Revista de Ciencias del Mar y Acuicultura “YAKU”: Vol. 2 (Núm. 4) (jul – dic 2019). ISSN: 2600-5824.  
Diseño y construcción de un prototipo recolector de residuos marinos para el muelle de la ciudad de Manta.  
DISEÑO Y CONSTRUCCIÓN DE UN PROTOTIPO RECOLECTOR DE RESIDUOS  
MARINOS PARA EL MUELLE DE LA CIUDAD DE MANTA  
DESIGN AND CONSTRUCTION OF A PROTOTYPE COLLECTOR OF MARINE  
WASTE FOR THE DOCK OF THE CITY OF MANTA  
1
*
2
3
Jima-Urrutia Steven Alberto ; Salvatierra-Zambrano Rony Darío ; Terán-Lozano Israel  
1
, 2, 3  
Universidad Laica Eloy Alfar de Manabí de la Facultad de Ingenieria “Carrera de Mecánica  
Naval” Manta- Ecuador.  
*1Correo: e0804738185@live.uleam.edu.ec  
Resumen  
El presente trabajo de investigación hace referencia al diseño y construcción de un prototipo recolector  
de residuos marinos. Siendo pioneros en este ámbito se busca conseguir la disminución de residuos  
flotantes en el muelle de la ciudad de Manta. Su funcionamiento se basa en un tanque de acero inoxidable,  
que lleva en su interior un recipiente plástico y una red para la captura de los residuos, la captura se da al  
generar un vacío dentro del recipiente permitiendo que el agua a su alrededor caiga al interior de este,  
esto genera una atracción de los residuos cercanos al prototipo. Para generar dicho vacío se emplea una  
bomba de agua de acero inoxidable, la cual extraerá el agua por el fondo del tanque y realizará la descarga  
de esta al mar, pero libre de residuos marinos, debido a que éstas han quedado atrapadas en la red de  
nailon. El prototipo recolector de residuos marinos está destinado para el muelle del Yacht Club con miras  
a la realización de nuevos proyectos mejorados, y brindar una iniciativa al cuidado del medio ambiente  
marino en nuestras costas.  
Palabras clave: contaminación marina, prototipo, recolector, residuos marinos, medio ambiente.  
Abstract  
The present investigation work refers to the design and construction of a marine waste collection  
prototype. Being pioneers in this area seeks to achieve the reduction of floating waste at the quay of the  
city of Manta. Its operation is based on a stainless steel tank, which carries inside a plastic container and  
a net for the capture of waste, the capture is given by generating a vacuum inside the container allowing  
the water around it to fall inside of the same, this generates an attraction of the waste near the prototype.  
To generate this vacuum a stainless steel water pump is used, which will extract the water from the  
bottom of the tank and will discharge it to the sea, but free of marine debris, because they have been  
trapped in the nylon net. The marine waste collection prototype is intended for the Yacht Club dock with  
a view to the realization of new improved projects, and provides an initiative to care for the marine  
environment on our coasts  
Keywords: marine contamination, prototype, collector, marine waste, environment.  
10  
Fecha de recepción: 10 de mayo de 2019; Fecha de aceptación: 08 de julio de 2019; Fecha de publicación:  
9 de julio de 2019.  
0
Revista de Ciencias del Mar y Acuicultura “YAKU”: Vol. 2 (Núm. 4) (jul – dic 2019). ISSN: 2600-5824.  
Jima-Urrutia et al. (2019)  
1
. Introducción  
En el año 2015, dos surfistas  
australianos, Andrew Turton y Peter  
Ceglinski, idearon una manera de  
limpiar el mar creando un dispositivo  
hecho de materiales reciclados. El  
proyecto conocido como SEABIN está  
diseñado para succionar cualquier cosa  
que flote en el mar, como botellas  
En 2013, Boyan Slat fundó la entidad sin  
ánimo de lucro llamada The Ocean  
Cleanup, de la que es ahora CEO. El  
objetivo de The Ocean Cleanup es  
desarrollar tecnología avanzada que  
ayude a eliminar los plásticos del  
océano. Todo comenzó después de unas  
vacaciones en Grecia; un viaje de buceo  
lleno de plástico inspiró el sistema de  
concentración pasiva. Donde Boyan Slat  
se preguntó ¿Por qué ir tras el plástico,  
si el plástico puede venir a ti?  
plásticas,  
latas,  
papel,  
aceites,  
combustibles  
y detergentes,  
recolectando más desechos de los que  
podía levantar alguien con una red.  
