienen la limitante de la resolución espacial de la cartografía, es de esperar que el uso de una cartografía más detallada, permita obtener unos resultados aun más contundentes y ofrecer una mejor herramienta para la toma de decisiones, con respecto a la zonificación de los sitios de riesgo por deslizamiento para la infraestructura vial del país.

geotécnica correspondientes, que admitan un monitoreo remoto en tiempo real, para ofrecer a las autoridades la información, que les permita a su vez, tomar decisiones más acertadas, para salvaguardar la vida y los bienes de los usuarios del sistema nacional de carreteras.

Por último este tipo de herramientas debe ser complementada con la modelación e instrumentación

El autor agradece a José Franklin Ruiz del IDEAM, por su asesoramiento en el tratamiento estadístico de los datos de precipitación.

Reconocimiento

V. REFERENCIAS [1]Ahrendt, A. Zuquette, L. V. Triggering factors of landslides in Campos do Jordao city, Brazil. Bull Eng Geol Env 62, p. 231–244, 2003. [2] Glade, T., Crozier, M.J., Smith, P. Applying probability determination to refine landslide-triggering rainfall thresholds using an empirical Antecedent Daily Rainfall Model. Pure Appl Geophys, 157(6/8), p 1059–1079, 2000. [3] Larsen, M.C., Simon, A. A rainfall intensity-duration threshold for landslides in a humid-tropical environment, Puerto Rico. Geogr Ann A 75(1-2), p 13–23, 1993. [4] Olivares, L., Picarelli, L. Shallow flowslides triggered by intense rainfalls on natural slopes covered by loose unsaturated pyroclastic. Geotechnique 53(2), p 283–287, 2003. [5] Terlien, M.T. The determination of statistical and deterministic hydrological landslide-triggering thresholds. Environ Geol 35(2-3), p 124–130, 1998. [6] Polemio, M., Petrucci, O. Rainfall as a Landslide Triggering factor: Overview of Recent International Research. 8th international symposium on landslides Cardiff., p 1219-1226, 2000. [7] Iverson, R.M. Landslide triggering by rain infiltration. Water Resour Res 36(7), p 1897–1910, 2000. [8] Richards, B.G. Geotechnical aspects of Residual Soils. Southeast Asian Geotechnical. Society, Scorpion Press, Hong Kong, 1985 [9] Peterson, T. C.; Stott, P. A., S. Herring. Explaining Extreme Events of 2011 from a Climate Perspective. Bulletin of the American Meteorological Society, vol. 93 Issue 7, p1041-1067, Jul.2012. [10]Ragozin A. L, Tikhvinsky I. O. Landslide Hazard, vulnerability and risk assessment. 8th international symposium on landslides Cardiff. pp 1257- 1262. 2000. [11]Varnes D.J. Landslide hazard Zonation A Review of Principles and practice. UNESCO Press, París 63 p. 1984. [12]Soeters, R., Van Westen, C.J. Slope Instability Recognition, Analysis and Zonation. En: Turner, A.K. and Schuster, R.L. (Eds), Landslides, investigation and mitigation. Transportation Research Board, National. 1996. [13]Ibsen, M. L., Brunsden, D. The nature, use and problems of historical archives for the temporal occurrence of landslides, with specific reference to the south coast of Britain, Ventnor, Isle of Wight. Geomorphology, 15: pp241-258. 1996. [14]Guzzetti, F., Cardinali, M., Reichenbach, P. The AVI Project: a bibliographical and archive inventory of landslides and floods in Italy. Environmental Management, 18:4 pp.623-633. 1994. [15]Cruden, D.M. Estimating the risk from landslide historical data. En: Cruden, D.M. y Fell, R. (Eds.) Landslide Risk Assessment, A.A. Balkema Publisher, Rotterdam, pp.177-184. 1997. [16]Hungr O. Some methods of landslide hazard intensity mapping, Landslide risk assessment, Cruden & Fell (Eds), Balkema, pp. 215-226. 1997. [17]Ambalagan, R. Terrain evaluation and landslide hazard zonation for environmental regeneration and land use planning in mountainous terrain. Proceedings of the sixth International Symposium on Landslides, Christchurch, pp. 861-871, 1992. [18]Van Westen, C.J. GIS in landslide hazard zonation: a review with examples from the Colombian Andes. En: Price, M.F., Heywood, D.I. (Eds.), Taylor and Francis, London, pp. 35– 65. 1994. [19]Carrara, A., Guzzetti, F. Use of GIS technology in the prediction and monitoring of landslide hazard. Natural 48

Hazards 20, pp.117â&#x20AC;&#x201C; 135, 1999. [20]Weerasinghe, K.M., Abeywickrema, H.V.M.P. Fowze, J.S.M. Samarakoon, L. Use of deterministic slope stability prediction tool for landslide vulnerability assessment in Ratnapura area, Sri Lanka, 2004. [21]Mann, M. E., Lees, J. Robust estimation of background noise and signal detection in climate time series, Climatic Change, 33, 409-445, 1996. [22]Larsen, M. C., Parks, J. E. How wide is a road?. The association of roads and mass-wasting in a forested montane environment. Earth Surf. Process. Landforms 22, 835â&#x20AC;&#x201C;848, 1997. [23]Morgenstem, N. R. Toward landslide risk assessment in practice. Proceedings of the International Workshop on landslide risk assessment. Honolulu, Hawaii, USA, pp. 15-23, 1997.

DRENAJES ÁCIDOS DE MINA FORMACIÓN Y MANEJO Laura Teresa Chaparro Leal*. Especialista en Conservación de los Recursos Naturales

Ingeniería Ambiental Resumen. El presente artículo describe los drenajes ácidos de mina o de roca como una de las principales problemáticas ambientales que generan los trabajos mineros en los ámbitos nacional e internacional, donde se da a conocer diariamente, su formación, sus principales impactos y el manejo adecuado que se debe hacer de ellos para evitar su generación o para efectuar su remediación y tratamiento en los casos donde ya existen. Adicionalmente se enuncian algunas posibilidades económicas que pueden tener los subproductos del tratamiento de los DAM para intentar transformar un pasivo ambiental en una oportunidad económica, en las situaciones donde problema es irreversible Palabras clave. drenajes, roca, medio ambiente, explotación minera. Abstract. This article describes the acid mine drainage or rock as a major environmental problems generated by the mining works at national and international levels, where it is provided daily, its formation, its main impacts and appropriate management that must make them to prevent generation or to effect remediation and treatment in cases where they already exist. Additionally some economic possibilities that can be byproducts of the treatment of DAM to try to transform an environmental liability into an economic opportunity, in situations where problem is irreversible enunciated. Key words. drainage, rock, environment, mining.

I. INTRODUCCIÓN Los trabajos de explotación minera realizados en el ámbito mundial para la obtención de diferentes materiales de interés económico como el oro, la plata, el hierro, el cobre, el carbón, entre otros, han venido generando desde hace siglos, enormes impactos ambientales, que solo hasta hace un poco más de tres décadas comenzaron a ser estudiados y considerados con mayor seriedad [1]. Uno de los principales impactos generados en la minería de metales y carbón, son los Drenajes Ácidos de Mina (DAM), que se generan a partir de la oxidación de sulfuros metálicos, especialmente los de hierro como la pirita (FeS2), en presencia de oxígeno atmosférico y agua [2]. La importancia en el estudio de sus impactos sobre el medio ambiente radica en que los drenajes ácidos son efluentes de trabajos mineros que contaminan fuentes hídricas superficiales y cuerpos de agua subterráneos porque presentan valores de pH entre 1,5 y 6, aportan una gran cantidad de acidez debida a la formación de ácido sulfúrico y elevadas concentraciones de metales pesados como el cobre, plomo, arsénico, entre otros; que son solubles a valores de pH bajos. Adicionalmente, los DAM generan sedimentos de color rojo – naranja debido a precipitados de hierro y de sulfatos que ocupan los espacios para el desove de los peces, se introducen entre sus branquias y cubren los detritos que sirven como alimento [3]. Por otra parte, la vegetación terrestre que pueda estar en contacto con los DAM también se ve ampliamente afectada ya que la acidez y concentración de iones como sulfatos y cloruros impide su normal crecimiento [3]. Finalmente una de las características más importantes de los DAM en cuanto a impactos de la minería, radica en que una vez han sido generados, el proceso de formación es cíclico e irreversible y perdura por años o décadas hasta tanto no sea eliminado uno de los principales agentes que lo causan.

II. FORMACIÓN El proceso de formación de los Drenajes Ácidos de Mina, inicia cuando los minerales sulfurados como la pirita se exponen a los efectos del oxígeno y el agua. Esto sucede cuando se hace remoción de material como apertura de tajos, túneles, se acopian estériles de mina, se disponen los relaves sin ningún tipo de control civil. En la reacción (1) se muestra el proceso de oxidación de la pirita, en este paso el oxígeno actúa como agente oxidante principal y los sulfuros se oxidan a sulfatos [2]. FeS2 (s) + 7/2O2 + H2O –> Fe+2 + 2SO4-2 + 2H+ (1) 50

a. Predicción

En esta etapa el pH aún permanece a valores por encima de 4,5. Posteriormente el hierro en estado ferroso es oxidado a hierro férrico en presencia de oxígeno atmosférico. En la ecuación (2) se observa la reacción de oxidación del Fe. Fe+2 + 1/4 O2 + H+ –> Fe+3 + 1/2H2O

La predicción como parte del manejo de los drenajes ácidos, está enfocada en la determinación de los posibles recursos de una mina que sean capaces de generar acidez. Para esto se hace uso de diferentes test a escala de laboratorio que están divididos entre test estáticos y test cinéticos. Los primeros están enfocados a determinar si son fuentes importantes de minerales capaces de generar acidez como la pirita, la determinación de sulfuros capaces de oxidarse a sulfatos y por ende generar ácido sulfúrico, el pH pasta de los minerales de estudio, los metales presentes, entre otros, uno de los principales test estáticos es el ABA (Acid-Base-Account) el potencial de generación de ácido neto, y el potencial de generación de base neto [6].

(2)

El Fe+2 puede sufrir dos procesos dependiendo del pH del agua , si el pH se encuentra por encima de 4,5 el proceso que sucede se describe en la ecuación (3) en donde el hierro ferroso se oxida e hidroliza para formar hidróxidos que son precipitados de color rojo- naranja muy característicos de los DAM. Fe+2 + 1/4O2 + 21/2H2O <–> Fe(OH)3 (s) + 2H+ (3) Si el pH del agua se encuentra a valores de 4,5 o menores el proceso que sucederá mayoritariamente será la oxidación del hierro ferroso a férrico y este último actuará como el agente oxidante principal de la pirita reemplazando al oxígeno atmosférico y generándose mayor acidez tal como se muestra en la reacción (4).

Por otro lado, se encuentran los test cinéticos, que permiten modelar como se comportaría un mineral capaz de generar acidez en el tiempo, a través de estos, se puede conocer en cuanto tiempo se acidificaría un drenaje, a que valores de pH lograría llegar, si los microorganismos son capaces de proliferar en el material de estudio, y que metales presentes en la roca podrían lixiviar; entre los test estáticos más comunes se encuentran las celdas húmedas, las columnas de lixiviación, y el test de British Columbia para determinación de crecimiento bacteriano.

