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DIAGNOSTICO Y FORMULACION DEL PROGRAMA DE PRODUCCION MASLIMPIA EN LA INDUSTRIA DE GALVANOTECNIA EN EL PROCESO DE
CROMADO
LVARO AUGUSTO ARANGO GARCSIngeniero Qumico
SANDRA MILENA BALLESTEROS SOLANOEcloga
GINA PATRICIA CASAS GOMEZIngeniera Industrial
UNIVERSIDAD DE LA SABANAFACULTAD DE POSTGRADOS
ESPECIALIZACION INGENIERIA AMBIENTALBOGOT D.C.
2007
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DIAGNOSTICO Y FORMULACION DEL PROGRAMA DE PRODUCCION MASLIMPIA EN LA INDUSTRIA DE GALVANOTECNIA EN EL PROCESO DE
CROMADO
ALVARO ARANGO GARCESIngeniero Qumico
SANDRA MILENA BALLESTEROS SOLANOEcloga
GINA PATRICIA CASAS GOMEZIngeniera industrial
Trabajo de grado para optar al ttulo deEspecialista en Ingeniera Ambiental.
Director.EDUARDO ALFONSO MORAMsc. En Ingeniera Ambiental
UNIVERSIDAD DE LA SABANAFACULTAD DE POSTGRADOS
ESPECIALIZACION INGENIERIA AMBIENTALBOGOT D.C.
2007
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Nota de aceptacin
_______________________________________
Presidente del Jurado
Jurado
Jurado
Bogot D.C, Febrero 16 2007
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AGRADECIMIENTOS
A nuestras familias, agradecemos el apoyo y laconfianza incondicional necesarios para culminarnuestro postgrado. A High Lights S.A porfacilitarnos sus instalaciones e informacin parallevar a cabo este informe final.
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TABLA DE CONTENIDO
Pg.
INTRODUCCION
13
ESTADO DEL ARTE
14
ANTECEDENTES
17
JUSTIFICACION DEL PROBLEMA
18
OBJETIVOS
19
1. MARCO TEORICO 20
1.1. METODO DE INVESTIGACIN
20
1.2. PRODUCCIN MS LIMPIA (PML) 21
1.3. GENERALIDADES DEL SECTOR 23
1.4. DESCRIPCIN DEL PROCESO 24
1.5. FUENTES DE CONTAMINACION EN EL SECTOR GALVANICO 28
1.5.1. Descargas lquidas 28
1.5.2. Generacin de residuos slidos 28
1.5.3. Emisiones atmosfricas 29
1.5.4. Contaminacin acstica 29
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1.5.5. Impactos ambientales y sobre la salud humana 29
2. RECOLECCION Y ANALISIS DE INFORMACION
32
2.1. INFORMACION DE LA EMPRESA
32
2.1.1. Personal
32
2.1.2. rea fsica ocupada
33
2.1.3. Situacin econmica
33
2.2. CAPACIDAD INSTALADA
34
2.3. MATERIAS PRIMAS
342.3.1. Rango de produccin
36
2.4. MAQUINARIA Y EQUIPOS
38
2.5. DESCRIPCIN DEL PROCESO EN HIGH LIGHTS S.A 42
2.6. IDENTIFICACIN DE PROCESOS
43
2.7. MANEJO DE SERVICIOS PBLICOS Y MATERIA PRIMA
43
2.7.1. Agua
43
2.7.2. Energa elctrica
43
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2.7.3. Productos qumicos
44
2.7.4. Manejo y aprovechamiento de residuos
44
2.7.5. Manejo de aguas residuales
52
2.7.6. Manejo de emisiones
552.7.7. Uso racional de energa
55
2.7.8. Mantenimiento de equipos
55
2.8. IDENTIFICACION FUENTES DE AGUAS RESIDUALES
56
3. DESARROLLO DE HERRAMIENTAS DE PRODUCCION MS LIMPIA
(PML)
57
3.1. MATRIZ DOFA
57
3.2. MATRIZ MED (DESECHOS GENERADOS EN CADA ETAPA
DEL PROCESO)
59
3.3. COSTOS DE INEFICIENCIA
60
3.3.1. INVERSION Y RETORNO
61
3.4. ECOMAPAS
62
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3.4.1. ECOMAPA AGUA
62
3.4.2. ECOMAPA ENERGIA
65
3.4.3. ECOMAPA RESIDUOS
68
3.4.4. ECOMAPA RUIDO
713.5. ECOBALANCE
74
3.5.1. DIAGRAMA DE FLUJO PROCESO DE CROMADO SOBRE HIERRO
74
4. ALTERNATIVAS DE PRODUCCION MS LIMPIA
78
4.1. EVALUACIN TCNICO- ECONMICA DE LAS ALTERNATIVAS PLANTEADAS. 86
4.1.1. Inversin y retorno
86
4.2. INDICADORES
87
4.3. CUMPLIMIENTO DE NORMATIVIDAD
88
5. CONCLUSIONES
916. RECOMENDACIONES
92
BIBLIOGRAFIA
93
ANEXOS
94
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LISTA DE FIGURAS
Figura 1. Organigrama de la empresa32
Figura 2. Adquisicin de materias primas. Marzo 2005 Marzo 200636
Figura 3. Produccin en decmetros cuadrados. Junio 2004 Enero 2006 37
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LISTA DE TABLAS
Tabla 1. Proceso de pulido y Brillo
26
Tabla 2. Efectos contaminantes en instalaciones de alcantarillado y aguas
Superficiales
30
Tabla 3.Efectos contaminantes en la salud humana
31
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Tabla 4. Costos de produccin promedio anuales de la seccin de metalizado
34
Tabla 5. Ingresos anuales de la empresa
34
Tabla 6. Consumo de materias primas. Marzo 2005 Marzo 2006
35
Tabla 7. Produccin en decmetros cuadrados. Junio 2004 Febrero 2006 37
Tabla 8. Descripcin de equipos
38
Tabla 9. Equipos empleados en la industria
40
Tabla 10 Manejo y aprovechamiento de residuos
51Tabla 11. Caracterizacin de las aguas residuales industriales
53
Tabla 12. Medicin de temperatura, pH y caudal
54
Tabla 13. Fuentes de aguas residuales por cada etapa
56
Tabla 14. Matriz DOFA57
Tabla 15. Matriz MED
59
Tabla 16. Formulacin tpica del bao electroltico en el proceso de cromado
86
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Tabla 17. Formulacin tpica del bao electroltico en el proceso de niquelado
87
Tabla 18. Formulacin tpica del bao electroltico en el proceso de cobrizado
cido.
87
Tabla 19. Formulacin tpica del bao electroltico en el proceso de cobrizado
alcalino.
87Tabla 20. Indicadores Ambientales
88
Tabla 21. Inversiones en temas de Produccin Ms Limpia
88
Tabla 22. Estado de cumplimiento de la empresa frente a la normatividad
Vigente
89
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LISTA DE ANEXOS
Anexo A. Fichas de Seguridad de productos qumicos 94
Anexo B. Normatividad ambiental vigente
113
Anexo C. Glosario
114
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RESUMEN
Los electro-recubrimientos de cromo son uno de los depsitos ms utilizadoscomo acabado final. Sin las propiedades fsicas ofrecidas por estos, el tiempo devida de las piezas podra ser mucho menor. Las piezas deberan serreemplazadas o reparadas de manera mas frecuente, o tendran que serfabricadas en materiales mucho mas costos, utilizando recursos valiosos. HighLights fabrica sistemas luminosos y usa recubrimientos de cromo sobre depsitosde nquel para sus piezas de cold rolled y aluminio.
El mejor mtodo de tratamiento de desechos es disminuyendo las prdidas porarrastre de los baos electrolticos, y si hay arrastre, devolver la mayor cantidadposible al tanque. Antes de seleccionar un sistema de tratamiento de aguasresiduales, se debe considerar un trabajo de ingeniera importante previo al diseodel sistema, especialmente evaluando los conceptos de minimizacin yrecuperacin de materiales o recursos desperdiciados para reducir el consumo dequmicos el los tanques de proceso, y reducir el uso de qumicos para eltratamiento de desechos.
ABSTRACT
Electroplated chromium deposits rank among the most important plated metals andused almost exclusively as the final deposit on parts. Without the physicalproperties offered by electroplated chromium deposits, the service life of mostparts would be much shorter due to wear, corrosion and the like. Parts would haveto be replaced or repaired more frequently, or they would have to be made frommore expensive materials, thus wasting valuable resources. High Lightsmanufacturers of luminous systems use chromium exclusively plated over a nickelelectrodeposits which can be plated over substrates such as Cold Roled and
aluminum.
The best waste treatment method is not to drag out any plating solution from thetank and, if it is, return as much as possible back to the tank. Before selecting aconventional waste-water treatment system, a considerable amount of engineeringwork should be completed prior to system design, especially evaluate resourcerecovery waste minimization concepts to reduce process chemical consumption,and to reduce treatment chemical usage.
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INTRODUCCIN
La produccin mas limpia es una estrategia preventiva e integral aplicada aprocesos, productos y servicios para incrementar la eficiencia y reducir los riesgospara los seres humanos y el ambiente. Por lo que se refiere a los procesos, laproduccin mas limpia incluye el uso eficiente de materias primas y energa,adems de la reduccin de contaminantes en la fuente. Se realizar undiagnostico y formulacin de un programa de PML. (Produccin mas limpia)teniendo como objeto de estudio la empresa High Lights, especficamente delproceso de cromado de lmparas y piezas para sistemas luminosos fabricados enaluminio y cold rol; centrndose en la reduccin de los efectos negativos alambiente a lo largo de todo el ciclo de vida del producto, durante el proceso deelectro-recubrimiento.
El cromado es una tcnica que consiste en la electro deposicin controlada de unrecubrimiento de cromo sobre una superficie metlica o plstica con el fin demejorar las propiedades fsicas y qumicas de las mismas; entre estaspropiedades las ms importantes son la resistencia a la corrosin y el acabadodecorativo. Otro uso importante de los recubrimientos de cromo es el llamadocromo funcional o cromo duro, en el cual se depositan capas de cromo metlicoextremadamente duras y resistentes a la corrosin. Este proceso, es utilizadoespecialmente para piezas que van a estar sometidas a constante friccin comolos rodillos de las imprentas1.
El proceso del cromado esta conformado por tres etapas: 1. Preparacinmecnica de la superficie, donde se pule y brilla la pieza; 2. Preparacin qumicade las superficies, es la etapa de limpieza, aqu se retiran grasas aceites y
partculas slidas, 3. Electro-recubrimiento donde se procede a depositar capas
de cobre, nquel y cromo. Entre cada etapa se encuentran sistemas derecuperacin y enjuague con agua limpia tomada del acueducto.
En materia ambiental la normatividad existente en Colombia es amplia, en Bogotel Departamento Administrativo del Medio Ambiente DAMA- es la entidadencargada de hacer cumplir la norma ambiental. El DAMA y los industriales delsector galvnico de la capital, firmaron un convenio en el que ambas partes se
1Zinder, Donald. METAL FINISHING, Decorative Chromiun plating. 1994.
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comprometen a buscar alternativas que sean tcnica y econmicamente viablesque permitan disminuir los diferentes impactos que tiene esta actividad en elambiente.
ESTADO DEL ARTE
Las empresas de galvanotecnia estn agrupadas bajo el sector de industriasdedicadas a la fabricacin de productos metlicos, con excepcin de maquinaria yequipo; incluye un gran nmero de empresas dedicadas a prestar el servicio dezincado, cromado, niquelado, cobrizado, plateado, y dorado, entre otros.
