FORMULACIÓN DEL PROGRAMA DE PRODUCCIÓN MÁS LIMPIA

FORMULACIÓN DEL PROGRAMA DE PRODUCCIÓN MÁS
LIMPIA EN LA LÍNEA TETRA BRIK LITRO EN UNA
INDUSTRIA DE ALIMENTOS
Tulia Inés Pérez De La Ossa
UNIVERSIDAD DE LA SABANA
FACULTAD DE INGENIERÍA
INGENIERÍA DE PRODUCCIÓN AGROINDUSTRIAL
Chía, Cundinamarca
Agosto 9 de 2005
FORMULACIÓN DEL PROGRAMA DE PRODUCCIÓN MÁS
LIMPIA EN LA LÍNEA TETRA BRIK LITRO EN UNA
INDUSTRIA DE ALIMENTOS
Tulia Inés Pérez De La Ossa
Trabajo de grado para optar al título de
Ingeniero de Producción Agroindustrial
Director
Esp. EDUARDO MORA SABOYA
Asesor:
Ing. GABRIELA CÁEZ
UNIVERSIDAD DE LA SABANA
FACULTAD DE INGENIERÍA
INGENIERÍA DE PRODUCCIÓN AGROINDUSTRIAL
Chía, Cundinamarca
Agosto 9 de 2005
Chía, Agosto de 2005
UNIVERSIDAD DE LA SABANA
INGENIERÍA DE PRODUCCIÓN AGROINDUSTRIAL
PROYECTO DE GRADO
TITULO: FORMULACIÓN DE ESTRATEGIAS DE PRODUCCIÓN MÁS LIMPIA
(PML) EN LA LÍNEA LITRO EN UNA INDUSTRIA DE ALIMENTOS.
AUTOR: Ing. Tulia Inés Pérez de la Ossa.
Aprobación:
Director:
Esp. Eduardo Mora Saboya
_____________________________
Asesor
Ing. Gabriela Cáez
TABLA DE CONTENIDO
Pág.
INTRODUCCIÓN
1
1. OBJETIVOS
3
1.1 OBJETIVO GENERAL
3
1.2 OBJETIVOS ESPECÍFICOS
3
2. MARCO TEÒRICO
4
2.1 Análisis sector de Lácteos
4
2.1.1. Precios
5
2.1.2.
6
Comercio Exterior
2.1.3. Problemática del sector
7
2.1.4. Matriz DOFA del Sector Lácteos
8
Debilidades
8
Oportunidades
8
2.2 ANTECEDENTES DE LA INDUSTRIA PROCESADORA DE DERIVADOS LÁCTEOS
9
2.2.1 Actividad principal
9
2.2.2. Descripción del proceso.
9
2.2.3. Antecedentes sobre pérdidas y desperdicios.
12
2.2.4. Tecnología
13
2.2.5 Problemática actual
18
2.3 PRODUCCIÓN MÁS LIMPIA (PML)
18
2.3.1 Las Herramientas de Producción Más Limpia
18
3. MATERIALES Y METÒDOS
21
3.1. METODOLOGÍA PARA EL DIAGNÓSTICO
21
3.1.1. Áreas involucradas en el estudio
21
3.1.2. Características del muestreo
21
3.1.3. Contabilidad de agua
22
3.1.3.1 Determinación de los puntos de muestreo
23
3.1.4. Caracterización de aguas residuales
23
3.1.5. Matriz de variables, métodos y equipos.
24
3.1.6. Cuantificación de residuos generados
24
3.1.6.1 Cuantificación de residuos líquidos.
25
3.1.6.2 Cuantificación de residuos sólidos
26
i
3.2. SELECCIÓN DE ALTERNATIVAS Y ANÁLISIS COSTO-BENEFICIO
26
3.3 TRATAMIENTO ESTADÍSTICO DE LOS DATOS
26
4. RESULTADOS Y DISCUSIÓN
28
4.1 AGUA
28
4.1.1 Oferta Hídrica
28
4.1.2 Índice de consumo de agua
28
4.1.2.1 Consumo general de la planta
28
4.1.2.2. Volumen agua de proceso pérdida en la línea
29
4.1.2.3. Agua generada por Condensados
30
4.1.2.4. Agua de Lavados
30
4.1.3. Índice consumo de la línea.
32
4.1.4. Herramientas de Producción Más Limpia
35
4.1.4.2. Eco-mapas de agua
36
4.1.4.3. Eco-balances de agua
36
4.1.4.4. Costos Operacionales
39
4.1.5. Pronósticos de consumo de agua potable.
40
4.2.