14Fe+3 + FeS2 (s) + 8H2O –> 2SO4 -2 + 15Fe+2 + 16H+ (4) En general los minerales sulfurados que pueden ser potenciales generadores de acidez se caracterizan por tener una relación metal/azufre inferior a 1 como por ejemplo la pirita FeS2 cuya relación es 1/2, sin embargo cuando el drenaje se encuentra en una fase de acidificación avanzada en la que la reacción 4 ya ha tenido lugar, los demás sulfuros metálicos son susceptibles de ser oxidados por la acción del hierro férrico.

Adicionalmente, se han venido implementado test a escala de campo para le predicción de los materiales generadores de acidez, ya que estos arrojan resultados más reales porque tienen en cuenta el régimen climático (periodos de verano e invierno), el tamaño del mineral es el proveniente de la mina, con lo cual se minimizan errores por disminución de tamaño en la trituración necesaria para los test de laboratorio en donde se aumenta la superficie de contacto entre la muestra y el agua, la temperatura es la del sitio donde se desarrolla la mina, ya que se ha visto que a temperaturas controladas de laboratorio (220C), que generalmente son mayores a las in-situ, se incrementa la velocidad de oxidación de los sulfuros [7].

Cuando el drenaje de mina o de roca se encuentra en un estado de acidificación avanzada, el proceso fisicoquímico de oxidación de los sulfuros de hierro como la pirita pasa a un segundo plano pues es desplazado por la oxidación microbiológica; donde participan varios grupos de bacterias acidófilas y quimiolitótrofas, como las Acidithiobacillus ferrooxidans, que obtienen su energía de la oxidación del hierro; de hecho, se ha comprobado que estas pueden incrementar la velocidad de reacción hasta en un facto de 106 veces[4].

b. Prevención Toda vez que se han realizado los estudios de predicción, y se ha determinado que existen minerales potenciales generadores de acidez dentro de la mina, se proceden a realizar los diferentes trabajos de prevención para evitar la generación de DAM. Estos últimos permitirán ahorrar recursos a las compañías en tratamientos innecesarios si los drenajes ácidos se pueden evitar a tiempo.

III. MANEJO El manejo de los drenajes ácidos de mina se enfoca de manera general en tres tópicos fundamentales, el primero es la predicción de los potenciales recursos generadores de acidez, el segundo la prevención de la formación de drenajes ácidos, y el tercero el tratamiento de los mismos cuando estos ya se han generado [5].

Las técnicas de prevención de DAM son muy amplias varían dependiendo del sitio, de las condiciones climáticas 51

c. Tratamiento

y del tipo de explotación que se haya realizado (minería a cielo abierto o subterránea). De manera muy general las técnicas de prevención se clasifican en métodos especiales de manejo, uso de cubiertas secas y cubiertas húmedas.

Debido a que el problema de los drenajes ácidos de mina solo comenzó a ser estudiado hace poco tiempo y a que los trabajos mineros existen hace más de un siglo, los DAM o DAR han contaminado grandes extensiones de cuerpos hídricos en países como Estados Unidos, Australia, Canadá, entre otros y por ende han tenido que ser investigados y tratados.

Métodos especiales de manejo: entre las estrategias más utilizadas se encuentra la mezcla con materia orgánica que permite la reducción de sulfatos a sulfuros y la consecuente precipitación de metales pesados, reduciéndose así su biodisponibilidad, uso de enmienda como el mezclado con piedra caliza, uso de bactericidas para evitar proliferación de microorganismos aceleradores del proceso de acidificación, desulfurización de colas de beneficio, uso de sellos para evitar el ingreso de agua subterránea hacia el interior de túneles, ejecución de obras civiles como canales perimetrales, zanjas de coronación para evitar el contacto de las aguas lluvia con los minerales en tajos abiertos, relaves, sitios de acopio temporal de mineral, botaderos de estériles, entre otras [2].

En la actualidad se cuenta con una gran variedad de técnicas para tratar los drenajes ácidos y neutros de mina, a manera general los sistemas de tratamiento para DAM se dividen en dos grandes grupos: activos y pasivos. Métodos Activos: los métodos de tratamiento activos son aquellos que requieren de una supervisión constate del sistema, de electricidad, insumos químicos, remoción de subproductos, entre otros. La forma más generalizada para el tratamiento de un DAM consta de una fase previa de oxidación del hierro ferroso al estado férrico, a través de aireación natural o mecánica para disminuir la cantidad de insumos químicos a aplicar, posteriormente se adiciona un agente neutralizante como el carbonato de calcio, cal hidratada, soda caustica, entre otros, la adición de la base tiene una doble función ya que ajusta el pH a valores permisibles para descarga y precipita metales que se hacen insolubles a valores de pH neutros como el hierro, cobre, cadmio, plomo, entre otros, posteriormente se adiciona un agente floculante para remover los sólidos suspendidos remanentes en el agua, en la figura 1 se observa el esquema general de tratamiento de un DAM [2].

Cubiertas Secas: las cubiertas secas están diseñadas para prevenir la generación de drenajes ácidos a partir los sitios de acopio de mineral, de estériles, de colas procedentes del beneficio de minerales, del llenado de tajos y en algunos casos del llenado de trabajos subterráneos. Entre las más utilizadas se encuentran las cubiertas naturales como el uso de suelo, el mismo material estéril no reactivo, y el uso de vegetación, y las sintéticas que están hechas a base de polímeros de alta densidad resistentes a los cambios climáticos del sitio donde se encuentran[8]. Las cubiertas secas constituyen uno de los principales desafíos de la minería y esta lleva un poco más de 3 décadas en desarrollo, su importancia radica en que estas permiten el control de la erosión, minimizan el ingreso de la humedad y el oxígeno atmosférico hacia los minerales reactivos, lo cual previene la formación de DAM y si se realizan y operan adecuadamente permiten la recuperación de algunas funciones ecosistémicas [9].

Figura 1. Esquema general de un tratamiento activo de DAM

Cubiertas Húmedas: las cubiertas húmedas tienen el mismo propósito que las secas, minimizar el ingreso de oxígeno atmosférico hacia los minerales sulfurados reactivos, esto se logra debido a que el oxígeno disuelto en el agua es inferior al contenido en el aire. Las cubiertas húmedas han venido siendo masificadas en los trabajos mineros a cielo abierto, ya que se conforman lagos meromíticos que permiten el desarrollo de vida acuática [10]. Las cubiertas húmedas son muy utilizadas en minas cercanas al mar o a ríos acaudalados que facilitan el llenado de los tajos; uno de los casos más exitosos de recuperación de un tajo a cielo abierto convertido en lago es la mina Island Copper Mine en Canadá [11].

Fuente: GESTIÓN EN CIERRE DE MINAS. Perú. Cámara Minera del Perú.

Posteriormente si el drenaje presenta elevadas concentraciones de sulfatos y cloruros se debe hacer una remoción de los mismos ya que las bases no los remueven eficientemente, para ello se utilizan resinas de intercambio iónico, sistemas de membranas, adición de reactivos como el hidróxido de aluminio, o la remoción por vía biológica a 52

través de la reducción de sulfatos a sulfuros. En la figura 2 se muestra el tratamiento de sulfatos por vía biológica [12].

puedan funcionar y no así las barreras; estas contienen una capa de agua, otra de materia orgánica y finalmente una de caliza, en donde el DAM entra, la materia orgánica y los microorganismos presentes en ella reducen los sulfatos y precipitan los metales, y para concluir, se corrige el pH del drenaje con el lecho de caliza. En la figura 3 se muestra un sistema de barreras permeables reactivas[2].

Figura 2 Remoción Biológica de Sulfatos delos DAM

Figura 3. Sistema de tratamiento pasivo de Barreras Reactivas

Fuente: GESTIÓN EN CIERRE DE MINAS. Perú. Cámara Minera del Perú

d. Subproductos de tratamiento

Sin embargo, existen métodos de tratamiento para los drenajes de mina, que no necesariamente requieren la adición de una base, ya que son drenajes neutros de mina a los que se les puede aplicar un agente coagulante para remover algunos metales, sulfatos y cloruros presentes, adicionalmente hoy en día ya se conocen técnicas diferentes a la adición de reactivos químicos como la electrocoagulación, que permiten la remoción de metales y el ajuste del pH con el uso exclusivo de la electricidad [13].

Los subproductos de tratamiento de los drenajes ácidos de mina, constituyen uno de los principales desafíos de la minería hoy en día, pues de los métodos activos se generan principalmente lodos neutros con altos contenidos de ferrihidrita, metales precipitados y en algunos casos sulfato de calcio, que en la actualidad no están siendo aprovechados para usos comerciales, y solo en la codisposición con minerales generadores de acidez. De ellos se podrían obtener pigmentos, materiales para construcción y otra serie de aplicaciones que vale la pena investigar para generar fuentes de ingreso alternativas en los lugares en donde los DAM afectan las comunidades [16].

Tratamiento pasivo Los sistemas de tratamiento pasivos constituyen una de las herramientas más atractivas para las empresas mineras, especialmente en la fase de abandono y desmonte ya que estos requieren un mínimo de intervención humana, rara vez requieren manejo de subproductos y no es necesario el uso de electricidad y reactivos químicos. Entre los sistemas más comunes e importantes se encuentra el uso de humedales, canales de caliza abiertos y cerrados, barreras reactivas permeables, entre otros. Por otro lado los canales de caliza abiertos y cerrados están diseñados para efluentes con bajas concentraciones de hierro y metales, ya que la precipitación de costras de Fe(OH)3 pueden cubrir la piedra caliza y disminuir su capacidad de neutralización [15].

IV. CONCLUSIONES Los drenajes ácidos y neutros de mina, constituyen uno de los principales pasivos de la industria de la minería, y generan impactos ambientales y sociales, con el agravante de que pueden ser irreversibles. El manejo integral de los drenajes ácidos y neutros de mina, involucra a casi todas las ramas del conocimiento como las ingenierías y las ciencias básicas, por ende es de gran importancia que las instituciones educativas involucren los temas relacionados con los pasivos ambientales mineros para poder prevenir su formación y dar un adecuado manejo de ellos.

Finalmente las barreras reactivas constituyen uno de los principales métodos alternativos a los humedales ya que estos requieren grandes extensiones de tierra para que

Si se hace un adecuado cierre y manejo de los trabajos 53

mineros donde existen recursos potenciales generadores de acidez, se pueden recuperar parte de los atributos y funciones de un ecosistema, aunque no se retorne exactamente al que existía originalmente.

Es necesario desarrollar más investigación acerca del estudio de los pasivos ambientales como las DAM, y del potencial económico que podría significar su remediación y el uso de sus subproductos de tratamiento.

