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Optimización del manipuleo de los graneles sólidos
en el Puerto de Barranqueras
Aspecto portuario - Informe ambiental
Balbi, Celso H. - García, Estela - Cabral Castellá, María Ester
Departamento de Vías de Comunicación - Facultad de Ingeniería - UNNE.
Av. Las Heras 727 - (3500) Resistencia - Chaco - Argentina.
Teléfono/Fax: +54 (3722) 428106
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Se agradece la asistencia de Diana Broner , profesora de la U.TN., experta en estadísticas y el asesoramiento en temas
ambientales a la Ing. Indiana Basterra, profesora de la UNNE y Máster en Gestión Ambiental e integrante del C.G.A.E.
(Centro de Gestión Ambiental y Ecología)
ANTECEDENTES
Teniendo en cuenta el avance tecnológico en el área portuaria en materia de utilajes y visto el actual movimiento
de mercaderías en el Puerto de Barranqueras con los graneles sólidos, sobre todo el mineral de hierro se vio la
necesidad del estudio , planificación y dimensionamiento de la terminal y la adecuación del utilaje existente.
Los principales objetivos del intermodalismo son acelerar la distribución de la carga, reducir la presencia de
vagones de ferrocarril inactivos o las demoras de los buques en los puertos. Lo que importa hoy es la cadena
total e integrada del transporte.
El impacto ambiental en los puertos es por regla general considerable y tiene su origen en la construcción,
reforma y ampliación de las instalaciones portuarias, las industrias, servicios y sistemas de transporte. Esto va en
aumento si se considera que la actividad portuaria está inmersa en centros urbanos, generando en muchos casos
conflictos de usos.
MATERIALES Y METODOS
Para el dimensionamiento de la terminal en Barranqueras se partió del conocimiento de los minerales que se
mueven en el mismo. Se estudió el movimiento de los graneles (excepto los cereales, que requieren un
tratamiento diferente) dentro del hinterland del puerto. Se hizo una proyección de la producción, un estudio del
utilaje existente. En base a los utilajes existentes en el mercado se seleccionaron, teniendo en cuenta factores
económicos y el tonelaje de las mercaderías que se mueven los más adecuados para esta terminal. Utilizando
Teoría de Colas se calcularon las dimensiones adecuadas para el almacenamiento.
Para el dimensionamiento de una terminal de graneles sólidos se consideran distintos elementos: la
mercadería, el utilaje, el almacenamiento y los medios de transporte interior.
En el caso que nos ocupa la mercadería, constituida principalmente por el mineral de hierro tiene su orígen en
una mina o yacimiento alejado de los centros urbanos. Allí se lo extrae y se lo somete a un procesamiento
mínimo antes de ser cargado en el sistema de transporte interior para ir al puerto para su exportación. La
barcaza, en este caso, cargada zarpa hacia el puerto de destino, Barranqueras.
El utilaje que se emplea en las terminales a granel difiere si se trata para la carga o para la descarga de
materiales del buque.
Los medios mecánicos que posee el Puerto de Barranqueras se puede resumir en el siguiente cuadro:
Tipo
Capacidad
Cantidad
Marca
Grúas Pórtico
12,5 tn
3
V.K.E.
P&H Móvil
45 tn
1
P&H
Grúas Muelle
3 tn
5
Beling – Demag – Ansaldo
Cargador Frontal
2,5 m3
1
Astarsa
Para la descarga de los graneles se utilizan las Grúas pórticos VKE, adicionándoles cucharas El rendimiento
calculado es el siguiente:
Mineral de hierro calibrado .....180 tn/hs.
Mineral de hierro fino ............. 220 tn /hs..