SEABIN una vez sumergido y encendido,  
el agua es arrastrada hacia su interior  
siendo capaz de atrapar los desperdicios  
sólidos por un lado y líquidos por el otro  
para después dejar fluir al mar el agua  
libre de impureza.  
En junio de 2014, The Ocean Cleanup  
publicó un estudio de viabilidad  
compuesto de 528 páginas acerca del  
potencial del proyecto. El proyecto se  
inició a mediados de 2018 con la  
instalación de uno de los sistemas y  
progresivamente se irán añadiendo el  
resto de los sistemas hasta que se  
alcance la implantación completa en  
Inty Grønneberg un ingeniero científico  
ecuatoriano, se dio a conocer al ser  
nombrado ganador del concurso  
'Inventor del Año 2018 en América  
Latina' por la revista MIT Technology  
Rewiew, Para ello creó Ichthion antes  
llamada Remora Marine, una empresa  
que desarrolla varios tipos de turbinas  
capaces de filtrar y recoger plásticos de  
distintos tamaños presentes en las  
aguas fluviales para evitar que acaben  
en los océanos. Las turbinas pueden ser  
instaladas a bordo de las embarcaciones  
2
020. Su sistema flotante está diseñado  
para capturar plásticos que van desde  
piezas pequeñas de solo milímetros de  
tamaño hasta escombros grandes, que  
incluyen redes de pesca desechadas  
masivas (redes fantasmas), que pueden  
tener una anchura de decenas de  
metros.  
11  
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Diseño y construcción de un prototipo recolector de residuos marinos para el muelle de la ciudad de Manta.  
que recorren estos ríos para que,  
mientras realizan su quehacer habitual,  
vayan limpiando los residuos plásticos  
en suspensión presentes en la vía fluvial.  
y
80% de la población mundial  
(aproximadamente 3,6 billones de  
personas); se ubican en las costas o  
cerca de ellas, especialmente en zonas  
urbanas, donde una parte importante  
de los desechos que allí se producen se  
depositan directamente en el océano.  
En los últimos años, el concepto como  
contaminación se ha ido haciendo más  
habitual en nuestro lenguaje cotidiano.  
La cuestión es que casi siempre que se  
hable de ello, esta principalmente  
dirigido a zonas terrestres, ya que su  
devastación y degradación son más  
visibles al ojo humano. Pero  
Como  
consecuencia,  
ecosistemas  
críticos, algunos únicos en el mundo,  
tales como los bosques de manglas,  
arrecifes coralinos, lagunas costeras y  
otros lugares de interface entre el mar y  
la tierra, han alterados más allá de sus  
capacidades de recuperación. (Naciones  
Unidas, 2015).  
parcialmente  
el  
tema  
de  
la  
contaminación marina pasa por alto. Los  
residuos, sustancias toxicas que se  
vierten cada día en nuestros océanos  
repercuten gravemente el medio  
natural y sus recursos. El ser humano no  
es consciente de la cantidad y variedad  
de desechos que se arrojan en el mar,  
que se ha ido convirtiendo, ya desde  
siglos, en un vertedero de gran  
profundidad, el cual es ignorado porque  
no se puede ver a simple vista el  
impacto ambiental que causa.  