V. REFERENCIAS [1] AKCIL, Ata; KOLDAS, Soner. Acid Mine Drainage, Causes, Treatment and Case of Studies. En: Journal of Cleaner Production. 2006. Vol 14, p 1139- 1145. [2] International Network for Acid Prevention. The GARD Guide. <http://www.gardguide.com/index.php/> [citado en 03 de septiembre de 2014] [3] Reclamation Research Group. Acide Mine Drainaje and Effects on Fish Health and Ecology: A Review. Anchorage, Alaska. Junio, 2008. 99501 [4] Natarajan, K.A. Microbial Aspects of Acide Mine Drainage and its Bioremediation. En: Transaction of Nonferrus Metals Society of China. Noviembre 2008. Vol 18, p 1352 – 1360. [5] Bell, F.G., et al. Environmental impacts associated with an abandoned mine in the Witbank Coalfield, South Africa. En: International Journal of Coal Geology. 2001. Vol 45, p 195 – 216. [6] Price A, William. Prediction Manual for Drainage Chemistry from Sulphidic Geologic Materials. Canadá. Diciembre,2009, total version. British Columbia, Canadá. Diciembre 2009. Reporte 1.20.1. [7] Plante, B; et al. Lab To fiel Scale Effects on Contaminated Neutral Drainage Prediction from the Tio Mine Waste Rocks. En: Journal of Geochemical Exploration. November, 2013. Vol 137, p 37- 47. [8] Sung Ahn, Joo et al. An engineered cover system for mine tailings using a hardpan layer: A solidiﬁcation/stabilization method for layer and ﬁeld performance evaluation. En: Journal of Hazardous Materials. Septiembre 2011. Vol 197, p 153-160. [9] Instituto Tecnológico Geominero de España. Manual de Restauración de Terrenos y Evaluación de Impactos Ambientales en Minería. España. 2004, p 112-116. [10] Vigneault, Bernad et al. Geochemical Changes in Sulfidic Mine Tailings Stored Under a Shallow Water Cover. En: Elsevier. Junio 2000. Vol 35, p 1066-1076 [11] Poling George Wesley. Under Water Tailing Placement at Island Copper Mine: a success story. 2002. Canada. [12] Cámara Minera del Perú. Gestión en Cierre de Minas. Perú. 2013 [diapositivas] [13] Oncel, M.C., et al. A Comparative Study of Chemical Precipitation and Electrocoagulation for Treatment of Coal Acid Drainage Wastewater. En: journal of Environmental Chemical Engineering. Agosto 2013. Vol 1, p 989-995. [14] Watten, Barnaby et al. Acid Neutralization Within Limestone Sand Reactors Receiving Coal Mine Drainage. En: Environmental Pollution. Junio, 2005. Vol 137, p 295-304. [15]Matthies, Romy et al. Performanse of a Pasive Treatment System for Net Acidic Coal Mine Drainage over Five Years of Operation. En: Science of the Total Environment. Julio 2010. Vol 408, p 4877-4885.

RIESGOS DE DEGRADACIÓN DE FUENTES HÍDRICAS POR INADECUADA DISPOSICIÓN DE RESIDUOS SÓLIDOS EN MICROCUENCAS URBANAS Oscar Darío Guarín Villamizar*, oguarin@udes.edu.co, docente Universidad de Santander Silvia Paola Gualdrón Manosalva * *, silvia.gualdron@udes.edu.co, docente Universidad de Santander y José Antonio Delgado Monroy ***, demo_ingenieria@hotmail.com, docente Universidad Santo Tomás

Ingeniería Ambiental

I. INTRODUCCIÓN

Resumen. Este artículo presenta el panorama de riesgos de degradación hidrológica ocasionada por inadecuada disposición de residuos sólidos en microcuencas urbanas que son tributarias de afluentes de macrocuencas. Esta tesis está sustentada en los resultados de un estudio realizado en la microcuenca La Calavera, del municipio de Floridablanca en el Área Metropolitana de Bucaramanga (AMB), en el marco del proyecto Marketing ambiental para la recuperación de la cañada La Calavera, como escenario ecológico, lúdico y turístico. Experiencia piloto para futura implementación en el área de jurisdicción de la CDMB de la Universidad de Santander en Colombia. En primer lugar, se contextualiza el estudio de caso que sirve como muestra piloto para su futura aplicación en microcuencas urbanas de características similares. En segundo término se ofrecen los análisis de los residuos encontrados en la microcuenca seleccionada con la definición de puntos críticos; para finalizar con los resultados y conclusiones correspondientes.

El Área Metropolitana de Bucaramanga (AMB) está conformada por los municipios de Bucaramanga, Girón, Piedecuesta y Floridablanca, que cuenta con una población aproximada de un millón de habitantes según el último censo nacional del DANE 2005. Esta zona ha sufrido situaciones graves de inundaciones, entre las que tristemente se recuerdan la ocurrida el 14 de octubre de 1973 en el municipio de Girón como el máximo evento reportado; el 12 de febrero de 2005 en Girón y Bucaramanga con cifras de 760 hogares damnificados por el desbordamiento del río de Oro como se muestra en la figura 1 (este río nace en la quebrada Santa Rita vereda Cristales en el alto del Picacho del municipio de Piedecuesta a 3.400 m.s.n.m, y lo conforman, entre otras, la microcuenca de río Frío y sus quebradas: Llano Grande, Montes, Ruitoque, Aranzaque, Palogordo, El Loro, San Pedro, la Iglesia, las Nieves, la Rosita, entre otras); y varias quebradas afluentes. Particularmente, en el tema de residuos, el 18 octubre de 2011 se desborda la microcuenca de río Frío con un saldo de 30 casas inundadas sólo en el barrio Los Tejaditos, principalmente debido a obstrucción de los desagües por residuos sólidos en este sector de Piedecuesta.

Palabras clave. riesgo, degradación del ciclo hidrológico, microcuenca, medio ambiente, residuos sólidos.

El 18 de agosto y el 11 de junio de 2012 en Bucaramanga se presentó un desastre natural por similares causas con un total de 9 barrios y 400 familias afectadas; y en el 2013 se registraron los acontecimientos del: 8 de febrero, cuando prácticamente desapareció entre las aguas, el Parque La Flora, lugar turístico emblemático de la ciudad, el 17 de febrero se notificó la inundación de la vía Floridablanca-Piedecuesta y el 29 de mayo organismos de socorro atendieron emergencias en este mismo sector y en barrios del sur de Bucaramanga con cerca de 150 mil familias afectadas. [1]

Abstract. This paper presents the hydrological risk landscape degradation caused by improper disposal of solid waste in urban micro-basins that are tributaries of tributaries of macrobasins. This thesis is supported by the results of a study conducted in the watershed La Calavera, the municipality of Floridablanca in the Metropolitan Area of Bucaramanga (AMB), under the Marketing project environmental recovery Glen La Calavera, as ecological, leisure and tourism scenario. It is a pilot for future implementation in the area of jurisdiction of the CDMB in Colombia. First, the study case shows that serves as a pilot for future application in urban micro-basins with similar characteristics is contextualized. Secondly, it analyzes selected residues found in the definition of micro hotspots offered; to finish with the results and conclusions.

Fig. 1. Registro histórico fotográfico de inundaciones en el AMB.

Key words. danger, degradation of the hydrological cycle, watershed, environment, solid waste.

El recurso hídrico del municipio de Floridablanca pertenece a la cuenca del río Lebrija, que a su vez se divide en dos ríos: río de Oro y río Frío (ver figura 3). Del río de Oro (bajo medio), depende la microcuenca Ruitoque, cuyo afluente El Roncador tiene los uso agropecuario y para acueducto. Del río Frío dependen las microcuencas: -Río Frío Alto, entre cuyos afluentes se destacan las cañadas de: Dos Aguas, Aguablanca (el uso de estas fuentes son para el acueducto), La Bejuca y La Carbona (uso agropecuario), entre otras. Fuente:Vanguardia Liberal. http://www.vanguardialiberal.com/noticias/derrumbes-einundaciones-causan-lluvias-en-area-metropolitana-de-bucaramanga50045#ixzz2Uh0qHyMH

- Río Frío Bajo, entre cuyos afluentes se distingue la cañada de Ruitoque Medio de uso agropecuario. - Aranzoque Menzulí, entre otros, con el afluente La Guayana (con los dos usos) - Zapamanga, entre cuyos afluentes sobresalen las cañadas de: La Cascada, La Despensa, Suratoque (usos agropecuarios), y San Antonio (con los dos usos) y La Calavera. [3].

II. ESTUDIO DE CASO: MICROCUENCA LA CALAVERA a. Ubicación. Floridablanca es la segunda ciudad en importancia económica de Santander y forma parte del AMB junto con Bucaramanga, Girón y Piedecuesta como se muestra en la figura 2 [2].

Fig. 3. Recurso hídrico de Floridablanca *Recurso hídrico municipal en líneas azules

Fig. 2. Ubicación del AMB en Santander – Colombia-

Fuente: http://www.floridablanca.gov.co/mapas-del-municipio

b. Recorrido. La Calavera tiene un recorrido de 1,4 Km (ver figura 4) y rodea el sector de los barrios: Panorama Bellavista, Escoflor, Santa Ana, Lagos I, Lagos II, Rosales, Guanatá y Ciudad Valencia [3]. Fig. 4. Recorrido La Calavera

Fuente: Plan municipal de desarrollo 2012-2015 Fuente: elaboración propia. 56

escombros o residuos de obra civil de viviendas del sector que indiscutiblemente afectan negativamente el régimen hídrico.

III. RECOLECCIÓN DE DATOS Después de recorrer desde su nacimiento en el barrio Panorama hasta su desembocadura en la quebrada Zapamanga, se determinaron puntos críticos de degradación del recurso hídrico por manejo inadecuado de residuos sólidos, a manera de datos preliminares. En esta recolección se excluyeron los kilómetros iniciales de La Calavera debido a que seguido al nacimiento (el mismo nacimiento está en un recurso subterráneo) y cuando emerge inicia la canalización cerrada hasta el barrio Bellavista. Así mismo, se reporta como dato significativo el hecho de la realización poco eficiente de jornadas trimestrales de limpieza por parte de la autoridad ambiental dentro de sus actividades de cultura ambiental y mantenimiento de predios institucionales, la alcaldía municipal, colegios y grupos de ciudadanos.

Punto crítico 2. En este punto se encuentra ubicado un pozo de inspección de aguas residuales; pero se ha convertido en sitio para la disposición inadecuada de residuos de poda que ocasiona a su vez, taponamientos en el sistema de aliviaderos en los colectores combinados. Punto crítico 3. Este punto está caracterizado por vertimientos de conexiones erradas al sistema de alcantarillado y obstrucción del sistema con residuos sólidos orgánicos e inorgánicos. Punto crítico 4. Este punto se convirtió en sumidero de vertimientos de aguas residuales domésticas, industriales (talleres joyería) y bebedero de animales como cerdos y perros callejeros; en detrimento de la microcuenca.