El almacenamiento : sirve como pulmón para separar el transporte terrestre del transporte fluvial. se efectúa al
aire libre o bajo techo de acuerdo al tipo de mercadería .Para su dimensionamiento en el Puerto de Barranqueras,
se hizo un cálculo de las proyecciones del movimiento del mineral en función de lo que se movió en el mismo
desde 1986, que aportó los siguientes resultados:
Mineral de Hierro
Manganeso
A 5 años
238.898 tn/año
213 tn/año
A 10 años
170.970 tn/año
1407 tn/año
Dimensionamiento de la Zona de almacenamiento
Utilizando Teoría de Colas
Considerando: la proyección a cinco años, la estadía del mineral de hierro en el Puerto de: 15 días
Considerando un tren de 6 barcazas, con una carga de aproximadamente 9.000 tn., 3000 tn de material fino y
6000 de material calibrado, el tiempo de permanencia del mismo en el puerto será:
Tbaf: tiempo de servicio activo para el material fino: 3000 tn/220 =13,64 hs
Tbac: tiempo de servicio activo para el material calibrado: 6000 tn/180 = 33,34 hs
Tbm: tiempo muerto: Tiempo de amarre y desamarre= 4 hs.
Tt: Tiempo total de permanencia en el puerto≅ 51 hs.
Cálculo del Rendimiento efectivo:
J´f: j x tba/tb= 220 tn/h x 13,64/17,64 = 170 tn/h (mineral de hierro fino)
J´c: 180 tn/h x 33.34/37.64= 161 tn /h (mineral de hierro calibrado)
Càlculo de la Capacidad considerando un solo puesto de atraque.
Q=ρ
ρxNxJ¨xd = 0.21x170tn/h x 24 h/d x 365 = 312.732 tn/año
ρ: factor de ocupación (de tabla) - N.: Nùmero de puestos de atraque - J´: rendimiento efectivo - d : días
laborables del año
Esta es la capacidad que se podría recibir en el puerto de mineral de hierro y manganeso. El puerto opera durante
todo el día si es necesario, si no los horarios son de 7 a 16 hs. ó de 7 a 12 hs. y de 14 a 18 hs.
El transporte del mineral desde el puerto se realiza en ferrocarril, donde los vagones se cargan utilizando un
montacargas, con un rendimiento de 150.000 tn/día, en trenes de 15 vagones, de 5 tn cada uno.
En otro aspecto se realizó un informe ambiental:
El impacto ambiental de los puertos interiores afecta el agua, el suelo, al aire, a las plantas y a los animales (tanto
terrestres como acuáticos) y al ser humano. Es posible resumir los principales impactos relacionados con la
actividad portuaria de la siguiente forma: Impactos sobre la calidad del agua, Impactos sobre la calidad del aire,
Impactos sobre la hidrología costera, Impactos sobre la ecología costera, Impactos sobre la calidad del paisaje.
Se elaboró una Matriz de afectación ambiental
ACCIÓN
ARRIBO
DEL
DESCARGA
MATERIAL
Factores del Medio
(-)
(-)
Calidad
AIRE
(-)
(-)
Ruido
(-)
(-)
AGUA
Calidad
(-)
Estructura
SUELO
(-)
Calidad
(-)
PAISAJE
Calidad
(-)
(-)
HUMANO
Calidad de Vida
(+)
(+)
Sec. de la Economía
ECONÓMICO
(+)
(+)
Empleo
(-)
(-)
FLORA
Calidad
(-)
(-)
FAUNA
Calidad
DEPÓSITO
(-)
(-)
(-)
(-)
(-)
(-)
(-)
(+)
(+)
(-)
(-)
CARGA
Y
TRASLADO
(-)
(-)
(-)
(-)
(+)
(+)
(-)
(-)
DISCUSION DE RESULTADOS
1.
2.
Se aceptó como buque tipo para el transporte del mineral de hierro las barcazas tolvas de 60 m de Eslora, 4
m de manga, 10 pies de calado con una capacidad de transporte de de 1500 tn ca una, sabiendo que
habitualmente llegan al puerto trenes de barcazas constituidos por 9 unidades.
Se tomó como muelle de atraque y de descarga, el sitio de la segunda sección del puerto de Barranqueras,
con una longitud de 300m, con 15 pies de profundidad a pie de muelle.
3.
Teniendo en cuenta la incertidumbre del tráfico y la situación económica, entre adquirir nuevos equipos o
utilizar los existentes se adoptó una solución intermedia. Se hizo un análisis de los distintos utilajes en el
mercado factibles de utilizar en estas terminales.