En su informe de Julio de 2005, el programa Cmo Vamos en Medio Ambiente promovido por la Alcalda Mayor de Bogot, present su evaluacin sobre elavance de la ciudad en materia ambiental desde el punto de vista del desempeode indicadores relativos a la calidad del aire y del agua, la disponibilidad de zonasverdes y la atencin a la poblacin expuesta a altos niveles de contaminacin. Elprogreso en cada uno de los indicadores es modesto para el cuatrienio 2004-2008:14.7% de avance en el logro de metas de calidad del aire, 2.8% en materia desiembra de rboles por hectrea, 3.8% en el diseo de un plan sostenible demanejo ambiental y ningn progreso en atencin a la poblacin sometida a altastasas de contaminacin. Al contrario, los indicadores son ms auspiciosos conrelacin al mejoramiento de la calidad del agua: las mediciones sobre la demandabiolgica de oxgeno (DBO5), y los slidos suspendidos totales (SST) mostraronmejoras del 19.6% y 16% respectivamente2.
Los riesgos de una gestin ambiental deficiente son evidentes y comprometen laviabilidad futura de la ciudad. Se requiere de atencin urgente por parte de las
autoridades locales y de la ciudadana para hacer de la capital un lugar sostenibley atractivo desde el punto de vista ambiental. Es claro que se necesita unaautoridad ambiental fuerte y mejores criterios para definir polticas pblicasadecuadas. El gobierno local debe liderar acciones claras que permitan alcanzarcondiciones ambientales capaces de sostener un gran desarrollo futuro concalidad de vida para los bogotanos.
2 Artculos CCRE Bogot D.C. Colombia
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El Observatorio de Competitividad de la Cmara de Comercio de Bogot (abril2005), muestra que los Pactos Empresariales para una Produccin Limpia hanpermitido la suscripcin de acuerdos para la apropiacin de tcnicas productivasque no atenten contra la preservacin del medio ambiente de la ciudad en lossectores galvnico, crnico, textilero y en las plazas de mercado. El programaBogot Cmo Vamos muestra que 420 empresas bogotanas mejoraron sudesempeo ambiental en 20043.
Lagestin ambiental desarrollada con el sector galvnico a travs de la firma delConvenio de Produccin ms Limpia con el DAMA, ha logrado vincular a 117empresarios de aproximadamente 500 empresas dedicadas a actividades derecubrimientos metlicos sobre superficies metlicas y plsticas. Siendo el recursohdrico directamente afectado, con cargas contaminantes de metales pesados(cromo, nquel, cadmio, plomo, zinc), cianuros y pH.
Las actividades planificadas y estructuradas en el marco del Convenio deProduccin ms Limpia estn enfocadas a prevenir, mitigar y controlar losimpactos ambientales y generar un esquema de desarrollo en materia productiva yde competitividad.
Este trabajo conjunto entre el empresario y el DAMA a travs de la VentanillaAmbiental Acercar-Industria, y los esfuerzos sumados con los empresarios msadelantados en materia de implementacin y buenas prcticas operativas, logr uncambio en la dinmica de la actividad galvnica y permiti que estos empresariosincorporaran la variable ambiental de manera voluntaria en sus actividades diarias.Los resultados se ven con la regularizacin ambiental de cada uno de losfirmantes; hoy cuentan con separacin de redes, caja de aforo externa, y sistemasde tratamiento para aguas residuales industriales.
En produccin ms limpia se ha logrado:
1. Un ahorro de agua aproximado del 50% en los caudales de consumosemanal. Las prcticas implementadas permiten la recirculacin de aguastratadas, uso de aguas lluvias, eliminacin de goteos por arrastre,enjuagues en cascada y en contracorriente.
3Idem
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2. Disminucin cercana al 30% en el consumo de materias primas por la
utilizacin de enjuagues recuperadores (concentrador) en la prctica decascadas.
3. Un ahorro significativo cercano a un 20% en el consumo de energaelctrica, por el cambio de centrfugas elctricas a gas y la implementacinde lneas conductoras (cables y platinas) eficientes4.
En el tema jurdico se han otorgado ms de seis permisos de vertimientos yexisten ms de 15 casos en revisin. Adems, la autoridad ambiental DAMA- conel apoyo de la Empresa de Acueducto de Bogot ha llevado a cabo el seguimientoa cada una de las empresas y se han encontrado caracterizaciones hechas porlaboratorios acreditados ante el IDEAM, que se convierten en evidencia delcumplimiento de estos empresarios del convenio firmado con el Distrito.
4Centro Nacional de Produccin Mas Limpia y Tecnologas Ambientales.
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ANTECEDENTES
HIGH LIGHTS fue fundada hace 16 aos con la asociacin del seor Luis AlbertoClavijo, actual Gerente de Produccin y el empresario alemn Donald Kirschbergactual Gerente Administrativo, quienes empezaron fabricando sistemas deiluminacin (Krokos y tayas), en ese entonces la produccin se limitaba a realizarpiezas en tornos y taladros, y los acabados eran realizados por otras empresaspor subcontratacin. Posteriormente se crea su razn social como High LightsS.A., con la incursin de nuevos socios del pas y otros inversionistas en elextranjero.
En sus inicios la planta metalmecnica se encontraba ubicada en la Calle 5C conCarrera 24 (actual planta de galvanotecnia) y 4 aos despus se crea la planta degalvanotecnia en la Calle 6 con Carrera 34, pero debido a la gran demanda ycrecimiento de la empresa hace 9 aos se realiz la reorganizacin actual de susplantas as: la planta metalmecnica se reubic en el Barrio Galn en la Carrera54 con Calle 2, en donde se encuentran las secciones de Matricera, Metalistera,Inyeccin y Fundicin, Mecanizados, Ensamble y Pintura, y la planta degalvanotecnia se reubic en la Calle 5 con carrera 24, antigua plantametalmecnica.
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La empresa se ha ido proyectando y creciendo en sus sistemas y procesos,ampliando su gama de productos y servicios tal que en la actualidad se tienenaproximadamente 1000 referencias diferentes disponibles al mercado siendo laempresa lder en sistemas de iluminacin y cielos rasos en Colombia y ademslogrando extender sus mercados a Estados Unidos, Venezuela, Ecuador, Panamy Costa Rica. La empresa no solo se ha posicionado satisfactoriamente en todoslos anteriores mercados con la venta de sus productos sino que adems ofreceasesora profesional, despacho e instalacin y el servicio de mantenimiento yreposicin de sus sistemas vendidos con total garanta de calidad.
En este documento se propondr el programa de Produccin ms Limpia (PML)por ser este un novedoso factor de competitividad y un diseo empresarial ecoeficiente que se traduce en ahorros energticos, aprovechamiento mximo de losrecursos, reciclaje, re uso de insumos y minimizacin de desechos.
JUSTIFICACION DEL PROBLEMA
Los procesos asociados a tratamientos de superficie, como es el caso delcromado, constituyen una enorme fuente de contaminacin si son comparadoscon otros procesos productivos. La naturaleza toxica de los productos qumicosutilizados en dicho tratamiento y muchas veces en recubrimiento, (Anexo 1. fichasde seguridad) reflejan la potencialidad contaminante de las descargas lquidas, delos slidos generados y de las emisiones atmosfricas producidas. Se debe tener
en cuenta que el cromado es un proceso de baja eficiencia, generalmente entre el10% y 20%5, lo anterior indica que slo una pequea cantidad de las materiasprimas utilizadas son depositadas sobre la pieza. De esta manera, por ejemplo,hasta un 90% de las materias primas pueden ser descargadas al ambiente, atravs de los residuos lquidos6.
5Schlesinger, Moerdechay. Modern electroplating. 2000.6 proyecto Generacin de Capacidades Nacionales en Tecnologas Aplicables a Residuos IndustrialesLquidos, 2000
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Es necesario recalcar la importancia del ciclo de vida de los productos utilizadosen el proceso del cromado para alcanzar una solucin a los problemasambientales causados por este tipo de industria.
El programa de produccin mas limpia se enfoca al potencial de ahorros directosen el mismo proceso de produccin y a los ahorros indirectos por eliminacin decostos asociados con el tratamiento y la disposicin final de residuos; comomtodo para hacer un uso eficiente de las materias primas y energa, y reducir ladescarga de contaminantes desde la fuente, al menor costo y de la manera maseficiente, con periodos de recuperacin a corto plazo.
OBJETIVOS
OBJETIVO GENERAL
Formular un programa con alternativas de Produccin ms Limpia (PML) a partirde un diagnostico, aplicando herramientas como: Matriz DOFA, Eco mapas, Ecobalances, Matriz MED y Costos de Ineficiencia para la industria High Lights S.A,en el proceso de cromado, con el fin de mejorar el desempeo ambiental yproductivo de la compaa.
OBJETIVOS ESPECIFICOS
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Descripcin del proceso de cromado
Recopilar informacin detallada sobre el proceso de revestimiento concromo.
Diagnosticar el proceso de cromado a partir de la aplicacin deherramientas de PML como: Matriz DOFA, Eco mapas, Eco balances,Matriz MED y Costos de Ineficiencia.
Determinar ndice de consumo de agua, energa y residuos por productoterminado para el proceso de cromado.
Determinar reas crticas en el proceso de cromado, segn lasherramientas de PML usadas.
Plantear alternativas de Produccin mas limpia en cada una de las reascatalogadas como criticas.
Realizar la evaluacin tcnico- econmica de las alternativas planteadas.
Definir alternativas aplicables despus de la evaluacin.
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1. MARCO TERICO
1.1. METODO DE INVESTIGACIN
La metodologa empleada es de tipo experimental y prctica, que permite haceruna aproximacin global a las situaciones productivas del sector Galvnico paraexplorarlas, describirlas y comprenderlas, es decir a partir de los conocimientosparticulares y concretos que tienen las diferentes personas involucradas en ellos.Este mtodo investigativo se utilizar la tcnica de observacin, medicin ycaracterizacin manteniendo una relacin entre el investigador y el objeto deestudio.
Se toma como centro de estudio la empresa High Lights siguiendo un estudioprocesal en tres fases:
Fase I
Se realiza una consecucin de la informacin sobre el manejo actual de laplanta de electro recubrimientos. Esta etapa se llev acabo a partir de:
Reconocimiento del rea de estudio, a partir de un recorrido por todaslas instalaciones de la empresa.
Identificacin de las principales actividades y fuentes de generacin deresiduos, mediante la tcnica de la observacin y registros fotogrficos.
Identificacin de los aspectos que no manifiestan aceptacin de acuerdocon la normatividad ambiental y sanitaria vigente en la industria degalvanotecnia comprobando lo observado con lo expuesto en lasnormas legales.
Obtencin de informacin secundaria a travs de recoleccin y anlisisde los archivos de informacin existente, especialmente los reportes quegeneralmente realiza el DAMA.
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Anlisis de la informacin recogida en las anteriores actividades, de la
que se formular un reporte del estado actual de La Empresa HighLights, generando as el inicio a una base de datos.
Fase II
Se apreciaron detalladamente los procesos relacionados con el cromado desuperficies.
Esto involucro:
Referenciar los sitios de generacin de residuos mediante ecomapas
Caracterizacin tanto cualitativa como cuantitativa de los residuosgenerados en las diferentes secciones de la industria.
Fase III
Anlisis de los resultados de las primeras dos fases.
Anlisis estadsticos de las cantidades de sustancias utilizadas para laactividad de cromado, teniendo en cuenta las eficiencias reales ytericas del proceso.