CUADRO 1. PUNTOS CRÍTICOS DE CONTAMINACIÓN DE LA CALAVERA

Punto crítico 5. Además de la contaminación del recurso hídrico por vertimientos ilícitos, se observa en este punto la disposición inadecuada de residuos sólidos [4] como telas y cartón que crean taponamientos en tuberías de conexión. Punto crítico 6. A pesar de la biodiversidad en flora con especies arbóreas y florales como caracolíes y heliconias; y fauna representada entre otros, por aves, mamíferos pequeños (ardillas), reptiles (iguanas) y de microorganismos benéficos, no se está cumpliendo con las márgenes de protección de la quebrada por parte de negocios pequeños, que han convertido a este punto en depósito de residuos sólidos y escombros; así como lugar de vertimiento ilegal de aguas residuales domésticas, mínimo control de aguas de escorrentía, fuente de vectores y olores ofensivos. Punto crítico 7. A pesar de la inadecuada disposición de residuos sólidos en este punto, incluso residuos peligrosos (envases de aceite) y residuos hospitalarios, este punto registra la presencia de peces pequeños, fauna (ardillas, iguanas, anfibios, aves, micro y macroinvertebrados acuáticos…) y flora (especies arbóreas como: bambú, ceiba, caracolí, búcaro, heliconia, orquídeas…) que indican la capacidad de la fuente hídrica para recuperarse en tanto no se incrementen drásticamente los impactos negativos en su cauce, en este caso, principalmente por inadecuada disposición de residuos sólidos.

Fuente: elaboración propia.

Punto crítico 1. Este punto de arriba hacia abajo del cuadro 1, se caracteriza por gran biodiversidad en especies arbóreas y fauna, especialmente de macroinvertebrados y aves. Sin embargo, es un lugar de disposición inadecuada de residuos sólidos inorgánicos de fuente de generación doméstica y 57

IV. ANÁLISIS DE DATOS

b. Etapa 2. Análisis Monitoreos de agua.

a. Etapa 1. Análisis Organoléptico

El análisis fisicoquímico del agua consistió en el análisis de las muestras con parámetros físicos y químicos de los principales contaminantes presentes en la normatividad nacional [4] en siete (7) puntos en intervalos de tiempo trimestral, el promedio de los cuales se puede apreciar en el cuadro 4.

Se observa la disposición de residuos sólidos entre estos algunos peligrosos y hospitalarios en los alrededores de la cañada, además de vertimientos a la quebrada aguas negras y poco control de aguas de escorrentía, especialmente en los puntos críticos 6 y 7.

Se realizaron tres monitoreos de corrientes con el objetivo de determinar la calidad del agua de la quebrada la Calavera por medio de la recolección de muestras de aguas en los diferentes puntos críticos identificados. Como se puede ver en el cuadro 4, se reporta un promedio de los resultados obtenidos en tres muestreos estos análisis se realizaron basados en las técnicas del Standard Method [5]. A excepción del primer punto de monitoreo pues este punto se encontraba seco debido a la temporada de verano.

En el punto crítico 3 en el barrio Guanatá, bajo el puente que conecta con Lagos II, se encuentran dos conexiones que cambian totalmente el color del agua así como el reporte de olores ofensivos. También se confirma mediante análisis comparativo del catastro de redes, afección de las propiedades organolépticas del agua de la quebrada, debido a la falta de mantenimiento, adecuaciones, sondeo continuo y de calidad por parte de la empresa prestadora del servicio de alcantarillado.

CUADRO 4. ANÁLISIS FISICOQUÍMICO DEL AGUA EN MICROCUENCA LA CALAVERA.

Se realizaron dos caminatas por la longitud de la microcuenca, mediante percepción sensorial se determina el nivel de contaminación de la misma y se registran en el cuadro tres los hallazgos más importantes.

Entre los Barrios H: 900, Bellavista N: después de los 1274220, Moteles Zona E: Rosa y La 1108176 Herradura. PARÁMETRO

CUADRO 3. DIAGNÓSTICO ORGANOLÉPTICO DE LA MICROCUENCA LA CALAVERA

Puntual

Temperatura Ambiente Temperatura del Agua pH

RESUL TADO 23,5 23,0 7,59

(oxígeno disuelto) OD Conductividad Turbidez DQO DBO5

4,27 285 4,20 29,0 53,6

Nitrógeno Total Kjeldahl Nitritos

2,33 0,096

En algunos sitos se percibe un ligero aroma a gallinaza .

Nitratos

0,85

Sabor

No aplica, por posible carga contaminante perjudicial para la salud.

Textura

Franco Arenosa terreno.

Fosforo Total Sólidos totales Sólidos suspendidos Grasas y aceites Coliformes Totales

0,32 154 9,0 <5,0 ≥2,4X106

Coliformes Fecales

≥2,4X106

Apariencia

Ligera cantidad de sedimentos en partes de la quebrada. Poca profundidad en la mayoría del recorrido (menos de 1 metro).

Color

Incolora y tra slucida mayoría del recorrido.

En algunos sectores el agua presenta baja profundidad y alta turbidez, se observa gran acumulación de residuos. Olor

Inodoro y fresco en la mayoría del trayecto.

todo

Nota: en todo el recorrido se encontraron cantidades recurrentes de residuos sólidos domiciliarios en el agua y sus terrenos adyacentes que por escorrentía son agentes potencialmente contaminantes de la quebrada.

Fuente: Elaboración propia.

Fuente: elaboración propia. 58

UNIDAD ES °C 0 Unid de pH mg O2/L µS/cm NTU mg O2/L mg DBO5/L mg N/ L mg NO2-N/L mg NO3-N/L mg P/ L mg/L mg/L mg/L NMP/100 mL NMP/100 mL

poco resistentes y cuando se secan, al comprimirlos se desmoronan fácilmente lo cual se corrobora con la curva granulométrica realizada (Gráfica 1). (Franco-Arenosa) – (F A).

c. Etapa 3. Análisis Geomorfológico Por considerarse de importancia para esta investigación en cuanto a contaminación del recurso suelo, se realizó el análisis para el material litográfico de la microcuenca La Calavera. La geología del área se encontró compuesta principalmente de materiales del abanico aluvial interlineadas con rocas metamórficas de los periodos precámbricos, jurásico y rocas sedimentarías del cretáceo. (Ver Figura 5).

Gráfica 1. Curva granulométrica puntual parte baja de la microcuenca la Calavera.

Fig. 5. Material pétreo de cuarzo en estado de meteorización

Fuente: elaboración propia. Fuente: Omar Suancha

El lecho de la quebrada se observa conformando un gran volumen rocoso, material de tamaños heterogéneos de formas amorfas, redondeadas debido al transporte de la parte alta de la quebrada [6].

En las muestras se identificó también la contaminación del recurso suelo por lixiviados de residuos orgánicos y peligrosos (aceite de automóvil) con potencial de daño de aguas subterráneas y afluentes dependientes [7]; así como de obstrucción de redes de alcantarillado. (Ver Cuadro 2).

Fig. 6. Muestras de suelo de l3 sitios representativos de la microcuenca La Calavera

d. Etapa 4. Análisis de Residuos Sólidos. Para completar el panorama diagnóstico de la microcuenca en estudio, desde el año 2011 hasta el año 2013 se realizan recorridos por la cañada en su totalidad, para recolectar datos sobre cantidad de residuos sólidos dispuestos en el cuerpo de agua y en su ronda de manera inadecuada. (Ver cuadro 2). Así, se registra el promedio de los análisis por cuarteo, saber la magnitud de las afectaciones.

Fuente: elaboración propia.

También se tuvo en cuenta en este análisis, las manifestaciones de la comunidad sobre la inadecuada disposición de residuos sólidos, entre las que se destacan:

Se escogieron tres sectores distintos que aportaron los tipos representativos de suelo a lo largo del recorrido de la quebrada, para conocer su tipología del suelo y sus posibles afectaciones (ver figura 6) por la acción antrópica de inadecuado manejo de residuos sólidos a lo largo de todos estos años. Las muestras se obtuvieron de dos maneras, alteradas e inalteradas para así comparar y poder desarrollar una serie de análisis en el laboratorio de suelos de la UDES.

“Los del barrio de arriba nos botan basura en la quebrada, muebles, de todo”, “Las empresas de aseo no recogen residuos de poda, entonces los ponemos en la quebrada”, “Vienen recicladores informales y echan los escombros en la quebrada”, “El motel de arriba descarga aguas negras a la quebrada por la noche o la madrugada”, “En los terrenos de los negocios de cambio de aceite y lavado de carros no nace una mata”, “Aquí vienen y depositan bolsas rojas con medicinas”, “A pesar del mugre hay pescaditos”, entre otras.

Se pudo determinar que en la mayoría de la microcuenca se encuentra un suelo de apariencia amarillenta, pegajosa, mancha levemente y con ligero brillo. Forma bolas y rollos

CUADRO 2. CUANTIFICACIÓN DE RESIDUOS SÓLIDOS DE TRES DÍAS DE MUESTREO. Residuo Cantidad en Kilos Plástico 2.4 Papel 0.03 Vidrio 15.3 Cartón 3.27 Material.orgánico 61 Respel 3.5 Metales 3.93 Madera 4.35 Icopor 63.405

Aprovechable Total

encontrado 21,1 mg O2/L y máximos 53,6 mg O2/L, valores son tan bajos que permiten la utilización del agua para consumo humano previo a un sistema de tratamiento. En los resultados de nitritos, el valor mínimo fue de 0,096 mg NO2--N/L y el máximo 0,22 mg NO2--N/L, estando dentro de los valores permisibles por la normatividad Colombiana (decreto 3930 de 2010). Valores muy por debajo y permisibles por la normatividad. El beneficio que brinda esta agua al poseer estos rangos es que el nivel de toxicidad es mínimo, lo que la hace apta para consumo humano. En las aguas naturales como en la quebrada La Calavera un exceso de fósforo en combinación con altas temperaturas y luz solar, puede ser perjudicial debido a que estimula el crecimiento de algas y el proceso de eutrofización. El fósforo total presente en la quebrada es mínimo y no deteriora el recurso hídrico debido a que los valores oscilan entre 0,32 y 0,78 mg P/L. Esto confirma la posibilidad de potenciar la capacidad de resilencia de la microcuenca.

5.7 157.185

Fuente: elaboración propia.

Como puede leerse de los análisis anteriores, en la actualidad el problema de los residuos en la microcuenca La Calavera es grave en tanto genera principalmente contaminación de los recursos aire, agua y suelo. Así mismo, es fuente de enfermedades por presencia de vectores como el caracol africano. Todo ello genera a su vez, ruptura de los ciclos ecológicos en el medio ambiente del sector.

c. Resultados Etapa 3. Análisis Geomorfológico El suelo objeto de estudio en esta ocasión, por sus propiedades de origen aluvial, presenta una característica muy importante que distingue este tipo de suelos (ligeramente plásticos), que se evidencia en donde se observa el comportamiento inversamente proporcional entre la permeabilidad del suelo y el índice plástico [8]; debido a la composición del suelo, en la muestra tomada en la parte baja de la cuenca, el suelo es en su mayoría areno limoso, que en comparación con los otros dos suelos cuenca arriba, es nulo su índice plástico, característico de suelos limosos.

V. RESULTADOS a. Resultados Etapa1. Diagnóstico Organoléptico El deterioro de la calidad del agua en la microcuenca a causa de la contaminación por residuos sólidos se evidencia también con ayuda de los atributos sensoriales der quienes realizaron esta investigación y atributos ocultos como los relativos a la contaminación a escala micro y falta seguridad en la ronda. La importancia relativa de los diferentes atributos de la calidad en la microcuenca van cambiando a medida que los residuos sólidos van pasando por distintos estadios desde la introducción al cuerpo de agua hasta su completa degradación causando gran impacto negativo al recurso hídrico ya que en parte su acumulación genera aumento del cauce e inundaciones en algunos sectores lo cual queda evidenciado en este estudio.

d. Resultados Etapa 4. Análisis Residuos Sólidos Finalmente, en el análisis de residuos sólidos se evidenció que hacia el 70% de los residuos caracterizados son reciclables, y un 30% no reciclable; este último valor con un dato significativo de un 10% de residuos peligrosos.