A su vez, la modificación del cauce de los  
ríos que drenan al mar y la alteración del  
flujo del agua que escurre a dichos ríos,  
a causa de la construcción de represas,  
extracción de áridos o encausamientos,  
como es en el caso de la ciudad de  
Manta, también han afectado los  
ecosistemas marinos  
y
ambientes  
asociados. Manta es uno de los  
principales destinos de la costa  
manabita, sin embargo, desde hace  
años afronta un serio problema: la  
contaminación de sus playas, puerto y  
muelles. Los 12 balnearios que tiene  
esta ciudad, principalmente los que se  
encuentran al casco urbano, se ven  
Alrededor del 70% de la contaminación  
marina global es producto de las  
actividades humanas que tienen lugar  
en la superficie terrestre. Un 90% de los  
contaminantes es transportado por los  
ríos al mar. Por otro lado, entre un 70%  
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Jima-Urrutia et al. (2019)  
afectados por tres factores: la descarga  
de aguas servidas domésticas, aguas  
servidas industriales y un turismo  
irresponsable.  
arrojar la basura en el mar, por esta  
razón los mares se encuentran cada vez  
más sucios, llegando los plásticos a  
afectar a la gran diversidad de especies  
marinas que hoy sabemos sufre las  
consecuencias por esa inundación de  
desechos. (Marimar, 2019).  
En un estudio científico realizado en el  
2005 por Luis Molina Flores titulado  
“Analista de calidad del agua en el  
sector urbano del malecón de Manta”,  
detalla que el rango de contaminación  
en el balneario de El Murciélago y  
Tarqui, pueden llegar a niveles medio,  
alto y muy alto. Asimismo. El estudio  
estima que la principal fuente de  
La primera amenaza por partes de los  
desechos  
a
las especies marinas  
tenemos el riesgo de enredarse con los  
plásticos que flotan en el mar, ya sea con  
las redes de pesca, bolsas, botellas y  
otros objetos de mediano y gran tamaño  
que se convierten en trampas mortales  
para aquellas especies que no logran  
escapar. Como segunda forma de  
amenaza está en su alimentación  
debido a que las especies marinas  
ingieren estos plásticos, muchas veces  
porque los confunden con pequeños  
peces, como en el caso de las tapas de  
botellas, o porque pedazos diminutos se  
adhieren a sus alimentos habituales, y al  
ser ingeridos estos plásticos producen  
estragos de varios niveles dentro su  
sistema digestivo. Los animales mueren  
por presencia de estos en sus  
estómagos, debido a que le generan  
sensación de saciedad por lo tanto dejan  
de buscar alimento. (Sierra Praeli, 2018).  
contaminación actividad  
antropogénica productos de los  
desagües domésticos industrial  
es  
la  
e
pesquero de la zona. El plástico, es otro  
de los contaminantes a nivel mundial,  
regional  
y
local por su lenta  
descomposición, es uno de los  
elementos más encontrados que  
contaminan las playas  
y entorno  
marino, donde las redes y otros  
instrumentos de pesca generan un  
profundo daño en los arrecifes cercanos  
a las costas. (Lente Periodistico, 2018).  
La contamination de los mares es una  
problematica muy presente en el siglo  
XXI, debido a que factores como, las  
personas en las playas y los barcos en el  
océano no encuentran mejor lugar que  
13  
Revista de Ciencias del Mar y Acuicultura “YAKU”: Vol. 2 (Núm. 4) (jul – dic 2019). ISSN: 2600-5824.  
Diseño y construcción de un prototipo recolector de residuos marinos para el muelle de la ciudad de Manta.  
La finalidad del proyecto es llevar acabo  
el diseño y construcción de un prototipo  
recolector de residuos marinos como  
piezas que cumplen la función de  
anclaje al muelle, dicho tanque cuenta  
además con un ánodo de sacrificio para  
brindarle una protección adicional a la  
corrosión.  
alternativa barata  
y
de bajo  
mantenimiento para disminuir la basura  
marina que se acumula de forma  
alarmante en nuestros océanos,  
principalmente en la costa de la ciudad  
de Manta.  
Para el diseño del prototipo recolector  
de residuos marinos se utilizará una  
electrobomba centrifuga Pedrollo AL-  
RED-6 de acero inoxidable ASI-316L, la  
cual posee las siguientes características:  
2. Materiales y métodos  
•
•
Caudal máximo: 180 l/min (10,8  
m )  
Máxima altura manométrica: 60  
m
El diseño del prototipo recolector de  
residuos marinos se basa en un tanque  
cónico de 80 mm de altura, con un  
diámetro superior de 500 mm, y un  
diámetro inferior de 360 mm. Tiene una  
capacidad de 117,20 litros, dicho  
tanque, posee una reducción de 2 in a 1  
2
•
•
•
•
•
Voltaje de trabajo: 110 V  
Potencia: 1 HP  
(0,75 kW)  
Frecuencia: 60 Hz  
Boca roscada de succión: 1 ¼ in  
Boca roscada de descarga: 1 in  
2
.1 Sistema de control de la bomba de  
¼
in en el fondo. Para la succión de agua  
agua  
que se encuentra en el tanque se  
emplea un sistema de tubería y una  
bomba de acero inoxidable.  