Finalmente se adoptó la grúa pórtico con
cucharas,
4. Para la mayoría de los graneles, como el caso de
los que nos compete, el almacenamiento más
usual es en las playas al aire libre, en pilas
llamadas caballones de sección transversal
trapezoidal, con taludes dados por el ángulo de
reposo del material y alturas dependientes del
utilaje, de la capacidad portante del terreno y del
peso específico del material . El mineral de
hierro tiene un coeficiente de estiba de 0.30 a
0.66 y un ángulo de reposo de 30 a 50 grados.
El Equipo utilizado en la práctica para la
manipulación de los materiales produce
efectos
sobre el medio ambiente.
1. La formación de polvo y la emisión de ruidos puede impedirse, en la mayoría de los casos, mediante
recubrimientos, equipos de despolvamiento y rociadores. Hay que blindar los puestos de carga y trasvase dentro
de lo posible y se debe evitar la caída libre de mercancías que desprenden polvo, el polvo puede plantear
problemas químicos, biológicos y mecánicos, así como de orden electrostático/electrotérmico.
2.Hay que especificar claramente el grado de contaminación tolerable fijando cuantitativamente las exigencias
mínimas según estándares internacionales.. De una instalación cuyo mantenimiento sea inadecuado se
desprenderán grandes cantidades de polvo, por eso al elegir el equipo hay que buscar simplicidad de diseño y la
facilidad de mantenimiento. Es necesario monitorear el aire, para asegurar niveles aceptables de emisiones.
3.En las operaciones mecánicas de carga y descarga es importante que se empleen aparatos de blindaje acústico
y con reguladores de gases de escape para mitigar la sobrecarga de ruidos y gases que producen, verificándose
que los niveles admisibles se encuentren dentro de los rangos especificados.
4.Suministro de equipo especial para carga/descarga, manejo y transporte, tales como vehículos cubiertos, grúas,
cintas cubiertas y transportes neumáticos, esto reducirá la influencia del viento y de la lluvia.
7.Se deberán tomar los recaudos para que alrededor y dentro de estas zonas se diseñe una red de drenaje de
dimensiones acordes con el nivel de precipitaciones, de manera de que se impidan las filtraciones y las fugas, así
como el fluir de aguas superficiales contaminadas de suciedad y de mineral hacia el subsuelo o a el río.
8.Protección de los suelos, los acopios no superarán los 3 m de altura y se depositarán en zonas específicas, de
manera que se eviten las alteraciones en el subsuelo y del entorno como consecuencia del emplazamiento de
dichos materiales Con respecto a la contaminación residual esta se concentra en los primeros 20 cm, por lo que
habrá que impermeabilizarlos.
9.Las medidas de prevención para reducir la contaminación del agua en la zona portuaria consisten
esencialmente en mantener los vertidos en un mínimo posible o permitir tan solo el vertido de aguas residuales
depuradas. Para proteger las aguas subterráneas, es preciso utilizar únicamente las zonas de almacenamiento
previstas y efectuar con regularidad los trabajos de mantenimiento y reparación.
10.En lo que se refiere a actividades portuarias acuáticas que producen impactos ambientales negativos sobre las
aguas y consecuentemente sobre la fauna, la flora y las aguas subterráneas. Solo es posible hacer frente a estos
impactos ambientales en base de formación y adiestramiento del personal que presta servicios en los ámbitos de
actividad antes mencionadas, en combinación con el equipamiento adecuado de remolcadores, bancos de
abastecimiento, lanchas, barreras de contención de petróleo. A este respecto, el principal punto de apoyo debe
ser las autoridades portuarias, garantizando la seguridad necesaria y capacitando al personal.
11.Debe diseñarse un plan que contenga las opciones de disposición y tratamiento de los residuos generados en
el puerto de acuerdo con sus necesidades y el volumen diario producido, así como lugares intermedios para
almacenamiento y recolección. Debe existir conexión con servicios municipales que presten este servicio.
12.Debe mantenerse información sobre el estado y mantenimiento de la red de acceso al puerto y de los
movimientos de carga dentro de él tanto terrestre como ferroviaria, con el fin de coordinar los horarios de carga
y descarga.
Debe potenciarse el transporte de la carga a puerto vía ferrocarril, para lo que será necesario
aumentar la frecuencia y modernizar el servicio de ferrocarriles.