VI. CONCLUSIONES De la Etapa 1 se concluye que en la quebrada la Calavera es notable en algunos tramos la intervención antrópica negativa a través de la inadecuada disposición de residuos sólidos. Con respecto a la fauna acuática, ella se ha vuelto tolerante a la contaminación, pues aún conserva un nivel de depuración alto, gracias a las pendientes de la microcuenca y a la naturalidad que todavía presenta su lecho. En cuanto a la vegetación, esta se ha venido fragmentando debido a la disposición de residuos sólidos

b. Resultados Etapa 2. Monitoreo de Aguas La Demanda Bioquímica de Oxigeno DBO como la cantidad de oxigeno requerida por las bacterias, para estabilizar la materia orgánica biodegradable, bajo condiciones aerobias ha dado como valor mínimos 60

en la ronda, cuestión que ha reducido los márgenes de la quebrada.

intervención antrópica lo que se ha traducido en una disminución de los factores principales que modelaron la formación del relieve actual.

De la Etapa 2 se deduce que los parámetros estudiados cumplen con la normatividad nacional vigente para agua residual, lo cual es un indicador de la buena capacidad de autodepuración de la microcuenca, pero, en algunos sectores se aumenta la turbidez y el color puntualmente por la acumulación de residuos causando déficit en la oxigenación del recurso hídrico y posible muerte de algunos microorganismos benéficos.

En la Etapa 4 se confirma que la inadecuada disposición de residuos sólidos domiciliarios y su entrega a las quebradas influyen directamente en el incremento de los niveles de la cota de inundación de la microcuenca; así como a la posibilidad de represamiento por desechos. Esto permite afirmar que la inadecuada disposición de residuos sólidos se constituye en la principal causa de degradación del ciclo hidrológico de las microcuencas urbanas tipo La Calavera. El caso de la microcuenca La Calavera puede servir como guía para el estudio de la degradación del ciclo hídrico en microcuencas urbanas de características similares.

En la Etapa 3, se concluye que en períodos de fuertes precipitaciones la capacidad de transporte de agua va arrastrando los desechos sólidos depositándolos a los largo del recorrido de las quebradas e incluso en el curso de agua a donde estas drenan. De igual manera, la geomorfología del sector se ha visto alterada por la

Finalmente, es de resaltar la alta capacidad de resilencia de microcuencas urbanas contaminadas por residuos sólidos.

VII. REFERENCIAS [1]Suárez, Jaime. Informe Eventos Históricos de Grandes Inundaciones. Jaime Suárez Díaz, http://www.erosion.com. co/efectos-del-agua-en-deslizamientos/43-deslizamiento-e-inundaci%C3%B3n-en-gir%C3%B3n-santander.html [2] Alcaldía de Floridablanca. Plan de Desarrollo Municipal 2012-2015. Pag. 54-59. [3] CDMB. Oficina de Saneamiento Ambiental. Quebradas de Floridablanca 1996. Pag. 145-147. [4] Ministerio de Medio Ambiente. Colombia. Decreto 3930 de octubre 25 de 2010 [5] APHA. Methods for the Examination of Water and Wastewater.20th Edition. Washington: APHA, 1998. Pag. 3.19. 3.20 [6] Arboleda Valencia, Jorge. Teoría y Práctica de la Purificación del Agua. Mexico.: Mc Graw-Hill / Interamericana de Colombia, 2000.Pag.1-5 [7] Puyol y Calvo. Dirección Mesa Temática. II Congreso Iberoamericano de Educación Ambiental, Guadalajara (México, junio de 1997). p. 112-132. [8] G.F.Sowers. “Engineering Properties of Residual Soils Derived from Igneous and Metamorphics Rocks 3rd edn. New York: Macmillan. 2005. pag.90-102.

PROGRAMA DE MANEJO AMBIENTAL PARA LA INDUSTRIA YESERA CONVENCIONAL Walter Pardavé*, wpardave@uis.edu.co, Docente Universidad Industrial de Santander. Bucaramanga Colombia

Ingeniería Ambiental Resumen. El presente artículo trata del desarrollo de un programa de manejo ambiental para la industria yesera en el departamento de Santander. Para cumplir tal propósito, en primer lugar se realizó una descripción de las operaciones con los equipos involucrados, luego se efectuó un diagnóstico de la problemática ambiental derivada de estos procesos; y finalmente se propuso un conjunto de acciones tendientes a minimizar los efectos e impactos ambientales de este tipo de industria convencional. Palabras clave. Industria convencional, industria yesera, manejo ambiental, Santander, yeso. Abstract. This paper deals with the development of an environmental management program for plaster industry in the department of Santander. To fulfill this purpose, first a description of the operations with the teams involved was performed, then a diagnosis of the environmental problems associated with these processes took place; and finally a set of actions to minimize environmental effects and impacts of this type of conventional industry was proposed.

I. INTRODUCCIÓN En Santander, los minerales de yeso tienen una distribución restringida y se presenta en las variedades de selenita, yeso fibroso o espato satinado dentro de la Formación Paja. El yeso gris está contenido en los estratos inferiores de la Formación Rosa Blanca de donde proviene la totalidad de producción de Santander, que a su vez es el principal productor de yeso en el país con una extracción anual entre 100.000 y 150.000 toneladas y suple en gran porcentaje las necesidades de la industria cementera del país. En la Figura 1 se muestra la entrada a una mina de yeso de la zona del municipio de los Santos Santander. En los depósitos de Los Santos y Villanueva, Santander, en el Aporte 019 de Mineralco, se han calculado reservas inferidas de 160 millones de toneladas, reservas indicadas de 35 millones de toneladas, reservas medidas de 20 millones de toneladas, y 2,4 millones de toneladas de yeso tierra (granulado), según Mendoza y Riaño (1994-1995). En 1994 la producción de yeso en Santander fue de 161.400 toneladas; de éstas, 89.400 son de Los Santos, 48.000 de Villanueva y 24.000 de Zapatoca [1]. Figura 1. Mina de yeso en el municipio de los Santos Santander

Key words. Industry standard , plaster industry, environmental management, Santander, plaster

Fuente: Elaboración propia

Una empresa santandereana, ubicada en el norte de la ciudad de Bucaramanga en la carretera que conduce al barrio Café Madrid (ver figuras 2 y 3), se dedica a la producción de yeso blanco y gris o estuco 62

a partir de minerales de yeso, molienda del caolín a partir de la roca de la que es extraído, y pulverización de la cal ya procesada por calera de la región. Utiliza como materia prima para la fabricación de yeso, los minerales de yeso o yeso crudo, cuyo componente principal es el sulfato de calcio dihidratado (CaSO4·2H2O), extraída en su estado natural de minas o canteras. El consumo mensual de esta materia prima es de 187 toneladas por mes, y con una eficiencia en el proceso del 80%, la cantidad de toneladas producidas al mes es de 150.

que allí se generan. Nótese que las actividades que producen los mayores impactos negativos son: Trituración, Secado, Molienda, Calcinación, Micropulverización y Embalaje. Los impactos más negativos se enfatizan en la calidad del aire y el paisaje. TABLA 1. ESQUEMA GENERAL DE IMPACTOS EN PLANTA INDUSTRIAL DE YESO.

Figura 2. Vista general de planta industrial convencional de yeso en Bucaramanga

ACTIVIDAD

IMPACTO AGUA

AIRE

SUELO

PAISAJE

Transporte de materia prima

Bajo

Medio

Trituración

Bajo

Alto

Medio

Alto

Mezclado

Bajo

Medio

Secado

Bajo

Alto

Medio

Alto

Molienda

Bajo

Alto

Medio

Alto

Calcinación

Medio

Alto

Medio

Alto

Micro-pulverización

Bajo

Alto

Medio

Alto

Embalaje

Bajo

Alto

Medio

Alto

Distribución

Bajo

Medio

Fuente: Elaboración propia

Fuente: Elaboración propia.

Figura 3. Vista del interior de planta industrial de yeso mostrando horno rotatorio.

b. Agentes contaminantes de las emisiones generadas  Material Particulado (MP) Es el contaminante más importante en la industria del yeso, cal y caolín por: • Su efecto en la calidad del aire y la salud humana. • La cantidad emitida por unidad de materia prima procesada. • Su producción en la mayor parte de las operaciones del proceso (hornos rotatorios, molinos pulverizadores, trituradoras, cribas, secado al aire libre y bodegas de almacenamiento.

Fuente: El autor

 Gases de combustión

El beneficio de minerales de yeso que aplica esta empresa comprende básicamente seis etapas a saber: mezclado, secado, molienda, calcinación, remolienda y embalaje.

Son contaminantes emitidos en menor proporción que el MP y se generan durante la combustión del gas natural en el secado y calcinado del yeso. Dado que las temperaturas de cocción de 80-120°C no son muy altas y los flujos de masa son generalmente pequeños, estas instalaciones producen una contaminación ambiental escasa. Los efectos contaminantes de cada gas que se obtiene de la combustión son:

II.CONTENIDO a. Diagnóstico Ambiental La tabla 1 presenta el resumen de las actividades que se realizan en la planta industrial con relación a los impactos 63

• Vapor de agua y Dióxido de Carbono (CO2): Promueven el efecto invernadero. • Óxidos de Nitrógeno (NOx): producen lluvia ácida, afectan las vías respiratorias de los seres vivos, promueven el efecto invernadero y la formación de ozono troposférico (smog). • Óxidos de Azufre (SOx): producen lluvia ácida e irritan las mucosas del sistema respiratorio de los seres vivos • Monóxido de Carbono (CO) y Compuestos Orgánicos Volátiles (VCO): resultan de la combustión incompleta del combustible, son precursores de ozono troposférico, y en altas concentraciones son muy tóxicos para los seres vivos.

Trituración

Equipo Trituradora de mandíbula (Mezclado manual)

Emisión MP

E-1

(Mezclado manual)

E-2

Secado

Horno rotatorio

E-3

C-1

E-4

E-5

E-6

C-2

E-7

E-8

E-9

Molienda Transporte Calcinación Transporte Micropulverización

Molino de martillos Elevador de cangilones Horno rotatorio Elevador de cangilones Micropulverizador de martillos

Embalaje

No controlada Turbina de succión Filtro de mangas No controlada No controlada No controlada No controlada Turbina axial Filtro de mangas No controlada

Fuente: Elaboración propia

III. CONCLUSIONES

Se debe aclarar que el gas natural es considerado un combustible limpio, por tal motivo según la normatividad ambiental colombiana, no requiere trámite de permiso de emisión atmosférica. TABLA 2. FUENTES DE EMISIÓN EN EL PROCESO DE PRODUCCIÓN DEL YESO. Operación

Mezclado

El impacto ambiental más relevante para la industria yesera es la reducción de la calidad del aire por la emisión de partículas sólidas: PM10, PM2,5 y otros, a una tasa de 220 kg/t de producto. El programa de manejo ambiental que se propone incluye: captura de partículas con ciclones-filtro de bolsas y encerramiento de las instalaciones y seguimiento periódico con muestreos de la calidad de aire.