La bomba de agua cuenta con un  
breaker o disyuntor eléctrico como  
protección el cual corta el circuito  
eléctrico ante una sobrecarga o falla, y  
además cumple la función de  
interruptor para encender y apagar el  
equipo.  
En la parte superior del tanque posee un  
borde realizado de fibra de vidrio de 60  
mm de ancho que baja 143 mm hacia el  
interior del tanque, el cual cumple la  
función de guía para un recipiente que  
mediante una red de nailon recolectará  
los residuos marinos flotantes. Además,  
el tanque cuenta con un soporte  
semidesmontable conformado por tres  
Para que el prototipo en su  
funcionamiento  
trabaje  
independientemente sin la necesidad de  
ningún personal adicional, esta cuenta  
14  
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Jima-Urrutia et al. (2019)  
con un Switch de control de nivel de  
agua, el cual permitirá la activación y  
desactivación de la bomba.  
del soporte semidesmontable que está  
conformado por 3 piezas:  
•
•
Pieza 2 (Tubo de acero  
inoxidable de 2 in cedula 40)  
Pieza (Soporte  
2.2 Sistema de tubería y válvulas  
3
semidesmontable tipo  
invertida)  
Pieza 4 (Aletas soldadas al  
tanque cónico de acero  
inoxidable)  
L
El sistema cuenta con los siguientes  
componentes:  
•
•
•
•
3 m de tubería PVC de 1 ¼ in  
3 m de tubería PVC de 1 in  
1 válvula anti retorno de acero  
inoxidable de 1 ¼ in  
El funcionamiento del prototipo se basa  
en un tanque cónico de acero inoxidable  
que lleva en su interior un recipiente  
plástico una malla de nailon para  
capturar los residuos. La forma de  
captura es la de generar un vacío dentro  
del recipiente, para que el agua  
alrededor del prototipo caiga a su  
interior tipo cascada, esto y con la ayuda  
del viento y el movimiento del mar,  
generan una atracción a los residuos  
cercanos al recolector de residuos. Para  
generar dicho vacío se emplea una  
bomba de agua de acero inoxidable la  
cual extraerá el agua por el fondo del  
tanque, y realizará la descarga de esta al  
mar, pero ya se encontrará libre de  
residuos marinos, debido a que estas  
han quedado atrapadas en la red de  
nailon, tal como se muestra en la  
Ilustración 1.  
•
•
•
•
•
•
•
•
•
4 codos de 90º con rosca de 1 ¼ in  
5 codos de 90º con rosca de 1 in  
1 unión de 1in  
1 unión de 1 ¼ in  
1 tubo tipo “T” de 1 ¼ in  
1 Neplo de 1 in  
2 Neplo de 1 ¼ in  
1 acople rápido de 1 ¼ in  
1 acople rápido de 1 in  
2.3  
Construcción  
de  
prototipo  
recolector de residuos marinos  
Una vez adquirida la plancha de acero  
inoxidable AISI 316 de 3mm de espesor  
se procede a la construcción de tanque  
cónico, para esto se hace el corte y  
rolado con las respectivas medidas  
previamente diseñadas, de la misma  
manera se procede a elaborar las partes  
15  
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Diseño y construcción de un prototipo recolector de residuos marinos para el muelle de la ciudad de Manta.  
Ilustración N° 1. Esquema de funcionamiento  
horas sin interrupciones, tiempo  
del prototipo recolector de residuos.  
suficiente para recolectar todo residuo  
que se encuentre flotando en el muelle.  