CONCLUSIONES
Se considera para el dimensionamiento seguir utilizando las grúas V.K.E. existentes a pesar de que existen
equipos específicos y técnicamente mejores. Normalmente la cuchara sólo se utiliza hoy para recoger material de
la bodega del buque y descargarlo en una tolva situada al borde del muelle, que alimenta una cinta
transportadora., que podría descargar directamente sobre los vagones de ferrocarril. Esto sí podría resultar
interesante de implementar en el Puerto de Barranqueras, auxiliado con las plazoletas para el almacenamiento,
cuando no haya coordinación con este medio .
Se podría aumentar el rendimiento por ciclo, adquiriendo nuevas cucharas con más capacidad.
En una playa de importación se debe tener lugar para cada uno de los productos que llegan. Se considera
adecuado un volumen material para dar cabida material a la carga completa de un buque, en nuestro caso de un
tren de barcaza con 9.000 tn de material aproximadamente.. En el Puerto de Barranqueras se dispone para el
almacenamiento de los minerales es la plazoleta de la segunda sección construida con hormigón, de 300 m de
longitud por 15 m de profundidad, con lo que tendríamos una superficie de 4500 m2., superficie suficiente
para almacenar las toneladas que acarrea un tren de barcazas. Se cuenta con una superficie adicional de ripio en
caso de necesidad. También podría ser interesante invertir en apiladores-recogedores en esta zona, sólo en caso
de que se observe un aumento del movimiento del mineral, que en este momento ha disminuido .
Otro de los objetivos es la realización de un informe ambiental del impacto que sobre el medio ambiente
ocasionará la puesta en marcha del proyecto. Dado que este ya está en funcionamiento se plantean primeramente
las acciones que derivan del mismo y se evaluan las consecuencias que dicha actividad pueda ocasionar en el
contexto que se localiza para indicar posteriormente las medidas correctoras o minimizadoras de sus efectos. Se
concluye lo siguiente:
*La prevención de la contaminación es un importante elemento de costo, y en todo proyecto habrá que definir
políticas correctivas o parciales, hacia acciones preventivas o globales.
*El conocimiento de valores de emisión permitidos y el establecimiento de normas de calidad de aire y
estándares internacionales de emisiones sonoras y gaseosas.
*Control por parte de las autoridades de las medidas de compensación ambiental correspondientes o instituidas.
Con el objetivo de garantizar y respetar los valores límites.
*Solo será posible hacer frente a estos impactos ambientales basándose en la formación y adiestramiento del
personal que presta servicios en los ámbitos de la actividad en combinación un equipamiento adecuado. Siendo
el principal punto de apoyo las autoridades portuarias. Poniendo en práctica programas de capacitación
realizados por los organismos fiscalizadores, institutos de investigación, universidades o autoridad portuaria.
Estas medidas representan un costo relativamente bajo en comparación con el gran beneficio que generan.
*Establecer un programa de vigilancia y monitoreo ambiental, con el objeto de asegurar el cumplimiento de las
medidas necesarias para la protección del medio ambiente. Es importante asegurar el debido equipamiento con
los aparatos de control y vigilancia.
BIBLIOGRAFIA
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“Los Puertos” Ing. Phillippe Gerard
Apuntes de la Escuela de Graduados de Ingeniería Portuaria. – Ing. Raúl Escalante
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Puertos y Vias Navegables – Muelles e Instalaciones Especiales ¨Ing. Mabel Martorani, Dora Palacios,
Roberto Moltoní. – Universidad de la Plata.
La Comercialización del Puerto y las Perspectiva del Puerto de Tercera Generación. Art. Conrado Ugarte
Datos obtenidos de la Administración del Puerto de Barranqueras.
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Cuaderno de Contaminación Atmosférica. MOPT y MA.
Glosario de Contaminación del Aire. MOPT..
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Guía metodológica para la evaluación del Impacto Ambiental. Vicente Conesa Fernández Vítora.
Europa y El Madio Ambiente. María Jesús Pedernal Pece.
Guía para el Control y Prevención de la Contaminación Industrial. Actividad Portuaria. SANTIAGO.
CHILE. Diciembre 2000.