Control No controlada

Se sugiere el uso de nuevas tecnologías ecoeficientes para No la reducción y calcinación del mineral de yeso con mínima controlada producción de partículas para solucionar el problema de Turbina de manera perdurable. Horno succión Secado E-3 C-1 rotatorio Filtro de mangas Molino de No Molienda E-4 martillos controlada Elevador de No IV.Transporte REFERENCIAS E-5 cangilones controlada Horno de Minerios”. 4° Edición. No Ediciones Cetem. Brasil, 2004. [1] B. Da Luz. “Tratamiento Calcinación E-6 C-2 rotatorio controlada [2] “Mapa Geológico generalizado de Santander”. Instituto de investigación e información geocientífica, minero-amElevador de No E-7 Transporte biental y nuclear, Ingeominas. Santander, 2001. cangilones controlada [3] H.A. Rodríguez. “Estudios de Impacto Ambiental: Turbina Guía Metodológica”. Editorial Escuela Colombiana de IngenieMicroría. Bogotá, 2008. Micropulaxial pulverizadorde minerales E-8 -de yeso de la mina Nacuma, Los Santos, Santander. Revista Scientia e Técnica [4]verización W. Pardavé. “Beneficio Filtro de martillos Año XIII. N°de36. Septiembre, 2011. Páginasmangas 861-866. No Embalaje E-9 controlada Mezclado

E-2

MODELO DE INTERVENCIÓN PARA SERVICIOS DE CONSULTORÍA SOCIAL EN INGENIERÍA Nelson Enrique González Tarazona nelsongonzalez@gmail.com Experto en Desarrollo Social Municipal * María Consuelo Moreno González, moreno.consuelo@udes.edu.co Docente asistente Universidad de Santander**

Campo Intersdisciplinar Resumen. El artículo denominado Modelo de Intervención para Servicios de Consultoría Social en Ingeniería forma parte de los resultados del proyecto Marketing Ambiental para la Recuperación de la Cañada La Calavera como escenario ecológico-lúdico-turístico, experiencia piloto para futura implementación en el área de jurisdicción de la CDMB y consiste en una propuesta de un Modelo de Intervención para Consultoría Social en Ingeniería (MICOSI). En este documento se exponen los cinco niveles de acción del modelo aplicados al caso particular de la microcuenca La Calavera. Finalmente se presenta la esquematización de MICOSI para su posible aplicación en el análisis de problemas que comunidades no han podido solucionar por sí mismas; y que requieren de la asesoría científica de la ingeniería para su adecuada solución. Palabras clave. modelo de intervención, consultoría social, asesoría, comunidad e ingeniería Abstract. The article called Intervention Model for Social Engineering Consulting is part of the results of an Environmental Marketing Project at La Calavera stream, to transform it as an ecologic-ludic and touristic place. It is a pilot experience to apply at the CDMB area of work. It consists on a proposal of Model of Intervention for Social Environmental Consulting in Engineering (MICOSI). This document exposes five levels of action applied in a particular case at La Calavera stream. Finally, it shows the systematization of MICOSI applied in the analysis of problems that community couldn´t solve by themselves; and that requires scientific engineering consulting to find a good answer for them and their environment. Key words. intervention model, social consulting, assessor, community and engineering

I. INTRODUCCIÓN El presente artículo forma parte de los resultados del proyecto denominado: Marketing Ambiental para la Recuperación de la Cañada La Calavera como escenario ecológico-lúdico-turístico, experiencia piloto para futura implementación en el área de jurisdicción de la CDMB, cuyo objetivo principal fue el de realizar una experiencia piloto de recuperación de la cañada, a partir del planteamiento de estrategias medioambientales, mercadológicas y publicitarias; y particularmente con el cumplimiento del objetivo específico: “Vincular a la comunidad y el sector empresarial local al proyecto”[1]. Ahora bien, como todo modelo de intervención [2], el expuesto en el presente artículo se orienta a la mediación (intervención) entre el grupo o sistema y los actores individuales que lo conforman. Este modelo de intervención se ha denominado: MICOSI (Modelo de Intervención para Consultoría Social en Ingeniería) y comprende cinco niveles de acción basados en las etapas metodológicas de la metodología cualitativa [3] con enfoque metodológico etnográfico [4] que orientaron el proyecto: Recolección de Datos (herramientas conceptuales, convocatoria a participantes, entrada al terreno y trabajo de campo), Análisis (análisis ambiental y análisis semiótico) e Interpretación (inmersión cultural, hallazgos, evidencias y consensos). Aunque el modelo es aplicable a servicios de consultoría social en campos de la ingeniería electrónica, de software, agroindustrial, industrial o civil, entre otros; a continuación se expone la implementación de MICOSI para un caso en el área de la Ingeniería Ambiental, que sirve como modelo y prueba de su efectividad en la implementación de estrategias de solución a problemas que una comunidad, generalmente vulnerable, no ha podido solucionar de manera autónoma [5] y requiere de los servicios de consultoría de una autoridad en ingeniería.

II. IMPLEMENTACIÓN MICOSI EN CASO MICROCUENCA LA CALAVERA a. Nivel I. Individualización Este nivel del MICOSI consiste en la estructuración del grupo de participantes del proyecto mediante la convocatoria de individuos a una visita inicial del terreno o “recorrido contemplativo por la situación problemática” [6]. Los convocados deben ser representantes de: investigadores de la Universidad (investigador principal y coinvestigadores), del Estado (delegados de las autoridades y entidades públicas o privadas, locales, regionales o nacionales, según el caso) y de la 65

sociedad civil (líderes comunitarios, autoridades religiosas y representantes de asociaciones locales) (Ver Figura 1). La convocatoria se realiza a partir del conocimiento cultural y sociodemográfico de la localidad, que para el caso de La Calavera se sintetiza así:

La Calavera se trabajó la presentación: “Microcuencas urbanas: escenarios ecológicos, lúdicos y turísticos”. Este nivel del MICOSI tiene como propósitos establecer, mantener y estrechar vínculos entre el equipo investigador (investigador principal y coinvestigadores de la Universidad, representantes de la comunidad y representantes del Estado); así mismo, propiciar espacios de encuentro y reuniones para reflexión de avances y dificultades; y fijar pautas de contacto permanente entre los participantes. En la Calavera se realizaron además de la visita inicial, visitas mensuales técnicas y de análisis de la situación ambiental de la quebrada por recurso: agua –toma de muestras en diferentes días y horas críticos con la autoridad ambiental (Corporación de Defensa de la Meseta de BucaramangaCDMB-) y la empresa de alcantarillado (Empresa Pública de Alcantarillado de Santander- EMPAS-), aire- registro olores ofensivos y de emisiones de gases vehiculares con el grupo de aire de la CDMB-, suelo-toma muestras por el recorrido de la ronda-, biota-observación de fauna y flora-; y residuos sólidos y vertimientos-caracterización puntos críticos con la CDMB y EMPAS- (Ver Figuras 2 y 3). También se agendaron encuentros bimensuales con representantes de la comunidad y del Estado en la parroquia San Agustín de Lagos I; e igualmente, se mantuvo comunicación efectiva entre el grupo vía correo electrónico y celular. Todo ello facilitó la recolección de datos y el inicio de la intervención. En cuanto al lenguaje utilizado en este nivel, este se caracteriza por propiciar una comunicación abierta, precisa, adaptable a las diferentes audiencias mediante la explicación de tecnicismos propios de la ingeniería ambiental, mediador entre intereses particulares y comunes, dialogante y plural, en tanto se facilita y equilibra tiempos, canales y formas de expresión a todos los participantes (emisora de la Universidad de Santander UDES, canales comunitarios, prensa local e intervenciones orales en las reuniones y eventos públicos programados).

Floridablanca es uno de los municipios que conforma el Área Metropolitana de Bucaramanga, cuenta con 241.685 habitantes (Censo DANE 2005) y ente sus microcuencas se encuentra la quebrada La Calavera cuya ronda comprende los barrios de Escoflor (Estrato1) Guanatá, Lagos I (Estrato 3), Altos de Bellavista (Estrato 2), Panorama (Estrato 3), Santa Ana (Estrato 2), Ciudad Valencia (Estrato 3) y Rosales (Estrato 3) con una población aproximada de 4000 habitantes. Los pobladores de estos barrios se caracterizan por ser en su mayoría, propietarios y residentes por más de una década en esta zona residencial. La actividad comercial se manifiesta en microempresas de manufacturas de calzado y pequeña joyería; así como negocios familiares de: restaurantes, salones de belleza, jardines infantiles, parqueaderos, tiendas de barrio, entre otros. Además por la ronda la quebrada se contabilizan los siguientes escenarios significativos: 3 campos deportivos, 4 parques, 3 plazas de mercado, 10 iglesias católicas y múltiples centros cristianos de adoración, 5 colegios públicos (sedes), 3 moteles, el supermercado La Canasta y el centro comercial Parque Caracolí en el barrio Lagos I. De acuerdo con la estratificación es posible clasificar a la población en clase media baja con salarios que oscilan entre los 400 y los 900 dólares mensuales. (Informe coinvestigadora Consuelo Moreno). Fig. 1 Convocatoria en la parroquia San Agustín

Fig. 2 Visita toma muestras recursos naturales

Fuente: Oscar Guarín

b. Nivel 2. Interacción A partir de la conformación del grupo investigador se invita a una capacitación en herramientas conceptuales sobre el tema de interés de la población a intervenir. Para

Fuente: Oscar Guarín 66

Fig. 3 Visita con autoridades ambientales y representantes del Estado

Fig. 4 Capacitación colegios control caracol africano

Fuente: Oscar Guarín

d. Nivel Colectividad

Fuente: http://floridablanca.gov.co

En este nivel del MICOSI se aborda etnográficamente en la cultura de la comunidad a intervenir; para el ejemplo de La Calavera se realizó a través de un estudio y análisis semiótico (también puede ser psicográfico) de las relaciones de la comunidad con la quebrada, con actores significativos en su contaminación y con los recursos naturales de la ronda de la microcuenca así: comunidad barrio X de la ronda-comunidad barrio Y de la ronda (recolección y análisis de testimonios, especialmente acerca de la disposición de residuos sólidos en la quebrada), comunidad-autoridad ambiental (análisis hermenéutico del histórico de denuncias, visitas periódicas del de la autoridad ambiental según denuncias de la comunidad, campaña de control de emisión de gases vehiculares y educación ambiental en colegios y grupos de habitantes sobre la figura normativa e instrumento de cultura ciudadana: el comparendo ambiental) , comunidadEstado (cumplimiento de compromisos de sanciones a vertimientos ilegales, respeto por 30 metros de la ronda, autorizados para construcción urbana y jornadas de limpieza de la quebrada), comunidad-sector comercial (compensación del Centro Comercial Parque Caracolí con siembra de especies nativas para reforestación en la ronda), Comunidad-Universidad o academia (educación ambiental en control del caracol africano, cuidado del agua y resultados del proyecto) comunidad-recursos naturales (jornadas continuas de limpieza, asistencia masiva a jornadas de educación ambiental, desarrollo de proyectos de grado, asesorías y consultorías ambientales y periódicos ejercicios de iniciativa ciudadana).