Balances de masa y energa de cada una de las actividades del proceso
1.2. PRODUCCIN MS LIMPIA (PML)
Produccin Ms Limpia es una aplicacin continua de una estrategia ambientalpreventiva, integrada a los procesos, productos y servicios, en pro del bien social,sanitario, ambiental y la seguridad. Al considerar obsoletas las prcticas decolectar y tratar los residuos "al final del tubo", plantea un enfoque diferente de lagestin ambiental, aplicable a todos los sectores de la produccin y los servicios,
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que contribuye a mejorar el desempeo ambiental de las empresas y a encaminarsu gestin hacia la sostenibilidad, a partir de un incremento de la eficiencia ycompetitividad, la optimizacin del uso de los recursos naturales, tecnolgicos,financieros y humanos y la disminucin de los costos de produccin y de manejode residuales.7
Los beneficios de la aplicacin de la produccin ms Limpia para la competitividadde las empresas se muestran por un lado en el ahorro de los costos relacionadoscon los insumos de produccin como son la materia prima, la energa, el agua ypor otro lado en el ahorro de los costos para el manejo y tratamiento de losresiduos, emisiones y vertimientos.
Adems, El Programa de PML, trae consigo los siguientes beneficios para laempresa:
Mejora la Competitividad.
Garantiza la continuidad de la actividad productiva.
Mejora la eficiencia de los procesos productivos y servicios.
Ayuda al cumplimiento de la normatividad ambiental vigente (Anexo 2).
Garantiza al mejoramiento continuo de la Gestin Ambiental.
Mejora la imagen pblica.
Previene conflictos por la aplicacin de instrumentos jurdicos.
Disminuye inversiones en sistemas de control al final del proceso.
Genera ahorros en el uso de insumos, agua y energa por unidadproducida.
El cambio de prcticas privilegia el autocontrol, la seguridad y reduceriesgos en la salud de los empleados y la poblacin8.
7Carmen C. Ferry Berro. Produccin ms limpia, una estrategia necesaria. La Habana (Cuba).2001
8Modificado de: Memorias diplomado de Produccin Ms limpia. Universidad de la Sabana. 2003
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Un programa de PML se basa en herramientas que apoyan las estrategias ysistemas ambientales de las empresas, definidas como un instrumento quepermite conocer el estado ambiental de un proceso o producto. A continuacin sedescribirn los grupos de herramientas que sern aplicadas en este proyecto:
Eco mapas: El eco mapa es una herramienta que se fundamenta en larecoleccin de informacin, no slo de la ubicacin de los diferentes focos quepuedan generar contaminacin, sino tambin de aquellos sectores que estnubicados en puntos de alto riesgo de contaminacin.
Matriz MED: Materiales, Energa y Desechos, tiene como funcin principaldeterminar la relacin directa de los efectos generados por los diferentes impactosambientales con miras a prevenirlos y minimizarlos, y obtener as como resultadoun proceso productivo ms limpio controlando los diferentes efectos. La matrizMED incluye en el eje vertical las reas del ciclo de vida del producto, mientrasque en el eje horizontal, los efectos ambientales que se generan. El anlisis de losproblemas se simplifica en tres reas principalmente: el ciclo de Material(entradas/salidas), y el uso de Energa.
Eco balances: El eco balance es un mtodo estructurado para reportar los flujoshacia el interior y el exterior, de recursos, materia prima, energa, productos,subproductos y residuos que ocurren en una organizacin en particular y duranteun cierto perodo de tiempo. La funcin principal del eco balance, es acopiar yorganizar datos para evaluar estrategias de prevencin de la contaminacin,reduccin de costos y administracin ambiental y financiera y por otro lado,permite identificar las reas del proceso productivo que requieren de intervencinpara mejorar el desempeo ambiental.
Costos de ineficiencia Son los costos asociados a la ineficiencia en el cicloproductivo, como lo son: costo materia prima perdida, costos de hora maquinaperdida, costos de manejo de desperdicios y costos de impuestos ambientales.
1.3. GENERALIDADES DEL SECTOR
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El sector galvnico comprende todos aquellos recubrimientos va electrolticasobre diferentes superficies con fines decorativos y de proteccin contra lacorrosin, dadas las propiedades que presentan estas pelculas entre las cualesse destacan; la dureza, uniformidad, estabilidad y buen aspecto9.
A nivel industrial el Sector Galvnico hace parte de la Cadena ProductivaMetalmecnica aportando bienes de consumo intermedio y bienes de capital,entendidos como artculos utilizados inmediatamente por el usuario final o para serincorporados en la fabricacin de otros bienes y en artculos que directa oindirectamente contribuyen a la produccin de maquinaria y equiposrespectivamente10.
En Bogota existen aproximadamente 425 empresas dedicadas a la industria deltratamiento de superficies, de las cuales 180 son firmantes del convenio DAMA Sector Galvnico las mas de 200 empresas restantes no han firmado el convenio yen su mayora no estn constituidas legalmente y trabajan de manera informal. 11
1.4. DESCRIPCIN DEL PROCESO
El cromado es un proceso electroqumico por el cual se deposita una capa fina delmetal cromo sobre una base generalmente metlica. Los objetos se croman conla finalidad de modificar sus propiedades, las cuales pueden estar asociadas amotivos decorativos o funcionales dentro de los cuales encontramos: resistencia ala corrosin, al ataque de sustancias qumicas, a la friccin y al rayado,mejoramiento de las propiedades elctricas o mecnicas, para obtener unasuperficie dura o un acabado atractivo, entre otras.
Son productos tpicos de cromado:
Los accesorios para baos (grifera).
Los rodillos para imprentas.
9MINISTERIO DEL AMBIENTE, FUNDES. Gua de las buenas practicas para el sector galvanotecnia. Bogot, p.5.
10Ibid., p. 511ACERCAR; 2003
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Los accesorios cromados de automvil. Equipo quirrgico.
Partes para maquinaria industrial.
En galvanotecnia se consideran dos tipos de procesos: la galvanoplastia y lagalvanostegia. El primero se refiere al proceso en que los recubrimientosmetlicos se hacen sobre las superficies de materiales no conductores; mientrasque en el segundo, la galvanotecnia, los recubrimientos siempre se realizan sobreelementos metlicos.
La galvanostegia puede ser de dos categoras, catdica o andica, segn que la piezasea colocada para su tratamiento en el terminal catdico o en el andico
La galvanostegia catdica tiene tres objetivos fundamentales: ejercer proteccincontra la corrosin, dar buen aspecto, cambiar alguna propiedad superficial como darmayor dureza, mejorar la conductividad, ejercer lubricacin.
La galvanostegia andica conocida comnmente como anodizado, implica la
formacin de pelculas de xido del mismo metal para que asle y proteja las piezasmetlicas.
En general, los talleres galvano-tcnicos se pueden clasificar en dos categoras:talleres de servicios, talleres integrados. Los talleres de servicio a su vez se dividen entalleres de pulido y brillo y talleres de acabado.
Los talleres de pulido y brillo se encargan de convertir las superficies de las piezasmetlicas rugosas en brillantes mediante un tratamiento mecnico. La operacin deun taller de pulido y brillo consta de varias etapas, en las cuales la rugosidad eseliminada paulatinamente por la accin abrasiva de discos elaborados con diferentesmateriales.
Todos los procedimientos conllevan cierto nmero de operaciones en las que seutiliza gran cantidad de sustancias qumicas, produciendo descarga de desechostanto al agua como al aire y al suelo.
Taller de Pulido y brillo
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Los diferentes tipos de pulidos son:
Pulido y brillo mecnico: el cual se realiza en varias etapas, en donde la rugosidad eseliminada paulatinamente por la accin abrasiva de discos elaborados con diferentesmateriales.
Pulido electroltico: La superficie pulida y brillada mecnicamente, puede ser sometida
a un pulido electroltico utilizando como nodo la pieza y como electrolito una mezclade cido sulfrico (40%), cido fosfrico (40%), glicerina y agua en proporciones quedependen del metal base de la pieza. Con este procedimiento se obtiene brillo alespejo.
Un taller tpico de pulido y brillo implica las siguientes etapas:
Preparacin de discos abrasivos: En la cual se emplean xidos metlicos dediferente tamao de partcula y adhesivos.
Desbastado de la pieza: En la cual se eliminan las partes rugosas para obteneruna superficie ms lisa.
Pulido: se utilizan pastas pulidoras para lograra una superficie definitivamentelisa y uniforme por todo el contorno.
Brillado
El proceso de pulido y brillo que se lleva a cabo en este sector se observar en la tabla1.
Tabla 1. Proceso de Pulido y Brillo
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Fuente. Ministerio del Ambiente, FUNDES
Talleres de servicio de acabado
Las operaciones tpicas de un taller de servicio de acabado son:
Preparacinde la superficie: La superficie pulida y brillada mecnicamente puedeser sometida a un pulido electroltico utilizando como nodo la pieza y como electrolito
una solucin cida. Las proporciones dependen del material base de la pieza a tratar.
Desengrase: Esta operacin se realiza para quitar los restos de grasa, aceites osuciedades que existen en las piezas producto de las operaciones de corte y pulido,se efecta electrolticamente o por inmersin de las piezas en soluciones alcalinas,cidas o solventes orgnicos. Estas operaciones se llevan a cabo a temperaturas queoscilan entre los 30 y 60 C. Las caractersticas del desengrasante, as como su formade aplicacin dependen del material base de la pieza.
Enjuague: Entre cada una de las etapas es necesario realizar un enjuague con
agua limpia, bien sea por inmersin o por aspersin para remover las trazas desoluciones que quedan adheridas a la pieza y de esta manera no contaminar losbaos de la etapa posterior.
En general, durante el cromado es necesario hacer un muy buen enjuague entrelas diferentes etapas del proceso. Por ejemplo, una vez la pieza sale deldesengrase alcalino se requiere enjuagar con agua potable antes de entrar a laactivacin cida, ya que de otra forma este ltimo bao se neutralizar.Enjuagues deficientes pueden traer problemas como: contaminacin de los baos
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electrolticos (Cu, Ni, Cr); precipitacin de las sales y manchas sobre las piezas12.En definitiva, es necesario garantizar la dilucin de la pelcula adherida a la piezapara evitar problemas en las etapas siguientes del cromado.
Los tipos de enjuagues ms conocidos son del tipo continuo y cada uno condescarga independiente al desage, es decir, el agua utilizada en cada tanqueentra y sale de forma independiente.
Existen otro tipo de enjuagues cuya principal diferencia con los vistos es sudisposicin o sea la configuracin y ubicacin entre cada etapa del proceso,buscando minimizar la cantidad de agua vertida al alcantarillado se utiliza unsistema de enjuagues en continuo y contracorriente, de esta manera el agua quese encuentra en el ltimo enjuague alimenta al penltimo y este al antepenltimo;aqu el ahorro de agua y la buena calidad del enjuague son considerables.
Decapado:Su objetivo es eliminar las capas de xido formadas en la superficie delas piezas metlicas debido al contacto entre estas y la atmsfera. El decapado serealiza sumergiendo las piezas en una solucin que puede ser cida o alcalina segnla calidad y tipo de la superficie; normalmente se utilizan cidos diluidos (
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se efecta el enganche de las piezas en bastidores diseados para tal efecto. Lapreparacin de la ganchera merece alguna consideracin por cuanto se realizamanualmente fundiendo el aislante plstico previamente calentado sobre la ganchera.La mayora de operaciones de trasiego de gancheras entre los diferentes tanques serealiza manualmente, lo que ocasiona altas prdidas por goteo sobre pisos.