40
RESIDUOS
4.2.1. Descripción tipo de residuos generados en la línea
40
4.2.2. Residuos Sólidos
41
4.2.3. Calculo índice de generación de residuos de la planta
42
4.2.3.1 Materiales de empaque por muestreo de control de calidad.
42
4.2.3.2 Cantidad de material perdido por arranque de máquina
45
4.2.3.3 Cantidad de material perdido por cambios de referencia.
46
4.2.3.4 Cantidad de material perdido por empalmes
47
4.2.3.5 Cantidad de material perdido por fin de ciclo de producción.
48
4.2.3.6 Cantidad de material desperdiciado por defectos finales
49
4.2.3.7 Cantidad de material desperdiciado por paradas
50
4.2.3.8 Otros Residuos
51
4.2.5. Herramientas de producción más limpia
52
4.2.5.1. Matriz DOFA de residuos sólidos.
52
4.2.5.2. Eco-mapas de residuos sólidos.
53
4.2.5.3. Eco-balances de residuos sólidos.
53
4.2.5.4. Costos operacionales de residuos sólidos.
56
4.2.6. Residuos Líquidos
58
4.2.6.1. Generación de aguas residuales.
58
4.2.6.2. Empujes de la línea
59
4.2.6.3. Insumos de higiene y desinfección para el lavado de equipos.
60
ii
4.2.6.4. Cantidad de peróxido de hidrógeno
60
4.2.6.5. Cantidad de producto generado por operaciones del proceso.
61
4.2.7. Herramientas de producción más limpia
63
4.2.7.1. Matriz DOFA de residuos líquidos.
63
4.2.7.2. Eco-mapas de residuos líquidos.
63
4.2.7.3. Eco-balances
63
4.2.7.4. Costos operacionales por los residuos líquidos generados.
66
4.2.8.
66
Desperdicios residuos líquidos generados en la línea por paradas.
Para calcular el porcentaje de desperdicios se remplazaron los litros por unidad esperados
a partir del consumo mínimo por unidad dentro de los seis meses. Esto se aproximó en los
siguientes casos: tinta, disolventes, solución limpiadora y peróxido.
67
Los porcentajes de 0% de desperdicios reflejan que la información no se ajusta a la
realidad. Se recomienda levantar todos los estándares de consumo de insumos.
67
5. ALTERNATIVAS DE OPTIMIZACIÓN Y EVALUACIÓN FINANCIERA
68
5.1. ALTERNATIVAS PARA LA USO EFICIENTE DE AGUA
68
5.1.2. ALTERANTIVA 2. Diseño de circuito cerrado hacia calderas.
71
De acuerdo a los resultados del análisis costo-beneficio se establece que la alternativa de
recuperación de condensados es rentable económicamente debido a que presenta un
VPN mayor que cero y una TIR superior al 22%.
73
5.1.3 ALTERNATIVA 3. Recuperación de Condensados del VTIS.
73
5.1.5 ALTERNATIVA 5. Captación de aguas lluvias.
78
5.2. ALTERNATIVAS PARA LA OPTIMIZACIÓN DE ENERGÍA
81
5.2.1 ALTERNATIVA 1. Automatización del sistema de refrigeración con amoníaco (Banco
de hielo).
81
5.3. ALTERNATIVAS PARA DISMINUCIÓN DE RESIDUOS SÓLIDOS GENERADOS.
85
5.3.1. ALTERNATIVA 1. Optimización paradas imprevistas en las máquinas de embalaje.
85
5.3.2. ALTERNATIVA 2. Estandarización de pérdidas esperadas de proceso en el área de
empaque.
86
6. CONCLUSIONES
RECOMENDACIONES
BIBLIOGRAFÌA
ANEXOS
iii
LISTA DE TABLAS
Pág.
Tabla 1. Producción y participación mundial de leche
4
Tabla 2. Características del muestreo.
22
Tabla 3. Matriz variables, métodos y equipos.
24
Tabla 4. Consumo de agua en los equipos sin alternativa de recuperación de agua de
torre, helada y condensados.
33
Tabla 5. Índices de consumo sin alternativa de recuperación de agua de torre, helada y
condensados.
33
Tabla 6. Consumo agua e índices de consumo actuales para la línea litro.
34
Tabla 7. Costos Operacionales de agua perdida en las diferentes operaciones.
39
Tabla 8. Pronóstico consumo de agua potable en el edificio nuevo de asépticos.
40
Tabla 9. Resumen de los residuos sólidos generados en la línea.
41
Tabla 10. Perdidas de material por muestreo de calidad. Empacadoras TBA.
44
Tabla 11. Pérdida de material promedio en los arranques de máquina.
45
Tabla 12. Perdida de material promedio por cambios de referencia.