c. Nivel 3. Institucionalización En este nivel del MICOSI se estructuran los planes de acción a cumplir por parte de cada institución que integra el equipo investigador y se determinan así mismo, otras instituciones que pueden intervenir. En la Calavera se trazaron planes de acción para: CDMB (análisis de agua y control aire), EMPAS (Evaluación vertimientos, descoles de alcantarillado y sumideros), Presidentes Juntas de Acción Comunal (Acompañamiento e histórico de acciones legales), Policía Ambiental (acompañamiento), Alcaldía Floridablanca (información, registro y acompañamiento desde las secretarías ambiental, de salud y de educación; y concejales), Autoridad religiosa (divulgación y logística); y UDES (Análisis técnico y de laboratorio de aguas, suelo, aire, biota y residuos sólidos; y educación ambiental) (Los avances, dificultades y cumplimiento de indicadores de cada plan de acción, se presentaron al director del proyecto a manera de informe oral o escrito; ejercicio que permitió, entre otros, elaborar el diagnóstico de la situación ambiental de la ronda de La Calavera. Durante este nivel se deben fortalecer los lazos de confianza mediante la delegación de actividades técnicamente y profesionalmente acompañadas, asesoradas y supervisadas; motivar a fijar retos comunes, analizar y sintetizar gran cantidad de información sobre el asunto de interés, proporcionar conceptos técnicos, científicos y profesionales que permita entender la complejidad de la situación, invitar al ejercicio de la autoridad ambiental en armonía con los valores del trabajo social y contar con acceso a TIC que faciliten la recolección, almacenamiento y divulgación de los resultados de los análisis realizados.

e. Nivel 5. Gobernanza

Fig. 5 Conformación Comité Cívico Ambiental de Recuperación de la Calavera

En este nivel del MICOSI se entiende la gobernanza como “la manera de gobernar cuyo objetivo es el logro de un desarrollo económico, social e institucional duradero que promueve un sano equilibrio entre el Estado, la sociedad civil y la economía” (DRAE) y ambiental por supuesto. Así, en el nivel 5 se cristaliza la intervención en planes, programas, proyectos, políticas y normas de ejecución de obras y actividades; así como pautas de mantenimiento, tendientes a mejorar las condiciones económicas, sociales, institucionales y principalmente ambientales de la comunidad intervenida. En La Calavera este nivel se evidencia en la constitución legal del COMITÉ AMBIENTAL PARA LA RECUPERACIÓN DE LA QUEBRADA LA CALAVERA (Ver Figura 5 y 6) que gestiona el desarrollo de planes, programas, proyectos e iniciativas populares legislativas y normativas ante las corporaciones públicas. Dentro de los múltiples logros del Comité está el compromiso con el Área Metropolitana de Bucaramanga (AMB) en el proyecto de construcción del Parque Lineal La Calavera; tal como se evidencia en la siguiente noticia divulgada por medios de la prensa local:

Fuente: Oscar Guarín Fig. 6 Imagen fotográfica que acompaña noticia local

Área Metropolitana inicia socialización de parque lineal sobre la quebrada La Calavera en Floridablanca. Bucaramanga, mayo 26 de 2014: El municipio de Floridablanca tendrá un nuevo espacio natural que estimulará el turismo, preservará los recursos naturales y promoverá el sano esparcimiento y la recreación, gracias a la concreción del Parque Lineal que se pretende desarrollar sobre la cuenca de la quebrada La Calavera.

Fuente: www.amb.gov.co

III. ESQUEMATIZACIÓN MODELO MICOSI

Así quedó definido luego de la reunión de socialización del proyecto que fue liderada por la Directora del Área Metropolitana de Bucaramanga, AMB, Consuelo Ordóñez de Rincón y que contó con la participación de dirigentes comunales y el párroco del barrio Lagos 1, voceros de la Universidad de Santander, UDES y los Concejales de Floridablanca, Efraín Mendoza Rodríguez, Salvador Molina Saavedra y Helio Torres Toloza.

A continuación se presenta de manera sistematizada, el modelo MICOSI: El nivel 1 o de Individualización comprende en primer término, la convocatoria a la comunidad beneficiaria para que plantee el problema de ingeniería que no ha podido, ni tiene posibilidad de solución de manera autónoma. En segundo lugar la conformación del grupo, en donde siempre debe estar presente la academia; y por último, el establecimiento de un escenario para el conocimiento del contexto de la situación problémica.

Fuente: Tomado de Internet: http://www.amb.gov.co/index. php?option=com_content&view=article&id=477:areametropolitana-inicia-socializacion-de-parque-lineal-sobre-laquebrada-la-calavera-en-floridablanca&catid=83

El nivel 2 inicia con capacitaciones mediante herramientas conceptuales, de los principales aspectos que componen la situación problemática definida en el nivel anterior. En seguida, se hace la programación de reuniones periódicas que permitan establecer vínculos de confianza entre el equipo investigador. Finalmente, se establecen espacios y puntos de encuentro que le den formalidad al proceso.

ciencia eminentemente mediadora que, gracias a sus vínculos con la hermenéutica, permite realizar un análisis científico de la situación problémica y vislumbrar señales, indicios y elementos teórico-prácticos significativos para su solución. Al final se hace la evaluación de las relaciones establecidas entre los actores del proceso; y de ellos con posibles alternativas para suplir las necesidades insatisfechas de ingeniería, trabajadas hasta el momento por el equipo investigador.

En el nivel 3 se parte de la definición formal del equipo desarrollado en el nivel 2, hacia la estructuración de planes de acción para la solución del problema; siempre con la asesoría desde el ámbito ingenieril.

En el quinto nivel se deben evidenciar y hacer públicas, las alternativas de solución al problema, que han sido estructuradas por el equipo investigador a manera de planes, programas, proyectos, entre otros; y los registros de operación realizados desde la ingeniería en conjunto con la comunidad y el Estado, para el mejoramiento de las condiciones de vida de la población asesorada.

El nivel cuatro empieza con el abordaje etnográfico que facilita la vivencia real del problema y la motivación requerida con el fin hallar la solución más adecuada para la comunidad, desde la ingeniería. Continúa con el análisis de lo experimentado y lo vivido a través de la semiótica,

Fig. 7. Esquematización MICOSI

Fuente: elaboración propia

IV. CONCLUSIONES El Modelo de Intervención para Consultoría Social en Ingeniería (MICOSI) se orienta metodológicamente por el método Cualitativo y el enfoque Etnográfico.

Individualización es la conformación del equipo investigador con representación igualitaria de la comunidad afectada, el Estado y la academia.

La implementación de MICOSI en el caso de la microcuenca La Calavera demostró la efectividad del modelo en cada uno de sus niveles.

El nivel 2 o de Interacción se constituye en el estado ideal para el intercambio de saberes, el fortalecimiento de la confianza y el encuentro de intereses comunes en el grupo de investigación.

El principal objetivo del primer nivel o nivel de 69

En el nivel 3 o de Institucionalización se define formalmente el equipo, sus roles y el plan de acción para la solución del problema, desde la asesoría de la ingeniería.

del trabajo investigativo en el propósito de mejoramiento de las condiciones iniciales de la comunidad asesorada. Previa adecuación de MICOSI a condiciones históricas, poblacionales y culturales de la comunidad a asesorar, es viable su aplicación en consultoría social en ingeniería en diversos contextos locales, nacionales e incluso internacionales.

El nivel 4 o Colectividad se constituye en la prueba de la aplicación práctica de la teoría en ingeniería en la mediación de ciencias como la semiótica. En el nivel 5 o de Gobernanza se evidencian los resultados

V. REFERENCIAS [8] GAIA. Grupo Ambiental de Investigación Aplicada. Informe proyecto Marketing Ambiental para la Recuperación de la Cañada La Calavera como escenario ecológico-lúdico-turístico, experiencia piloto para futura implementación en el área de jurisdicción de la CDMB, Bucaramanga: Universidad de Santander, 2014 [9] Cohen, E. y Martínez, R. Manual Formulación, evaluación y monitoreo de proyectos sociales. En proceso de edición: CEPAL. Disponible en: www.cepal.org [10]Bonilla, E. y Rodríguez, P. Más allá del dilema de los métodos. Bogotá: Norma, 1997 [11]Lévi-Strauss, C. Mito y significado Madrid: Alianza, 1995 [12]ONU-PNUD. Preceptos de las Naciones Unidas 2012 Disponible en Internet: http://esa.un.org/techcoop/adserv. asp [13]CEPAL Sistema Integrado de Formulación, Evaluación y Monitoreo de Proyectos Sociales (SIFEM), 2002 Disponible en Internet: www.cepal.org

CRITERIOS DE PUBLICACIÓN FACULTAD DE INGENIERÍAS REVISTA ESAICA Artículos de reflexión derivados de investigación: escrito resultado de una investigación terminada, desde una perspectiva analítica, interpretativa o crítica del autor sobre un tema ingenieril y recurriendo a fuentes originales. (Máximo 8 cuartillas)

La revista ESAICA es una publicación semestral de la Facultad de Ingenierías de la Universidad de Santander UDES; cuyo principal objetivo es la divulgación de avances, resultados y trabajos de investigación científica y tecnológica originales, inéditos y de calidad científica, desarrollados en las siguientes áreas las Ingenierías: Electrónica, Software, Agroindustrial, Industrial, Civil y Ambiental.

Artículos de revisión: documento resultado de una investigación terminada donde se analizan, sistematizan e integran los resultados de investigaciones publicadas o no publicadas en el campo de la ingeniería, con el fin de dar cuenta de los avances y tendencias de desarrollo en el área. Se caracteriza por presentar una cuidadosa revisión bibliográfica de mínimo 50 referencias. (Máximo 10 cuartillas)

Inscripción. Los autores interesados en colaborar con la revista ESAICA deben enviar sus artículos al correo revista.esaica@udes.edu.co acompañados de una carta que certifique que: el artículo es inédito, se presenta de forma exclusiva a la revista y que todos los autores aprueban el envío de texto. Así mismo, se pide incluir en la comunicación, el nombre de dos posibles evaluadores nacionales y dos internacionales.

Artículo corto: texto breve que presenta resultados originales, preliminares o parciales de una investigación científica o tecnológica que requiere una pronta difusión en el ámbito de las ingenierías. (Máximo 6 cuartillas)

Aprobación de artículos. El idioma de preferencia es el español; sin embargo, pueden presentarse artículos en inglés, francés o portugués. El Comité Editorial de la revista ESAICA sólo aprobará artículos que cumplan con: los términos de convocatoria e inscripción de la revista; los requerimientos de presentación de las normas IEEE (http://www.ieee.org/documents/style_manual.pdf); y la correspondencia del artículo a una de las siguientes categorías fijadas por Publindex Colciencias para revistas científicas (http: //www. publindex.colciencias.gov.co):

También se aceptan: Ensayo científico: documento reflexivo, argumentativo y crítico que genera una propuesta personal y original a un problema real de la ingeniería que afecta la cotidianidad y el desarrollo de una sociedad. (Máximo 6 cuartillas) Reseña: reflexión sobre una publicación o ensayo científico de ingeniería (Máximo 4 cuartillas)

Artículos de investigación científica: documento que presenta el desarrollo de una investigación científica en ingeniería y cuenta con su respectiva introducción, metodología, resultados, discusión de resultados y conclusiones. (Máximo 10 cuartillas)

Evaluación: Después de aprobados los artículos por parte del Comité Editorial, los documentos seleccionados se envían a pares evaluadores (evaluación doblemente ciega). Publicación. A cargo de la editorial.