Secado:Puede permitirse el secado al ambiente o realizarse utilizando aire caliente
1.5. FUENTES DE CONTAMINACION EN EL SECTOR GALVANICO
Los residuos generados en este tipo de industria se consideran potencialmentecontaminantes por sus caractersticas, en los que se encuentran principalmentemetales pesados tales como zinc, nquel, cromo hexavalente, cobre, cadmio, yplomo los cuales son considerados, como inhibidores de tratamientos biolgicosde residuos lquidos y dainos para la salud y el ambiente.
1.5.1. Descargas lquidas
El proceso de cromado incluye actividades que involucra el consumo de agua,principalmente en los baos de electro depsito y en las etapas de lavado yenjuague. Las aguas residuales generadas, pueden presentar caractersticasacidas o bsicas segn su origen, adems, presentan alto contenido de slidos ensuspensin, sustancias toxicas disueltas y grasa proveniente de los baos dedesengrase. La descarga no controlada de este tipo de residuos producecontaminacin de suelos y aguas subterrneas. Los principales compuestosdisueltos que merecen atencin para su control son: cromo hexavalente, cobre,nquel, sodio y cianuros13.Se produce contaminacin de suelos debido a descargas no controladas de
residuos lquidos en planta y aguas subterrneas.
1.5.2. Generacin de residuos slidos
13ACERCAR. Planes de accin para mejoramiento ambiental-galvanotecnia- manual para empresarios de la PYME.1999
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Se producen lodos con contenido de txicos: metales pesados, y salescianuradas, etc. especialmente en las etapas de desengrase y decapado. En laetapa de preparacin de la superficie por abrasin se produce polvo y partculasmetlicas.
En menor proporcin y con menor impacto ambiental encontramos los recortes demetal, los alambres de amarre, el cartn y trozos de tela los cuales pueden sereciclados o reutilizados.
1.5.3. Emisiones atmosfricas
Las emisiones al aire o atmsfera se producen en las diferentes etapas delproceso y dependen de la naturaleza de ste. Ejemplos de lo anterior loconstituyen las neblinas, las cuales son producidas por los baos en tanquesabiertos (especialmente en los baos de decapado cido); estas neblinas noimplican necesariamente una contaminacin del ambiente externo, pero s afectanel ambiente interno desde el punto de vista de salud ocupacional. Por otra parte,en la preparacin mecnica, se produce la emisin de partculas de polvometlico, en las reacciones electroqumicas se producen gases y en los procesosde combustin que se emplean para generar la energa para el calentamiento delos baos y para la produccin del vapor se presentan humos. Una vez el bao decromo est en funcionamiento aproximadamente un 30% del trixido de cromo(materia prima) se pierde por efervescencia14
1.5.4. Contaminacin acstica
No es un problema relevante en este tipo de industrias. Sin embargo, es notorioen las etapas de pulido y brillo, debido a que estas se adelantan mediante la
accin abrasiva de discos elaborados en diferentes materiales
1.5.5. Impactos ambientales y sobre la salud humana
Los procesos desarrollados en este tipo de industria aportan al deterioro delambiente bsicamente por la implementacin de compuestos qumicos cuya
14Schlesinger, Moerdechay. Modern electroplating. 2000.-
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naturaleza es principalmente toxica como el cromo hexavalente y la especiecianuro. Los principales efectos son: deterioro de los sistemas de recoleccin deaguas servidas, deterioro de sistemas de tratamientos microbiolgicos, inhibiendoel desarrollo microbiano, efectos negativos en la salud de los trabajadoresexpuestos y la poblacin en general.
En Bogot, la cantidad contaminante del cianuro y los elementos metlicos esestimada entre 90-180 Kg/mes y 380-750 Kg/mes respectivamente, basados sobrelos resultados del anlisis general de la industria galvanotcnica y un total de 3000m3 de efluentes al mes15. La descarga de estos contaminantes generan impactosen las instalaciones de alcantarillado, aguas superficiales y en la salud humanaentre otros, algunos efectos se encuentran detallados en la tabla 2 y 3.
Tabla 2. Efectos contaminantes en instalaciones de alcantarillado y en aguassuperficiales.
PARAMETROEFECTOS EN
INSTALACIONES DEALCANTARILLADO
EFECTOS EN AGUASSUPERFICIALES
pH
Dao a los colectores, porexceso de acidez oalcalinidad. Inhibicin delcrecimiento microbiano enlos sistemas de tratamientobiolgico de las aguasservidas.
Efectos sobre las aguasdestinadas a consumo humano,bebida animal, riego, recreacin,esttica y vida acutica.
Temperatura
Aumento de las velocidadesde reacciones qumicas ybioqumicas, ocasionado porun aumento de temperatura.Volatilizacin de compuestosorgnicos presentes en losresiduos lquidos, congasificacin y produccin deemanaciones txicas y malolor. La presencia de gasesaumenta la presin de lastuberas
Las altas temperaturasdesfavorecen la dilucin de
oxgeno en la masa de agua,alterando el desarrollo de la vidaacutica.
Slidossuspendidos
Se produce acumulacin desedimentos al interior de las
Se produce acumulacin desedimentos que ocasionan
15MINISTERIO DEL AMBIENTE, FUNDES, Op cit., p.22
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tuberas, produciendoefectos de obstruccin deescurrimiento de fluidos.
embancamiento y depsitos deterrenos de uso agrcola.
Aceites ygrasas
Se produce acumulacin yse dificulta el escurrimientode fluidos. Adems,disminuye la transferencia deoxgeno en el cuerporeceptor.
Efectos sobre la absorcin deoxgeno atmosfrico en el agua,afectando los procesos defotosntesis de algas, plantas yorganismos acuticos en general.
Sulfatos
Se produce la precipitacinde sales insolubles queatacan las tuberas decemento.
Metalespesados
Interfieren en los procesosbiolgicos de tratamiento deaguas servidas, inhibiendo elcrecimiento microbiano.
Interfieren en los procesosnaturales de autodepuracinbiolgica de cuerpos receptores.
Detergentes
Interfieren en los procesosbiolgicos de tratamiento deaguas servidas, inhibiendo eldesarrollo microbiano.
Interfieren en los procesos deabsorcin de oxgeno, creandoambientes anaerobios.
Fuente. Gua de las buenas practicas para el sector galvanotecnia
Tabla 3. Efectos contaminantes en la salud humana.
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Fuente. Gua de las buenas practicas para el sector galvanotecnia
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2. RECOLECCION Y ANALISIS DE INFORMACION
Con el fin de plantear soluciones sobre algunas situaciones se determinaron unosindicadores adecuados con el fin de establecer el diagnstico estado actual de laindustria, estos permiten no solo en la identificacin de posibles mejoras, sinotambin, el seguimiento y verificacin de la eficiencia de las medidasimplementadas.
2.1. INFORMACION DE LA EMPRESA
2.1.1. Personal
Su nmina cuenta con 150 empleados, los cuales estn distribuidos como: 49operativos y 101 administrativos en las siguientes instalaciones.
Figura 1. Organigrama de la empresa
Fuente: HIGHLIGHTS S. A.
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La planta de produccin metalmecnica en la Carrera 54 No. 2a-37 Barrio
Galn con 41 empleados de planta y 18 administrativos.
Punto de Venta en la Avenida 13 No. 87-29 con 82 empleadosadministrativos y de Bodega.
Planta de Galvanoplastia, donde se realiza el proceso de cromado,analizado en este documento, ubicada en la Calle 5c No. 23-22 con 8empleados de planta y 1 administrativo. El horario de trabajo de la seccincubre un turno de 7 a.m. a 4.30 p.m. con 15 min. de descanso y 30 min. dealmuerzo de Lunes a Viernes y el da Sbado de 7:30 a.m. a 12 m.
2.1.2. rea fsica ocupada
La nueva bodega de la empresa cuenta con un lote de 1500 m 2aproximadamente,con un rea construida de 3420 m2, de los cuales se ha destinado un reaaproximada de ciento sesenta y cinco metros cuadrados (165 m2) para elrecubrimiento galvnico de superficies metlicas. La construccin est hecha enladrillo con pisos y columnas de concreto y su rea fsica. La bodega en la quefunciona actualmente la planta de recubrimientos electrolticos no tiene optimizadoel uso del rea.
2.1.3. Situacin econmica
En la Tabla 4 se presentan los costos de produccin promedio anual de la seccinde metalizado y en la Tabla 5 se listan los ingresos de la empresa para los ltimoscinco aos.
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Tabla 4. Costos de produccin promedio anuales de la seccin de metalizado
AOCOSTO DE
PRODUCCIN, $2001 443526.112
2002 457322.615
2003 472059.522
2004 618708.1382005 662799.177
Fuente: HIGHLIGHTS S. A.
Tabla 5. Ingresos anuales de la empresa
AO INGRESOS, $
2001 1.250946.386
2002 1.330868.2922003 1.359529.968
2004 1.379079.555
2005 1.400805.273Fuente: HIGHLIGHTS S. A.
2.2. CAPACIDAD INSTALADA
La empresa recubre piezas de aluminio, acero, cold-rolled y zamac con cobre,nquel, cromo y oro. De acuerdo con la informacin dada por el personal de laempresa, tanto la materia prima como los insumos y el material a procesar entranal proceso y/o se mantienen en el mismo bajo estricto control (peso de materiaprima, concentracin de los baos, rea expuesta de la superficie a recubrir,Amperios hora entregados por los rectificadores de corriente).
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2.3. MATERIAS PRIMAS
En la Tabla 6 se presenta la adquisicin de materias primas para el periodocomprendido entre marzo de 2005 y marzo de 2006. En la Figura 2 se muestra laadquisicin promedio de dichas materias primas para el mismo periodo.
Tabla 6. Consumo de materias primas. Marzo 2005 Marzo 2006
Mar-05 Abr-05 May-05 Jun-05 Jul-05 Ago-05 Sep-05 Oct-05 Nov-05Dic-05 Ene-06 Feb-06 Mar-06 PROMEDIO
cido Activador 34 kg 25 25 25 50 9,62cido Brico kg 50 3,85cido Clorhdrico kg 100 7,69cido Crmico kg 25 25 25 25 50 25 25 50 50 25 25,00cido Fosfrico kg 100 50 50 50 200 200 50 200 200 200 200 100 123,08Acido Ntrico kg 100 100 100 100 100 100 100 53,85cido Sulfrico kg 100 200 200 200 200 200 200 200 115,38Alambre de Aluminio kg 10 49 4,54Alambre de Cobre kg 20 70 30 70 70 20,00Albrite SS30 L 4 20 1,85Albrite SS30 A L 4 20 1,85Albrite SS30 B L 20 1,54Antipit 206 L 20 20 3,08Base para Nquel L 20 20 20 4,62
Bondal Dip kg 25 25 25 25 7,69Cianuro de Potasio kg 5 0,38Cloruro de Nquel kg 25 25 25 25 25 25 25 25 25 17,31Corrector para Cobre kg 20 20 20 20 6,15Corrector para Nquel triple AC kg 20 200 16,92Desengrase AL 120 kg 50 50 7,69Desengrase AL 150 L 50 60 50 20 13,85Desplaque Kemtex kg 25 25 3,85Esmeril 220 kg 25 1,92Esmeril 320 kg 25 1,92Esmeril 600 kg 25 1,92Nquel de Moneda kg 20 20 20 20 20 20 20 10,77Oro de 24 Kilates kg 30 5 2,69Pasivador de Cobre L 20 1,54Silken Ni Aditive 124 G kg 16 1,23Silken Ni Aditive 150 A kg 12 0,92Silken Ni Aditive 150 B kg 4 0,31Soda Custica kg 25 25 25 25 25 25 25 25 15,38Sulfato de Nquel kg 45 50 50 25 50 50 75 50 50 50 50 41,92Tecnibrite 2004 L 20 20 20 20 20 7,69Tecnileveler L 20 20 20 20 20 7,69
PRODUCTO UNIDADCANTIDAD
Fuente: HIGHLIGHTS S. A.