46
Tabla 13. Pérdida de material promedio por empalmes en las TBA.
47
Tabla 14. Perdida promedio por empalmes en la elecster (empacadora bolsa).
48
Tabla 15. Pérdida de material promedio por fin de ciclo.
49
Tabla 16. Troquel generado en las empacadoras TBA.
51
Tabla 17. Otros residuos generados en la sala de empaque.
52
Tabla 18. Porcentaje de perdidas de material de empaque (rollo) en las empacadoras.
56
Tabla 19. Costos Operacionales de residuos sólidos generados.
56
Tabla 20. Desperdicio de materiales en la línea Diciembre-Junio de 2005.
57
Tabla 21. Resumen de los residuos líquidos generados en la línea.
58
Tabla 22. Perdida promedio de leche en los empujes de la línea.
59
Tabla 23. Insumos de higiene y desinfección en los lavados.
60
Tabla 24. Consumo de Peróxido de Hidrógeno.
61
Tabla 25. Cantidad de producto perdido generado por operaciones de proceso (residuos)
62
Tabla 26. Costos operacionales por residuos líquidos generados en la línea.
66
Tabla 27. Desperdicios de residuos líquidos generados en la línea.
67
Tabla 28. Inversión alternativa recuperación de enjuagues, empujes y agua estéril.
69
Tabla 29. Resultados del análisis costo-beneficio de la alternativa de recuperación de
enjuagues, empujes y agua estéril.
70
Tabla 30. Inversión alternativa de recuperar agua de condensados para enviar a calderas.
72
Tabla 31. Análisis costo-beneficio alternativa de recuperar agua para enviar a Calderas.
73
iv
Tabla 32. Inversión alternativa de recuperar condensados para del VTIS.
75
Tabla 33. Análisis costo-beneficio alternativa de recuperar condensados del VTIS.
75
Tabla 34. Inversión alternativa de recuperar agua para enviar a Torres.
77
Tabla 35. Análisis costo-beneficio alternativa de recuperar agua para enviar a Torre.
78
Tabla 37. Caudales a manejar en el sistema de captación de aguas lluvias.
80
Tabla 38. Análisis costo-beneficio alternativa de captación de aguas lluvias.
81
Tabla 39. Ahorro e inversión alternativa de automatización bancos de hielo.
84
Tabla 40. Análisis costo-beneficio alternativa de automatización bancos de hielo.
84
Tabla 41. Inversión optimización de paradas en el embalaje.
86
Tabla 42. Beneficio económico por estandarizar pérdidas en empalmes.
87
v
LISTA DE FIGURAS
Figura 1. Producción de leche en Colombia 1979-2003
5
Figura 2. Importaciones cadena lácteos. Totales anuales valor en miles US$.
6
Figura 3. Exportaciones cadena lácteos. Totales anuales valor en miles US$.
7
Figura 4. Estructura organizacional de la empresa de derivados lácteos.
9
Figura 5. Mapa de Proceso recibo de leche.
10
Figura 6. Mapa de entradas / residuos línea litro.
11
Figura 7. Esquema VTIS.
14
Figura 8. Esquema FLEX.
15
Figura 9. Esquema general STORK
17
Figura 10. Ejemplo eco-mapa de agua.
19
Figura 11. Esquema básico de la matriz MED.
19
Figura 12. Esquema básico de un eco-balance.
20
Figura 13. Principio del test Kolmogrov-Smirnov.
27
Figura 14. Porcentaje agua pérdida en las diferentes operaciones.
32
Figura 15. Eco.mapas de agua
37
Figura 16. Eco.balance de agua
38
Figura 17. Flujo de los Residuos y desechos Sólidos de la empresa.
41
Figura 18. Gráfica regresión lineal Unidades de calidad Vs unidades producidas
empacadoras TBA.
43
Figura 19. Gráfica regresión lineal Unidades de calidad Vs unidades producidas
empacadora de bolsa ELECSTER.
44
Figura 20. Eco.mapas de residuos sólidos
54
Figura 21. Eco-balances de residuos sólidos.
55
Figura 22. Eco.mapas de residuos líquidos
64
Figura 23. Eco-Balance de residuos líquidos
65
Figura 24. Esquema actual y situación propuesta para recuperar agua.
69
Figura 25. Esquema actual y propuesto de enviar agua a calderas.
71
Figura 26. Esquema de recolección de condensados propuesto para el VTIS.
74
Figura 27. Esquema actual y propuesta línea de aguas en la torre de agua helada.
76
Figura 28. Esquema actual de compresores y bombas del banco de hielo.