En caso de que se generen más residuos  
después de este periodo de trabajo, no  
sería problema para el prototipo entrar  
nuevamente  
en  
funcionamiento,  
siempre y cuando haya una parada de al  
menos treinta minutos.  
Fuente: https://www.mer-  
ocean.com/environnement-la-poubelle-des-  
mers-bientot-dans-les-ports/  
La cantidad de residuos recolectados  
por el prototipo va desde 1 lb hasta 2,3  
lb en un tiempo de 1,5 h, esto en un día  
donde se ha generado mucha basura.  
Debido a que la cantidad de basura  
recolectada por el prototipo depende de  
la cantidad de basura que las corrientes  
atraen al muelle, y el tiempo de  
recolección depende del oleaje que se  
encuentre presente en el momento de  
estar funcionando el prototipo.  
3
. Resultados y Discusión  
De acuerdo con las pruebas de  
funcionamiento del prototipo  
recolector de residuos marinos se  
determinó las siguientes condiciones  
para su correcto funcionamiento:  
Se  
estableció  
un  
horario  
de  
funcionamiento el cual se encuentra  
desde 2:00 pm a 5:00 pm, esto debido a  
que en horarios de la mañana existe la  
generación de olas en el muelle por las  
lanchas que llevan a los trabajadores a  
las embarcaciones pesqueras, y esto  
afecta directamente al funcionamiento  
del prototipo. Este efecto también se da  
en horarios de 5:00pm a 6:00pm debido  
a que los trabajadores culminaban su  
horario laboral.  
Con las pruebas realizadas se comprobó  
la variedad de residuos que el prototipo  
es capaz de atrapar, estos van desde  
solidos como macro plásticos hasta  
micro plásticos incluyendo residuos  
orgánicos y líquidos como aceites  
industriales,  
detergentes.  
combustibles  
y
Para la absorción de residuos líquidos no  
habría problema para poner en  
funcionamiento el prototipo, ya que  
El prototipo recolector de residuos  
marinos es capaz de trabajar por tres  
16  
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Jima-Urrutia et al. (2019)  
este puede atrapar dichos residuos  
cuando se lo requiera sin importar el  
oleaje presente y en un promedio de 13  
prototipo fueron satisfactorios, debido a  
que el equipo fue capaz recolectar  
varios tipos de residuos que se  
encontraban en el muelle de la ciudad  
de Manta, entre estos residuos  
horas  
de  
funcionamiento  
es  
recomendado el cambio de la trampa de  
desechos líquidos.  
podemos  
encontrar  
residuos  
aceites,  
detergentes,  
orgánicos,  
botellas y fundas plásticas, micro  
plásticos, entre otros.  
Conclusiones  
Se definió los conceptos básicos,  
funcionamiento e impacto ambiental  
tanto para la vida marina como para las  
Bibliografía  
personas,  
que  
genera  
la  
All you need is Biology. Efecto de los  
derrames de petróleo en el  
medio marino. 23 de abril de  
implementación de un dispositivo  
recolector de residuos marinos.  
2015.  
https://allyouneedisbiology.wor  
dpress.com/2015/04/23/efecto-  
petroleo-mar/  
Se logró establecer el diseño y sistema  
de recolección de residuos del  
prototipo, el cual será instalado en el  
muelle de la ciudad de Manta, todo esto  
previo a la construcción de este.  
All you need is Biology. «El impacto de la  
basura marina en el oceano.»  
2016.  
https://allyouneedisbiology.wor  
dpress.com/2017/06/11/impact  
o-basura-marina/.  
Tomando en cuenta que el equipo se  
encontrará en contacto directo al agua  
de mar, para la construcción de este se  
consideró la utilización de materiales y  
elementos que no sean afectados por la  
corrosión, además dichos materiales y  
Botello V., Alfonso. «La contaminación  
marina y la urgencia de su  
legislación.»  
Universidad Nacional Autónoma  
de Mexico. 2016.  
http://www.posgrado.unam.mx  
publicaciones/ant_omnia/23/0  
.pdf.  
Posgrado-  
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necesarios  
para  
la  
/
7
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fácilmente en el mercado local.  
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Los datos recolectados durante el  
periodo de funcionamiento del  
Febrero 2014.  
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