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Figura 2. Adquisicin de materias primas. Marzo 2005 Marzo 2006
ADQUISICIN PROMEDIO DE PRODUCTOS QUMICOSMARZO 2005 - MARZO 2006
0,00
20,00
40,00
60,00
80,00
100,00
120,00
140,00
cidoActivador34
cidoBrico
cidoClorhdrico
cidoCrmico
cidoFosfrico
AcidoNtrico
cidoSulfrico
AlambredeAluminio
AlambredeCobre
AlbriteSS30
AlbriteSS30A
AlbriteSS30B
Antipit206
BaseparaNquel
BondalDip
CianurodePotasio
ClorurodeNquel
CorrectorparaCobre
CorrectorparaNqueltripleAC
DesengraseAL120
DesengraseAL150
DesplaqueKemtex
Esmeril220
Esmeril320
Esmeril600
NqueldeMoneda
Orode24Kilates
PasivadordeCobre
SilkenNiAditive124G
SilkenNiAditive150A
SilkenNiAditive150B
SodaCustica
SulfatodeNquel
Tecnibrite2004
Tecnileveler
PRODUCTO
CANTIDA
DSEGNUNIDAD
Fuente: HIGHLIGHTS S. A. CMARA DE COMERCIO DE BOGOT, 2006
2.3.1. Rango de produccin
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La produccin de la empresa presenta un comportamiento cclico, con mnimos enlos meses de diciembre y enero. En la Tabla 7 se lista la produccin en decmetroscuadrados para el periodo comprendido entre junio de 2004 y febrero de 2006. Enla Figura 3 se muestra de forma grfica el comportamiento de la produccin paraeste periodo.
Tabla 7. Produccin en decmetros cuadrados. Junio 2004 Febrero 2006
Fuente: HIGHLIGHTS S. A.
PRODUCCIN
dm2
JUNIO 53291,59JULIO 42258,52
AGOSTO 55192,20SEPTIEMBRE 55591,39
OCTUBRE 88421,00NOVIEMBRE 77700,00DICIEMBRE 12588,00
ENERO 26981,22FEBRERO 48516,39
MARZO 28330,96ABRIL 43488,85MAYO 43137,97JUNIO 29520,29JULIO 98007,84
AGOSTO 98007,84SEPTIEMBRE 95260,00
OCTUBRE 94235,00NOVIEMBRE 96567,47DICIEMBRE 21340,87
ENERO 25240,03
MES
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Figura 3. Produccin en decmetros cuadrados. Junio 2004 Enero 2006
Fuente: HIGHLIGHTS S. A. CMARA DE COMERCIO DE BOGOT, 2006.
2.4. MAQUINARIA Y EQUIPOS
La empresa cuenta con gran nmero de maquinaria para desarrollar sus distintosprocesos. En el rea metalmecnica cuenta con Cortadoras, Lijadoras, Taladros,Troqueladoras, Tronzadores, Dobladoras, Prensas, Vibradoras, Horno defundicin y mquinas Inyectoras, Equipos de pintura Electrosttica, Selladoras,Electroerosionadora y una Fresadora CNC, entre otras. En el rea deGalvanoplastia se cuenta con equipos galvnicos como rectificadores, tanques ybombas filtro entre otros algunos se describen en la tabla 8:
Tabla 8. Descripcin de equipos
CDIGO EQUIPO Y DESCRIPCIN
0060Tanque de 180 x 80 x 68 (cm.), acero inoxidable y aislamientoen fibra de vidrio, recubrimiento en PVC, barras de cobre, motoreductor.
0049Tanque de 180 x 68 x 80 (cm.). Capacidad: 800 L. Aceroinoxidable y aislamiento en fibra de vidrio, recubrimiento en
PRODUCCIN DECMETROS CUADRADOSJUNIO DE 2004 - ENERO DE 2006
0,00
20000,00
40000,00
60000,00
80000,00
100000,00
120000,00
JUNIO
JULIO
AGOSTO
SEPTIEMBRE
OCTUBRE
NOVIEMBRE
DICIEMBRE
ENERO
FEBRERO
MARZO
ABRIL
MAYO
JUNIO
JULIO
AGOSTO
SEPTIEMBRE
OCTUBRE
NOVIEMBRE
DICIEMBRE
ENERO
TIEMPO, meses
PRODUCCI
N,dm
2
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CDIGO EQUIPO Y DESCRIPCIN
PVC. 3 barras de cobre.
0056Rectificador de corriente, marca GALVANO, variac de 10 VDCa 300 ADC. 0,3 kW.
0061Tanque de 180 x 80 x 68 (cm.), acero inoxidable y aislamientoen fibra de vidrio, recubrimiento en PVC, resistencia de plomoen "L" 240 W.
0062 Rectificador de corriente GALVANO de 10 VDC a 500 ADC.
0042Tanque de 180 x 40 x 95 (cm.) en acero inoxidable calibre 10,3/16" fondo, con calentamiento en fondo
0044Generador de ultrasonidos marca JASO, modelo UJ100,voltaje 220 VAC, potencia de 1000 W
0045Tanque de 180 x 65 x 80 (cm.), capacidad. 800 L. Aceroinoxidable y aislamiento en fibra de vidrio, resistencia de 5000W
0046Rectificador de corriente GALVANO, tipo TAPSWITCH de 20VDC a 700 ADC. 1,25 kW.
0036Tanque de 76 x 76 x 80 (cm.), acero inoxidable, calentamientoen fondo por gas. Capacidad: 300 L
0037Tanque de 76 x 76 x 80 (cm.), acero inoxidable, calentamiento
en fondo por gas. Capacidad: 300 L0038
Rectificador de corriente galvano de 0 a 500 ADC y 0 a 30VDC, refrigerado en aceite
0039Tanque de 86 x 86 x 86 (cm.), acero inoxidable, soporte deresistencias con extractor
0040Tanque de 76 x 76 x 80 (cm.), acero inoxidable, calentamientoen fondo por gas. Capacidad: 300 L
0041Tanque de 76 x 76 x 80 (cm.), acero inoxidable, calentamientoen fondo por gas. Capacidad: 300 L
0018Horno de recirculacin SIFAP G15 a gas, dimensiones (m)1.28 x 1.76 x 2.12, volumen interno de 1.53 metros cbicos,
quemador de 75000 BTU
0052Tanque de 180 x 65 x 80 (cm.). Capacidad. 800 L, aceroinoxidable y aislamiento en fibra de vidrio, soporte y 2 barrasde cobre. Motorreductor SIEMENS 0,4HP/0,3kW. 1,7 a - 0,85 a
0047Tanque de 180 x 68 x 80 (cm.). Capacidad. 800 L, aceroinoxidable y aislamiento en fibra de vidrio, recubrimiento enPVC, 3 barras de cobre.
0048Rectificador de corriente GALVANO variac de 15 VDC a 500ADC. 0,6 kW.
0074 Tanque de 170 x 15 x 23 (cm.), en acero inoxidable
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CDIGO EQUIPO Y DESCRIPCIN
0008Planta desmineralizadora de tres tanques (filtro carbn activo,catinico, aninico), 3000 L/h, GALVANO con motorLAMPOBLAST 0,55 kW. 0,75 HP, 220 V/ 320 V, 60 Hz
0009 Sandblasteadora galvano, 100 psi.0692 Sandblasteadora galvano, 100 psi.
0032Bascula PROMETALICOS p50f. Capacidad: 500 kg, precisin:250 g
0033Centrfuga - secador GALVANO, motor SIEMENS de 1/2 HP,220 V 440 V, 60 Hz, capacidad de 25 kg, calentador deresistencia elctrica.
0054Bomba de filtracin GALVANO, dimetro 38 cm. y altura 56cm. Con tanque en polipropileno de 23 L. Motor
0055Bomba ultra filtro GALVANO. Dimetro 32 cm. y altura 72 cm.Con tanque en polipropileno. Motoribonora, de 1.7 HP, 3350r.p.m
0034Torpedo pedestal para pulimento de 4 HP. De una velocidad,doble pulimento
0035Torpedo pedestal para pulimento de 5 HP. De dos velocidades,doble pulimento
0001 Extractor de aire no. 1 S&P CMC40 de 80 cm dimetro, motorUS MOTORS de 3 fases, 3 HP a 1745 r.p.m, 60 Hz
0002Extractor de aire No. 2, sin marca, de 75 cm. dimetro, motorUS MOTORS de 3 fases, 1745 r.p.m, 60 Hz
0003Compresor de tornillo INGERSOLL RAND SSR-EP156E, motorMARATHON ELECTRIC, 15 HP, 56 cm., 125 psig. Cabina deinsonorizacin
0004Torre de enfriamiento PROTN, dimensiones (cm.) 75 x 75 x190. Motor SIEMENS de 1,5 HP. Electro brillo
0005Turbina de aire SPENCER VB019B011. P.max. 76 pulg agua,P. vaco 64 pulg agua. Motor SPENCER, serie No.
33n880086301 de 2,5 HP a 3450 r.p.m. Electro brillo.
0006
Planta desmineralizadora de agua con columna de arena,purificador de agua de 119 cm de altura y 18 cm. de dimetro,3000 L/h. 2 tanques AJOVER de 500 L y 700 L y electrobomba
0007Acumulador de aire, altura: 1.12 m, dimetro: 0,61 (m) con 2filtros ATLAS COPCO PD126
0053Tanque de 170 x 35 x 100 (cm) en polipropileno, soporte y 2barras de cobre. Moto reductor SIEMENS 0,105kW. 0,30 a -0,15 a
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CDIGO EQUIPO Y DESCRIPCIN
0069 Tanque de 170 x 35 x 100 (cm) en polipropilenoFuente: HIGHLIGHTS S. A.
En las Tabla 9 se muestran las imgenes de los equipos utilizados por la empresapara su actividad industrial. La empresa opera a un cuarenta por ciento (40%) desu capacidad instalada durante su nico turno de trabajo.
Tabla 9. Equipos empleados en la industria
Maquinaria y Equipo
Centrfuga Deionizador de aguaHorno lacacatafortica
Rectificador lacacatafortica
Rectificador cobre alcalino Rectificador cromo
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Rectificadordesengrase
PulidoraRectificadorelectrobrillo
Extractor de gases SandblasteadoraExtractor
electrobrillo
Fuente. El autor.
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2.5. DESCRIPCIN DEL PROCESO EN HIGH LIGHTS S.A
En este proceso, el objeto que va a ser cubierto se coloca en una disolucin(bao) de una sal de cromo, y se conecta a un terminal negativo de una fuente deelectricidad externa.
Otro conductor, es un electrodo de plomo, que se conecta al terminal positivo de lafuente de electricidad. Para el proceso es necesaria una corriente continua demedio a alto voltaje, normalmente de 8 a 12 V.
Cuando se pasa la corriente a travs de la disolucin, los tomos del metal cromose depositan en el ctodo o electrodo negativo. Esos tomos son sustituidos en elbao por los del nodo (electrodo positivo), aunque en el caso del cromo el nodoes inerte.
Se mantiene un equilibrio entre el metal que sale y el metal que entra en ladisolucin hasta que el objeto est cromado, el metal lo aporta el cido crmico.