INDICACIONES PARA LOS AUTORES FACULTAD DE INGENIERÍAS REVISTA ESAICA Indicaciones para los autores. La presentación de los artículos para la revista ESAICA debe regirse por las normas IEEE (http://www.ieee.org/documents/style_ manual.pdf) que se sintetizan a continuación:

guión largo y punto. Se escribe en un solo párrafo, fuente 12 puntos y en negrilla. No lleva ecuaciones matemáticas ni referencias. 200 palabras máximo. En párrafo aparte se mencionan en orden alfabético y separado por comas, mínimo tres (3) Palabras Clave. Además se debe hacer el Abstract con iguales características al Resumen. Cuando el artículo se presenta en idioma diferente al castellano, debe incluir el Resumen en español.

• Extensión: según tipo de artículo, a espacio sencillo y a dos columnas, excepto para el título y datos de los autores en la página inicial. Ej.:

• Introducción: inicia con la palabra Introducción en mayúscula sostenida, centrada en la columna inicial y numerada con romano: I. INTRODUCCIÓN.

Presentación de Artículos Según Normas IEEE (Junio 2014) • Fuente: Calibri o Times New Roman de 10 puntos para texto, igual tamaño y tipo pero en mayúscula sostenida y numerados en romanos para títulos de segundo nivel (IV.), mayúscula inicial y numerados con letras para tercer nivel (A) y el título principal en la primera página 14 puntos sin numeración alguna.

• Cuerpo del artículo: el contenido debe presentarse dividido en títulos de segundo nivel que van numerados con romanos y expuestos de la misma forma que en la I. INTRODUCCIÓN. El texto va en fuente de 10 puntos de tamaño, a espaciado sencillo y alineación justificada. En la redacción se deben cumplir las normas ortográficas, gramaticales y lingüísticas del idioma correspondiente; que para el caso del español están regidas por la Real Academia Española de la Lengua RAE.

• Estructura: título, autor, resumen, introducción, cuerpo, conclusiones y referencias. • Título: el título debe ir con mayúsculas iniciales a una columna y no debe sobrepasar las 20 palabras Ej.:

- Para Referencias al interior del texto: la cita de un autor o la referencia bibliográfica según normas IEEE evitan los pies de página, se hace en orden de aparición; y se identifica con número arábigo entre corchetes. Ej. [1] - Referencias ya citadas se indican con el número correspondiente. Ej. …como lo presentado por Moreno [1]; y mencionado más tarde [2], [4]- [7]. - Se usa la abreviatura et al ó, y otros cuando se trate de más de tres autores.

Presentación de Artículos según Normas IEEE M.C. Moreno, docente asistente UDES

Autor (es): debajo del título a una columna se escribe: nombres y apellidos completos, apellido y nombres principales, o primer apellido completo las iniciales de los nombres. Separada de cada nombre con una coma va la filiación institucional de cada autor. La fuente es de 12 puntos de tamaño. Ej.: Presentación de Artículos según Normas IEEE María Consuelo Moreno González, docente asistente UDES Moreno Consuelo, docente asistente UDES M.C. Moreno, docente asistente UDES

En cuanto a fórmulas y ecuaciones matemáticas, ellas se deben numerar entre paréntesis (1) con el espaciado correspondiente al resto del texto así:

NOTA: la revista ESAICA solicita incluir en pie de la primera página siguiente información de los autores: nombres y apellidos completos, nacionalidad, máximo título alcanzado en formación académica, filiación institucional y correo electrónico. Los datos de los autores no deben sobrepasar las tres líneas o renglones.

E= MC2 (1) Para las figuras, esquemas e imágenes se recomienda que sean originales, propias y dibujadas. Se denominan todas con Figuras o la abreviatura Fig., alineada a la izquierda al pie de la figura, tamaño de la fuente es 9 y van seriadas con arábigos durante todo el documento, seguidas del título correspondiente. La revista ESAICA solicita incluir

• Resumen: inicia con la palabra Resumen seguida de un 72

Fuente; y de contar con convenciones o aclaraciones adicionales, estas deben ir en el mismo párrafo de denominación de la figura. Ej.

nes de lo expuesto en los apartados del contenido. Se escriben por párrafos no numerados ni con viñetas. • Referencias: se titula con mayúscula sostenida sin numeración y se ordena el listado con la numeración arábiga entre corchetes, utilizada en el contenido del documento. A continuación se presentan ejemplos del contenido de las referencias según el tipo de texto referenciado.

Fig. 1. Título de la figura

• Referencia de libro. [1] M.C. Moreno, Presentación de artículos según normas IEEE, 2° ed. Bucaramanga: UDES, 2014 • Referencia de capítulo de libro. [1] M.C. Moreno, “Referencias bibliográficas en normas IEEE”. En Presentación de artículos según normas IEEE, 2° ed. Bucaramanga: UDES, 2014. En

Fuente:

Así mismo, toda fórmula, tablas y figura deben citarse dentro del texto correspondiente.

• Referencia publicación seriada. [1] M.C. Moreno, “Presentación de artículos según normas IEEE”, 2° ed., vol. 3, Bucaramanga: UDES, 2014, p.p. 16-65

En cuanto a las tablas estas se titulan con mayúscula sostenida centrada, tamaño de fuente 9 y siguen numeración seriada en romanos durante todo el documento. Aclaraciones y convenciones se exponen al pie de la tabla indicados con asteriscos. La revista ESAICA solicita incluir Fuente.

• Conferencia. [1] M.C. Moreno, “Presentación de artículos según normas IEEE”, en II Congreso red colombiana de revistas de ingeniería. Bucaramanga, Santander, 2014, p.p. 13-62 • Texto electrónico. [1] M.C. Moreno, (2014) Presentación de artículos según normas IEEE, [En línea]. Disponible en Internet: dirección completa • Patente. [1] M.C. Moreno, “Dispositivo de Presentación de artículos según normas IEEE”. Colombia. Patente n°… marzo 20 de 2011. • Normatividad. [2] Título de la norma, número, fecha • Trabajos de grado, monografías y tesis. [3] G.A. Mantilla, “Greenmarketing de Hospitales Verdes”, Trabajo de investigación. MBA, Universidad Industrial de Santander, Bucaramanga, Santander, Colombia 2002.

• Conclusiones: se titulan con mayúscula sostenida, centradas y título numerado en romanos. Es la presentación en forma lógica los resultados y deduccio-

PLANTILLA ARTÍCULO TÍTULO DEL ARTÍCULO

Nombre primer autor, nombre del Segundo autor y nombre del tercer autor Resumen— 200 palabras máximo

Ejemplo para figura, gráfico, esquema o imagen

Palabras clave: mínimo cinco palabras clave Abstract— Key words:

I. INTRODUCTION II. PRIMER TÍTULO O APARTADO a. Primer subtítulo b. Segundo subtítulo Fig. 1. Título de la figura. Nota: anotaciones, convenciones, aclaraciones de la imagen Fuente: IEEE https://www.ieee.org

c. Tercer subtítulo d. Primer subtítulo e. Segundo subtítulo

III. SEGUNDO TÍTULO

Symbol

a. Primer subtítulo b. Segundo subtítulo

Quantity

CGS EMU to SIa

magnetic flux

1 Mx → 10 −8 Wb = 10−8 V·s

magnetic flux density,

1 G → 10 −4 T = 10−4 Wb/m2

magnetic induction

Ejemplo de presentación de formulas r2

∫ 0 F ( r, ϕ ) dr dϕ = [σ r2 / (2µ0 )] (1) 0

TABLE I UNITS FOR M AGNETIC PROPERTIES Conversion from Gaussian and

c. Tercer subtítulo

∞

Ejemplo de tabla o cuadro.

f. Tercer subtítulo

⋅∫

comentarios

magnetic field strength

1 Oe → 10 3 /(4π) A/m

magnetic moment

1 erg/G = 1 emu → 10 −3 A·m2 = 10−3 J/T

exp( − λ | z j − zi | ) λ−1 J 1 ( λ r2 ) J 0 ( λ ri ) dλ .

magnetization

1 erg/(G·cm3 ) = 1 emu/cm3 → 10 3 A/m

IV. TERCER TÍTULO a. Primer subtítulo b. Segundo subtítulo

4πM

magnetization

1 G → 10 3 /(4π) A/m

specific magnetization

1 erg/(G·g) = 1 emu/g→ 1 A·m2 /kg

magnetic dipole

1 erg/G = 1 emu

moment

c. Tercer subtítulo

magnetic polarization

→ 4π × 10 −10 Wb·m 1 erg/(G·cm3 ) = 1 emu/cm3

V. CUARTO TÍTULO a. Primer subtítulo b. Segundo subtítulo c. Tercer subtítulo

VI. REFERENCIAS Para libros: [14]Autor. Título. Ciudad de edición: editorial, año, páginas referenciadas Para artículos de revista o capítulos de libro [15]Autor. Título. En nombre de la revista, edición, volumen, numero, año y mes. Ciudad de edición: editorial, año, páginas referenciadas Para memorias en eventos científicos [16]Autor. (año y mes). Título. Memorias de nombre del evento. Ciudad del evento, año, páginas. Para textos electrónicos [17]Autor Título. [Tipo de medio: en línea, CD, impreso…] Disponible en: sitio/archivo Para trabajos de grado [18]Autor. Título entrecomillado. Tipo de trabajo de grado. Abreviatura título de formación (Ing. Civil, Msc., Ph.D). Facultad. Escuela. Programa. Universidad. Ciudad Universidad. Abreviatura del departamento y año. EL ARTÍCULO PUEDE FINALIZAR CON UNA FOTOGRAFÍA DE LOS AUTORES, ACOMPAÑADA DE UNA CORTA RESEÑA BIOGRÁFICA. Ej. Second B. Author was born in Greenwich Village, New York City, in 1977. He received the B.S. and M.S. degrees in aerospace engineering from the University of Virginia, Charlottesville, in 2001 and the Ph.D. degree in mechanical engineering from Drexel University, Philadelphia, PA, in 2008. From 2001 to 2004, he was a Research Assistant with the Princeton Plasma Physics Laboratory. Since 2009, he has been an Assistant Professor with the Mechanical Engineering Department, Texas A&M University, College Station. He is the author of three books, more than 150 articles, and more than 70 inventions. His research interests include high-pressure and highdensity nonthermal plasma discharge processes and applications, microscale plasma discharges, discharges in liquids, spectroscopic diagnostics, plasma propulsion, and innovation plasma applications. He is an Associate Editor of the journal Earth, Moon, Planets, and holds two patents. Mr. Author was a recipient of the International Association of Geomagnetism and Aeronomy Young Scientist Award for Excellence in 2008, the IEEE Electromagnetic Compatibility Society Best Symposium Paper Award in 2011, and the American Geophysical Union Outstanding Student Paper Award in Fall 2005. (Tomado IEEE https://www.ieee.org)