Para asegurar un buen cromado, hay que limpiar el objeto a fondo, ya seasumergindolo en una disolucin cida o custica, o bien utilizndolo como nodoen un bao limpiador durante un instante (desengrases).
Para eliminar irregularidades en las depresiones de la pieza y asegurar que latextura de su superficie es de buena calidad y propicia para el refinado, hay quecontrolar cuidadosamente la densidad de la intensidad de corriente (amperios pormetro cuadrado de superficie de ctodo) y la temperatura.
Algunos recubrimientos, en concreto el cromo, son poco eficientes, es decir,tienden a recubrir excesivamente las protuberancias y dejan las grietas del nodocompletamente desnudas.
Actualmente en la planta de cromado de High Lights se utilizan dos mtodos deenjuague, el primero son dos canecas simples (220L c/u) entre cada etapa lascuales se cambian cada15 das y el segundo enjuague se hace por aspersin conmanguera, este enjuague aunque efectivo consume mucha agua.
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2.6. IDENTIFICACIN DE PROCESOS
Tal como fue mencionado anteriormente este diagnstico solo aplica para elproceso de cromado aunque la empresa tiene 5 lneas de recubrimiento galvnicoque son:
Cromo mate
Cromo brillante
Cobre cido
Nquel brillante
Oro
Los metales base sobre los cuales se depositan estos recubrimientos son:
Aluminio
Cold Rolled
2.7. MANEJO DE SERVICIOS PBLICOS Y MATERIA PRIMA
2.7.1. Agua
La empresa se abastece con el agua potable suministrada por la Empresa deAcueducto y Alcantarillado de Bogot. La dotacin es de quince litros por minuto15 L/min y el consumo promedio es de 45 metros cbicos mensuales.
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2.7.2. Energa elctrica
La empresa recibe la carga suministrada por CODENSA, la cual es de 26 kW. Elconsumo promedio es de 5000 a 6500 kWh/mes.
2.7.3. Productos qumicos
Los productos qumicos se almacenan de acuerdo con su naturaleza qumica. Su
dosificacin a los procesos se lleva a cabo por peso y de acuerdo con laconcentracin que debe alcanzarse en cada uno de los baos.
2.7.4. Manejo y aprovechamiento de residuos
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Fuente. El autor
A continuacin se describen cada una de las lneas de recubrimientos, teniendo encuenta el material de entrada, las condiciones bajo las cuales se llevan a cabocada uno de los procesos, las salidas y el tipo de disposicin de los vertimientos.
Recubrimiento de Aluminio con Cromo brillante
ENTRADA PROCESO SALIDA DISPOSICIN
Piezas enAluminio
1. DESENGRASEPORULTRASONIDOTemperatura: 50CTiempo: 60 sMetex TS 40A.: 50g/LSolucin acuosa
VERTIMIENTOMetex TS 40A.: 50g/LSolucin acuosaAproximadamenteel 0,05% de lasuperficie tratada,como volumen devertimiento, en
litros
Alcantarillado
Piezas enAluminio
2. ENJUAGUEPor medio deenjuagues enestanco, con aguadesmineralizada
VERTIMIENTOAproximadamenteel 0,05% de lasuperficie tratada,como volumen devertimiento, enlitros, por cada
Alcantarillado
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ENTRADA PROCESO SALIDA DISPOSICIN
enjuague enestanco
Piezasdesengrasadas
3. MORDENTADOTemperatura:AmbienteTiempo: 60 sMetex 629: 50 g/L
cido Ntrico:50%Solucin acuosa.
VERTIMIENTOMetex 629: 50 g/L
cido Ntrico: 50%Solucin acuosaAproximadamente
el 0,05% de lasuperficie tratada,como volumen devertimiento en L
Alcantarillado
Piezasmordentadas
4. ENJUAGUEPor medio deenjuagues enestanco, con agua
desmineralizada
VERTIMIENTOAproximadamenteel 0,05% de lasuperficie tratada,como volumen devertimiento, en
litros, por cadaenjuague enestanco
Alcantarillado
Piezasmordentadas
5. ZINCATOTemperatura:AmbienteTiempo: 60 sBondal Dip: 22 BVolumen: 460 L.
VERTIMIENTOBondal Dip: 22 BAproximadamenteel 0,05% de lasuperficie tratada,como volumen devertimiento, en
litros
Alcantarillado
Piezaszincadas
6. ENJUAGUEPor medio deenjuagues enestanco, con aguadesmineralizada
VERTIMIENTOAproximadamenteel 0,05% de lasuperficie tratada,como volumen devertimiento, enlitros, por cada
Alcantarillado
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ENTRADA PROCESO SALIDA DISPOSICIN
enjuague enestanco
Piezaszincadas
7. NIQUELADOTemperatura: 60CTiempo: 10 minpH: 4,5Amperaje andico:
500 ASulfato de Nquel:300 g/LCloruro de Nquel:90 g/L
cido Brico: 50g/LTecnibrite: 3 mL/LBase para Ni: 30mL/LCorrector para Ni:
3 mL/LAntipit 206: 6 mL/LTecnilever: 6 mL/LSolucin acuosa
nodos de Nquel
VERTIMIENTOSulfato de Nquel:300 g/LCloruro de Nquel:90 g/L
cido Brico: 50g/LTecnibrite: 3 mL/LBase para Ni: 30mL/LCorrector para Ni:3 mL/L
Antipit 206: 6 mL/LTecnilever: 6 mL/LSolucin acuosaAproximadamenteel 0,05% de lasuperficie tratada,como volumen devertimiento en L
Alcantarillado
Piezasniqueladas
8. ENJUAGUEPor medio deenjuagues en
estanco, con aguadesmineralizada
VERTIMIENTOAproximadamenteel 0,05% de lasuperficie tratada,como volumen de
vertimiento, enlitros, por cadaenjuague enestanco
Alcantarillado
Piezasniqueladas
9. CROMADOTemperatura: 42CTiempo: 4 minAmperaje: 1000 A
VERTIMIENTOcido crmico: 300g/L
cido sulfrico: 3
Alcantarillado
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ENTRADA PROCESO SALIDA DISPOSICIN
Tensin: 20Vcido crmico:300 g/L
cido sulfrico: 3g/LSpray Stop: 0,2g/LSolucin acuosa
nodos de Plomo
g/LSpray Stop: 0,2 g/LSolucin acuosaAproximadamenteel 0,05% de lasuperficie tratada,como volumen devertimiento en L
Piezascromadas
10. ENJUAGUEPor medio deenjuagues enestanco, con aguadesmineralizada
VERTIMIENTOAproximadamenteel 0,05% de lasuperficie tratada,como volumen devertimiento, enlitros, por cadaenjuague enestanco
Alcantarillado
Piezascromadas
11. ENJUAGUEA temperatura de70C, en caneca
VERTIMIENTOAproximadamenteel 0,05% de lasuperficie tratada,como volumen devertimiento, enlitros
Alcantarillado
Fuente: HIGHLIGHTS S. A.CMARA DE COMERCIO DE BOGOT, 2006.
Recubrimiento de Cold Rolled con Cromo brillante
ENTRADA PROCESO SALIDA DISPOSICIN
Piezas en ColdRolled
1. DESENGRASEELECTROLTICOTemperatura: 60CTiempo: 60 sAmperaje: 500 A,
VERTIMIENTOZ 130: 50 g/LSolucin acuosaAproximadamenteel 0,05% de la
Alcantarillado
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ENTRADA PROCESO SALIDA DISPOSICIN
andicoZ 130: 50 g/LSolucin acuosa
superficie tratada,como volumen devertimiento, enlitros
Piezas en ColdRolled
2. ENJUAGUE
Por medio deenjuagues enestanco, con aguadesmineralizada
VERTIMIENTOAproximadamenteel 0,05% de la
superficie tratada,como volumen devertimiento, enlitros, por cadaenjuague enestanco
Alcantarillado
Piezas
desengrasadas
3. NEUTRALIZADOTemperatura:Ambiente
Tiempo: 30 sMetex 629: 35 g/LSolucin acuosa.
VERTIMIENTOMetex 629: 35 g/LSolucin acuosaAproximadamente
el 0,05% de lasuperficie tratada,como volumen devertimiento en L
Alcantarillado
Piezasneutralizadas
4. ENJUAGUEPor medio deenjuagues enestanco, con agua
desmineralizada
VERTIMIENTOAproximadamenteel 0,05% de lasuperficie tratada,como volumen devertimiento, en
litros, por cadaenjuague enestanco
Alcantarillado
Piezasneutralizadas
5. COBREALCALINOTemperatura: 55 CTiempo: 30 sAmperaje: 300 A,
VERTIMIENTOCianuro de Sodio:45 g/LCianuro de Cobre:30 g/L
Alcantarillado
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ENTRADA PROCESO SALIDA DISPOSICIN
andicoCianuro de Sodio:45 g/LCianuro de Cobre:30 g/LSal de Rochelle: 45g/L
Sal de Rochelle: 45g/LAproximadamenteel 0,05% de lasuperficie tratada,como volumen devertimiento, enlitros
Piezascobrizadas
6. ENJUAGUEPor medio deenjuagues enestanco, con aguadesmineralizada
VERTIMIENTOAproximadamenteel 0,05% de lasuperficie tratada,como volumen devertimiento, enlitros, por cadaenjuague enestanco
Alcantarillado
Piezascobrizadas
7. NEUTRALIZADOTemperatura:AmbienteTiempo: 30 sMetex 629: 35 g/LSolucin acuosa.
VERTIMIENTOMetex 629: 35 g/LSolucin acuosaAproximadamenteel 0,05% de lasuperficie tratada,como volumen devertimiento en L
Alcantarillado
Piezasneutralizadas
8. ENJUAGUEPor medio deenjuagues enestanco, con aguadesmineralizada
VERTIMIENTOAproximadamente
el 0,05% de lasuperficie tratada,como volumen devertimiento, enlitros, por cadaenjuague enestanco
Alcantarillado
Piezas 9. NIQUELADO VERTIMIENTO Alcantarillado
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ENTRADA PROCESO SALIDA DISPOSICINcobrizadas BRILLANTE
Temperatura: 60CTiempo: 10 minAmperaje andico:500 ASulfato de Nquel:300 g/LCloruro de Nquel:
90 g/Lcido Brico: 50 g/LTecnibrite 2004: 3mL/LBase para Nquel:30 mL/LCorrector paraNquel: 3 mL/L
Antipit 206: 4 mL/LTecnileveler: 6 mL/LSolucin acuosa
nodos de Nquel
Sulfato de Nquel:300 g/LCloruro de Nquel:90 g/L
cido Brico: 50g/LTecnibrite 2004: 3mL/L
Base para Nquel:30 mL/LCorrector paraNquel: 3 mL/L
Antipit 206: 4 mL/LTecnileveler: 6mL/LSolucin acuosaAproximadamenteel 0,05% de lasuperficie tratada,
como volumen devertimiento en L
Piezasniqueladas
10. ENJUAGUEPor medio deenjuagues enestanco, con aguadesmineralizada
VERTIMIENTOAproximadamenteel 0,05% de lasuperficie tratada,como volumen devertimiento, enlitros, por cadaenjuague en
estanco
Alcantarillado
Piezasniqueladas
11. CROMADOTemperatura: 42CTiempo: 4 minAmperaje: 1000 ATensin: 20 V
cido crmico: 300g/L
cido sulfrico: 3
VERTIMIENTOcido crmico: 300g/L
cido sulfrico: 3g/LSpray Stop: 0,2 g/LSolucin acuosaAproximadamente
Alcantarillado
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ENTRADA PROCESO SALIDA DISPOSICIN
g/LSpray Stop: 0,2 g/LSolucin acuosa
nodos de Plomo
el 0,05% de lasuperficie tratada,como volumen devertimiento, enlitros
Piezasneutralizadas
12. ENJUAGUEPor medio deenjuagues enestanco, con aguadesmineralizada
VERTIMIENTOAproximadamente
el 0,05% de lasuperficie tratada,como volumen devertimiento, enlitros, por cadaenjuague enestanco
Alcantarillado
Piezasneutralizadas
13. ENJUAGUEA temperatura de70C, em caneca
VERTIMIENTOAproximadamenteel 0,05% de la
superficie tratada,como volumen devertimiento, enlitros, por cadaenjuague enestanco
Alcantarillado
Fuente: HIGHLIGHTS S. A.CMARA DE COMERCIO DE BOGOT, 2006.
En cuanto a los residuos slidos en la tabla 10 se describe el manejo yaprovechamiento que se les da.
Tabla 10 Manejo y aprovechamiento de residuos
RESIDUO CANTIDAD UNIDAD MANEJO
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RESIDUO CANTIDAD UNIDAD MANEJO
Empaques de materiaprima
N/A N/A
Disposicin como residuo slidourbano. La empresa compra susinsumos a TECNIQUMICA,BYCSA y RECUBPLAST,empresas establecidas enMedelln, Bogot y Mosquera,respectivamente, las cuales hastael momento no comparten laresponsabilidad de hacer gestin
de los envases utilizados.
Alambre de cobre yalambre de aluminio
35 kg/mes
Venta a la Chatarrera LosPitufos, ubicada en la Calle 9 conCarrera 32 A, a razn de $6500por kilogramo
Forro de alambre 7 kg/mesDisposicin como residuo slidourbano
Lodos de Nquel yCromo provenientes del
mantenimiento de losbaos
N/A N/ANo se realiza gestin del residuo.Disposicin como residuo slidourbano
Fuente: HIGHLIGHTS S. A.
2.7.5. Manejo de aguas residuales
La empresa carece de sistemas de pretratamiento y/o tratamiento de losvertimientos generados durante su actividad industrial.
Se realiz un muestreo y caracterizacin integrada durante ocho (8) horas,pagados por la empresa, por parte del Centro de Investigacin en IngenieraAmbiental CIIA de la Universidad de los Andes. El resultado de dicho anlisis sepresenta en la Tabla 11 y en la Tabla 12
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Tabla 11. Caracterizacin de las aguas residuales industriales
PARMETRO UNIDAD CANTIDAD NORMA
Alcalinidad total mg CaCO3/L 52,3NoRestringe
Acidez total mg CaCO3/L 17,1NoRestringe
Aluminio mg Al/L 15,90NoRestringe
Arsnico mg As/L
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PARMETRO UNIDAD CANTIDAD NORMA
Nitritos mg N/L 0,03NoRestringe
Nitrgenoamoniacal
mg N/L 0,27NoRestringe
Nquel mg Ni/L 0,25 0,2
pHUnidades depH
7,05 9
Plomo mg Pb/L 0,73 0,1S.A.A.M mg/L 25 20Slidossedimentables
mL/L 1 h 0,5 2,0
Slidossuspendidos totales
mg/L131
800
Slidos totalesmg/L
467NoRestringe
Slidossuspendidosvoltiles
mg/L32
800
Sulfatosmg SO4/L 27,3
No
RestringeTurbiedad
N.T.U.755
NoRestringe
Fuente: HIGHLIGHTS S. A.
Como puede observarse por la carencia de un sistema de tratamiento de aguaresidual industrial, resaltados en color amarillo, la empresa incumple en losparmetros cinc, cobre, fenoles, nquel, plomo y S.A.A.M, sustancias que puedenser retiradas del agua residual hasta cumplir con los valores mximos permitidospor la normatividad ambiental vigente (Resolucin 1074 de 1997 y Resolucin
1596 de 2001) utilizando un sistema de tratamiento primario (coagulacin,sedimentacin, filtracin) para la remocin de los metales pesados y terciario(oxidacin qumica) para la remocin de los compuestos fenlicos y sustanciasactivas al azul de metileno.
Tabla 12. Medicin de temperatura, pH y caudal
HORATEMPERATURA,C
pHCAUDAL,L/s
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HORA TEMPERATURA,C
pH CAUDAL,L/s
08:15 19 5,9 0,3309:10 24 4,1 0,12510:15 25 5,8 0,3311:20 19 9,4 0,12512:15 19 9,0 0,12513:05 24 5,3 0,14214:10 24 4,3 0,515:10 20 7,9 0,33
Fuente: HIGHLIGHTS S. A.
2.7.6. Manejo de emisiones
La empresa dosifica agentes antineblina al bao de cromo y cuenta con doscampanas de extraccin, una para el electrobrillo y otra para el desengrase porultrasonido. Adems, se cuenta con un sistema de impulsin extraccin de airepara la captacin y expulsin de los gases a la atmsfera exterior a la planta; sin
embargo, dichos gases no sufren ningn tipo de tratamiento para minimizar suaccin contaminante a este compartimiento ambiental. Los gases estncompuestos bsicamente por cidos crmico, clorhdrico, sulfrico, fosfrico yntrico, as como vapores de soda custica y sales de los baos de nquel, cobre,entre otros.
Las chimeneas que permiten la salida de los gases, tanto del electrobrillo como deventilacin de la zona de metalizado, tienen una altura de doce metros (12 m)desde el piso.
2.7.7. Uso racional de energa
Se instalaron termostatos para controlar la temperatura de los baos.Adicionalmente, se sustituy la energa elctrica por gas natural en elcalentamiento del bao de electrobrillo.
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2.7.8. Mantenimiento de equipos
Durante el mantenimiento de los baos de nquel y cromo se generan lodos queson extrados por una bomba filtro. Estos lodos carecen de tratamiento y sondispuestos como residuos slidos urbanos.2.8. IDENTIFICACION FUENTES DE AGUAS RESIDUALES
En la tabla 13 se identifican las diferentes fuentes de aguas residuales, con el fin
de calcular las prdidas bsicas por cada etapa. Teniendo en cuenta que serealiza un total de 14 enjuagues en el proceso analizado.
Tabla 13. Fuentes de aguas residuales por cada etapa.
ETAPA DEL PROCESO / FUENTEVOLUMEN DE AGUAGASTADA LTS/MES
CALIDADDEL AGUA
PREPARACION MECANICA 0 -DESENGRASE QUIMICO 240 PotableENJUAGUE 450 PotableDECAPADO 200 PotableENJUAGUE 220 PotableNEUTRALIZACION 220 Potable
ENJUAGUE 220 PotableCOBRE ALCALINO 10 PotableENJUAGUE 220 PotableACTIVACION 220 PotableENJUAGUE 220 PotableCOBRE CIDO 10 PotableENJUAGUE 450 PotableNQUEL 20 PotableENJUAGUE 450 PotableCROMO 50 PotableENJUAGUE 500 Potable
SECADOFuente. El autor.
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3. DESARROLLO DE HERRAMIENTAS DE PRODUCCION MS LIMPIA (PML)
Las herramientas de PML son un instrumento que permite la recoleccin yanlisis de informacin orientada a sustentar la toma de decisiones sobrecambios en la operacin de una organizacin. En el caso de la PML permiteestablecer el estado ambiental de un proceso, producto o servicio, ya sea deaspecto administrativo, productivo o humano e identificar oportunidades demejora.
3.1. MATRIZ DOFA
Tabla 14. Matriz DOFA
DEBILIDADES OPORTUNIDADES
Programa de Gestin Ambientales deficiente
Desperdicio en el consumo deagua en el proceso de enjuague.
No se evidencian etapas dealmacenamiento de residuos yevacuacin de materiales
No hay un cuarto dealmacenamiento adecuado paramaterias primas y disposicin de
residuos.
Se evidencia derrames desustancias qumicas en el suelogenerando contaminacin delagua.
No se evidencia una cultura deahorro de agua.
Optimizacin del proceso y ahorrode costos mediante el usoeficiente de materias primas y
recurso hdrico.
Control de calidad en losproductos terminados.
Reduccin de residuosgenerados, y por ende reduccinde costos asociados a su correctamanipulacin y disposicin.
Mejoramiento de la imagen ante
los clientes, proveedores,comunidad en general.
Disminucin de costos
Exportacin de productos quecumplan los estndares yregulaciones internacionales anivel ambiental.
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No se utilizan los elementos deproteccin adecuados.
No existe caracterizacin deresiduos por tipo y fuente.
El desperdicio de las etapas delproceso son conducidos alalcantarillado.
No hay programa de usoeficiente de agua.
No hay programa establecido deseguridad y ambiente.
A partir del programa deproduccin mas limpia, reducirresiduos
FORTALEZAS AMENAZAS
Conciencia ambiental por partede la alta direccin.
Implementacin de programasde Gestin de Calidad.
Exportacin de los productosfabricados.
Cobro de Tasas retributivas ysanciones por parte del DAMA porel no cumplimiento de las normas
especialmente vertimiento deresiduos industriales, emisionesatmosfricas de calderas.
Sanciones por la inadecuadaGestin Integral de ResiduosSlidos.
Deterioro de la imagen de lacompaa ante clientes,consumidores y proveedores porla contaminacin no Controlada.
Perdida de recurso al no tenercontrol en los procesos
Fuente. El autor.
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3.2. MATRIZ MED (DESECHOS GENERADOS EN CADA ETAPA DELPROCESO)
Tabla 15. Matriz MED
ETAPAS DEL PROCESO MATERIALES ENERGIA DESECHOS
PREPARACION MECANICA
Esmeriles,abrasivos,cintas, pastas
de pulido
Elctrica(200 Kwh-mes)
Pelusa depulidoesmeriles(2.0Kg/mes);Pasta (1.5Kg./mes);Cola (1.0Kg./mes)Trapos (10Kg./mes);Plsticoburbuja (10Kg./mes)
DESENGRASE
Solventes:soda,carbonato desodio, fosfatosdico,agentehumectante,metasilicatos.
Elctrica,gas natural(600Kwh/mes)
Goteo al pisoAceitesemulsificados,lodos dedesengrase,partculas ensuspensin(20 Kg./mes)
ENJUAGUEAgua,arrastres deldesengrase.
Elctrica,gas natural(240Kwh/mes)
Aguasalcalinas(enjuaguescontaminadospor arrastres)(12 m3/mes)
DECAPADO Acido Aguas cidas,
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sulfrico,ntrico, oclorhdrico,inhibidores,aditivos, gua.
lodos decompuestosmetlicos deltanque,residuos defiltrado, nieblacida (0.3m3/mes).
NEUTRALIZACIONSoluciones
alcalinas
Formacin delodos desales, Goteoal piso
ENJUAGUEAgua,arrastres de laneutralizacin.
Elctrica,gas natural(240Kwh/mes)
Aguasresiduales(1 m3/mes)
ELECTRORECUBRIMIENTO
Salesmetlicas(Sulfatos,cloruros,cianuros) decobre, nquely cromo.
Elctrica(209Kwh/mes)
Neblinascidas obsicas (no
estdeterminadala cantidad)
ENJUAGUEAgua, arrastredemetalizacin
Elctrica(240Kwh/mes)
Aguasresiduales,salesmetlicasdisueltas(32 m3/mes)
SECADO Aire caliente
Elctrica,gas natural(no estdeterminada)
Vapores
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3.3. COSTOS DE INEFICIENCIA
COSTOMATERIA
PRIMAPERDIDA
COSTO DEHORA
MAQUINAPERDIDA
COSTO DEMANEJO DEDESPERDICI
OS
COSTO DEIMPUESTOS
AMBIENTALES
DESENGRASE $50.150 $44250 -
MORDENTADO $132.000 - -
ZINCATO $187500 - -COBREALCALINO
$34.000 - -
COBRE ACIDO $99.400 - --
NIQUEL $142.000 $132750 -
CROMO $423.000 $88500 -
AGUA DEENJUAGUE
$181852-
$1034730+30.000.000*
$580.000 porpermiso de
vertimientos.
COSTOSTOTALES $1249902 $265500 $31034730 $580000
3.3.1. INVERSION Y RETORNO
COSTO DE INEFICIENCIAANUAL
$ 32.550.132
COSTOS DEIMPLEMENTACION DEALTERNATIVAS
$ 20.852.360
TIEMPO DERECUPERACION DE LAINVERSIN
9 MESES
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3.4. ECOMAPAS
3.4.1. ECOMAPA AGUA PRIMER PISO
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SEGUNDO PISO
TERCER PISO
Grand
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3.4.2. ECOMAPA ENERGIAPRIMER PISO
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ECOMAPA ENERGIA
SEGUNDO PISO
ECOMAPA ENERGIA
G
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TERCER PISO
3.4.3. ECOMAPA RESIDUOS PRIMER PISO
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ECOMAPA RESIDUOS
SEGUNDO PISO
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ECOMAPA RESIDUOS
TERCER PISO
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3.4.4. ECOMAPA RUIDOPRIMER PISO
Mayo
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ECOMAPA RUIDO
SEGUNDO PISO
May
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ECOMAPA RUIDO
TERCER PISO
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3.5. ECOBALANCE
3.5.1. DIAGRAMA DE FLUJO PROCESO DE CROMADO SOBRE HIERRO
Desengrase Qumico
Enjuague DobleC=1%
DecapadoC=5%
Enjuague Doble V=150L
Desengrase Electroltico
Enjuague DobleC=1%
1
Agua 150 L
Sales 9 Kg
Agua 410 LSales 1.78Kg
cido 5 LAgua 65Lcido 3.5 L
Agua 120 Lcido 1.48L
Sales 9 Kg
A
Agua 120 LSales 7.2 Kg
Agua 440 L
Agua 95 L
Sales 1.8KgAgua 30 L
Agua 30 L
Agua 30 Lcido 1.5 L
Agua 150 L
Agua 120 LSales 7.2 KgAgua 150 L
Agua 30 L
Sales 1.8 KgAgua 30 L
Agua 440 L Agua 410 L
Agua 30 L
Corriente elctrica 6 V
Inicio
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Cobre Alcalino
Enjuague Triple
ActivacinC=5%
Cobre cido
2
Agua 30 L
Sales cianuradas 1.3
Agua 660 LAgua 630 L
cido 5 L
Agua 95L
Sales 6 Kg
cido 1.8 Kg
Enjuague TripleC=1%
NquelSales 10.7 Kg
Agua 30 L
Corriente elctrica 6 V
Corriente elctrica 7 V
Corriente elctrica 7 V
B
Agua 30 LSales 1.3 Kg
Agua 65 Lcido 3.5 Kg
Agua 30 L
Agua 30 Lcido 1.5 Kg
Agua 30 L
Agua 660 LAgua 630 L, cido 0.2 Kg,
Sales 0.6 Kg
Agua 30 L, cido 1.8 KgSales 6 Kg
Agua 30 L
Agua 30 LSales 10.7 Kg
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Enjuague TripleC=1%
Cromo
Enjuague RecuperadorC=10%
Enjuague TripleC=1%
2
Fin
Agua 660 L, cido 0.0001 KgSales 0.009 Kg
Corrienteelctrica 9 V
Sales 9 Kg
cido 0.11 Kg
Agua 30 L
C
D
Agua 660 LAgua 630 L, Sales 1.07 Kg
Agua 30 L
Agua30 L, cido 0.01Kg, Sales 0.9Kg
Agua 660 L
Agua 30 L, cido 0.11 Kg,Sales 9Kg
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Para los vertimientos finales A, B, C y D se plantea:
Alcalinos
A
Cianurados
B
cidos
C
Cromo
D
Reactor
FiltroprensaAgua
pH~2.0-2.5Agitar 5 min.H2SO4 (10-15%)
Lodo35%Humedad
Agua +0.3 mg/L CrO3
Na2SO4 (10%)
NaOH (20%)
Lodo 1.2%Humedad
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4. ALTERNATIVAS DE PRODUCCION MS LIMPIA
ETAPARECURSOA INTERVENIR
ALTERNATIVA
ENJUAGUES AGUA
1. ENJUAGUES MLTIPLESEN CONTRACORRIENTEFLUJO CONTINUO YTANQUESRECUPERADORES.
2. REDISTRIBUCIN DEPLANTA
3. SENSORES DECONDUCTIVIDAD.
4. BOMBAS DE CONTROLDE FLUJO DE AGUAAUTOMTICAS.
PRETRATAMIENTO(Pulido)
PASTACOLAENERGIAELECTRICA
5. IMPLEMENTAR UN PLANDE GESTIN DERESIDUOS.
6. COLOCAR UN SISTEMADE CAPTACIN DEMATERIAL PARTICULADO.
DESENGRASESENERGIAELECTRICA
*CALOR
7. AISLAR LOS TANQUESCON RECUBRIMIENTOSQUE CONSERVEN ELCALOR COMO EL ICOPORY/O FIBRA DE VIDRIO.
8. IMPLEMENTARDESENGRASES EN FRO.
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ETAPARECURSO
A INTERVENIRALTERNATIVA
BAOSELECTROLITICOS
(Nquel y cromo)
ENERGAELCTRICA*CALOR
*ELECTRICIDAD
9. IMPLEMENTARRECUPERADORES DEVAPORES PORCONDENSACION (ESFERASEN POLIPROPILENO).
10. CAMBIAR SISTEMAS DE
FILTRACIN DE DISCOS ACARTUCHOS.
11. RESISTENCIAS CONCONTROL AUTOMTICODE TEMPERATURA
TANQUES PARA ENJUAGUE EN CONTRACORRIENTE FLUJOC0NTINUO -
Cada vez que una pieza es enjuagada (en 1 enjuague), la pelcula arrastradapreviamente se diluye y esto se repite cada vez que una pieza pasa por el mismoenjuague. Si esto se hace durante un largo periodo de tiempo, la solucin se irconcentrando cada vez ms hasta alcanzar el equilibrio y a partir de ese momentono importa que tan buena sea la calidad del agua utilizada, ya no podr seguirdiluyendo el arrastre. En este punto nos podemos dar cuenta que para algunosprocesos es el caso del cromado- un (1) solo enjuague no es suficiente para
Fuente. www.serfilco.comFuente.http://www.plastigalco.com/
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garantizar un resultado ptimo; el secreto est en mantener el enjuague losuficientemente diluido para que permita trabajar sin problemas
La alternativa planteada es colocar un tanque en la etapa de enjuague adicional yse aumentar la calidad del mismo y disminuir el consumo de agua, ya que elcambio de los diferentes enjuagues se har en periodos de tiempo mas largos; sesabe que para los procesos alcalinos se deben colocar al menos dos (2)enjuagues y un (1) recuperador, mientras que para los procesos cidos tres (3)enjuagues y un (1) recuperador son recomendables16.
BENEFICIOS
Disminucin del consumo de agua hasta en un 90%.
Eliminacin de prdidas por goteo en el arrastre.
Optimizacin del espacio
Implementacin de recuperador.
Disminucin en los tiempos de proceso.
Disminucin de vertimientos
REDISTRIBUCIN DE PLANTA
DISTRIBUCIN DE PLANTA ACTUAL
16Minimizing Water Usage, Money Ted
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DISTRIBUCIN DE PLANTA PROPUESTA
Cambiar distribucin de la planta y colocar sistemas de enjuagues triplescontinuos en contracorriente.
Adaptar las cantidades recomendadas de acuerdo a cada proceso degalvanizado
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CONTROL DE CONDUCTIVIDAD
Fuente. www.serfilco.com
BENEFICIOS:
Ahorros hasta de un 85 % de agua para enjuague
Elimina rechazos por manchas de gota. Reduce lodos en aguas de vertimiento.
Disminuye la descarga de vertimientos
SISTEMA DE FILTRACIN
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ESPECIFICACIONES:
Capacidad: 1200 gph
Bomba y cmara de filtracin en polipropileno
Cartuchos de filtracin en polipropileno
CARTUCHOS DE FILTRACIN
VENTAJAS:
Permite una fina filtracin a altos caudales.
Fuente. www.serfilco.com
Fuente. www.serfilco.com
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Mayor rea superficial de contacto.
Mayor resistencia
Lavables
Bajos costos
RESISTENCIAS DE INMERSIN Y CONTROLADOR
BENEFICOS:
Fabricadas en materiales altamente resistentes (titanio, acero, plomo,cuarzo).
Fusibles de seguridad para sobrecarga o cada accidental al tanque.
Control automtico de temperatura
SISTEMAS DE AGITACIN SIN AIRE (EDUCTORES)
Fuente. www.serfilco.com
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BENEFICIOS
Reduce emisiones al aire hasta en un 90%
Bajan los costos en calentamiento hasta en un 25 %.
Disminuyen los consumos de abrillantador hasta en un 20 %.
Ahorro en el consumo de metales gracias a una deposicin mas uniforme.
Permite trabajar a densidades de corriente ms altas.
Reduce los carbonatos en los procesos alcalinos.
Reduce o elimina las picaduras por gasificacin.
Fuente. www.serfilco.com
Fuente. www.serfilco.com
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RECUPERADORES DE VAPORES POR CONDENSACION (ESFERAS ENPOLIPROPILENO)
BENEFICIOS
Excelente resistencia qumica.
Bajo peso especifico (menos que el agua)
Alto punto de fusin
Es un aislador elctrico excelente
Se utiliza a menudo donde se requiere la capacidad de flotar en los baoselectrolticos a alta temperatura.
Es altamente resistente a las sustancias qumicas, tales como cidos, loslcalis, muchas sustancias inorgnicas, soluciones salinas, solventes,gasolina (gasolina), agua, aceites, grasas, detergente.
CONTINUOUS HEATRESISTANCEMATERIALTYPE
TEMPERATUREC
Silicon +315
Teflon +287
Nylon +163
Polypropilene +149
Polycarbonate+121
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Polyesther +121
High densitypolyethylene
+121
Delrin +105
Vulkollan +94
Acrylic +82
Polystyrene +76
4.1. EVALUACIN TCNICO- ECONMICA DE LAS ALTERNATIVASPLANTEADAS.
4.1.1. INVERSION Y RETORNO
COSTO DE INEFICIENCIAANUAL
$ 32.550.132
COSTOS DEIMPLEMENTACION DEALTERNATIVAS
$ 20.852.360
TIEMPO DERECUPERACION DE LA
INVERSIN9 MESES
Fuente. El autor
Tabla 16. Formulacin tpica del bao electroltico en el proceso de cromado.
Materia prima Frmula Cantidad recomendadag/LTrixido de cromo (cidocrmico)
CrO3 250- 300
Sulfato(cido sulfrico)
SO4 2.5 3.0
Relacin Crmico:Sulfato CrO3:SO4 100:1Temperatura (C) T 45
Voltaje (V) V 12
http://www.rgpballs.com
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Tiempo de inmersin(pieza)
t 30 60 seg.
Fuente: Eduardo Ojeda Bur