82
vi
LISTA DE ANEXOS
A. Formato para indicar observaciones durante los recorridos o visitas a la planta
A.1. Lista de algunos aspectos previstos cuando se hable con el operario
B. Tablas consumo de agua
B.1. Consumo general de agua potable de la planta.
B.2. Caudales agua de proceso y volumen de agua consumida en empujes de la línea.
B.2.1. Volúmenes agua de proceso
B.2.2. Resultados del Test Kolmogrov-Smirnov para caudales agua de proceso.
B.3. Caudales y volúmenes de agua generada por condensados
B.3.1. Resultados del Test Kolmogrov-Smirnov para caudales agua generada por condensados
B.4. Caudales agua lavado de equipos
B.4.1. Volumen de agua consumida en los lavados
B.4.2. Resultados del Test Kolmogrov para caudales agua de lavados.
C. Etapas de lavados para cada uno de los equipos.
D. Programa de producción para la línea.
E. Datos consumos de agua a partir de los manuales de equipos.
E.1. Datos técnicos flujo de agua de los equipos.
E.2. Consumos teóricos de los equipos en los diferentes puntos.
F. Costos Operacionales de aguas relacionadas con cada punto de pérdida.
G. Generación de residuos sólidos en la empresa.
H. Residuos sólidos generados en la línea.
H.1. Unidades perdidas por arranque de máquina.
H.2. Unidades perdidas por cambios de referencia.
H.3. Unidades perdidas por empalmes.
H.4. Unidades perdidas por fin de ciclo de producción.
H.5. Unidades perdidas por defectos finales en el área de embalaje.
I. Datos teóricos pérdidas por operaciones de proceso en las empacadoras TBA.
J. Costos operacionales de residuos sólidos.
K. Caracterización de aguas residuales.
L. Procedimientos caracterización de aguas residuales.
M. Empujes de la línea.
N. Regresión lineal consumo de peróxido (ELECSTER) con las caídas de programa.
O. Costos operacionales residuos líquidos.
P. Inversión alternativa para recuperar enjuagues de las operaciones de lavados, empujes y
agua estéril.
vii
Q. Centro de costos actuales Planta de tratamiento de aguas, extracción y potabilización.
R. Calculo beneficios económicos alternativa de recuperar enjuagues en las operaciones de
lavados, empujes y agua estéril.
S. Inversión alternativa recuperación de servicios: condensados y agua de torre.
T. Calculo beneficio económico alternativa de circuito cerrado hacía calderas.
U. Calculo beneficio económico alternativa de circuito cerrado hacía calderas. Condensado del
VTIS.
V. Calculo beneficio económico alternativa de circuito cerrado hacía torre de enfriamiento.
W. Inversión requerida para el sistema de captación de aguas lluvias.
W.1. Inversión sistema de tratamiento de aguas lluvias.
X. Formato de seguimiento de las bombas de agua helada del banco de hielo.
Y. Datos arrojados por el software Evapsec 2 para ahorro en condensadores.
Z. Inversión requerida para la automatización del banco de hielo.
viii
GLOSARIO
AGUAS RESIDUALES INDUSTRIALES: son las que provienen del uso del agua en las
actividades industriales (5).
CONDUCTIVIDAD: es una medida de la habilidad que tiene una solución para conducir la
corriente eléctrica. La unidad de medición es el siemen/centímetro. (14)
DEMANDA BIOLÓGICA DE OXIGENO (DBO): es una medida de contenido de sustancias
degradables biológicamente en las aguas residuales (5).
DEMANDA QUÍMICA DE OXIGENO (DQO): indica la cantidad de contaminantes en las aguas
residuales que pueden ser oxidados por medio de oxidantes químicos (5).
DESVIACIÓN: la variación lenta con el transcurso del tiempo de una característica metrológica
de un instrumento de medición (5).
DESINFECCIÓN: proceso para matar toda vida vegetativa, pero no mata algunas formas de
vida como las esporas (1).
EFLUENTE: un líquido que fluye hacia afuera del espacio confinado que lo contiene. En el
manejo aguas residuales se refiere al caudal que sale de la última unidad de conducción o
tratamiento (13).
ENVASADO ESTÉRIL: el proceso aséptico comprende un tratamiento térmico continuo a
temperatura ultra alta, acoplada con el llenado aséptico en contenedores de papel, cartón o
laminados. La pasterización debe hacerse en línea con cualquier equipo. El envasado estéril
requiere un sistema de lavado en sitio para limpiar y esterilizar los equipos (1).
ESTERILIZACIÓN: proceso que elimina todas las formas de material viviente, incluyendo
esporas. El método más común es el calor. El uso de productos químicos para esterilización
requerirá un enjuague extenso con agua estéril (1).
LIMPIEZA EN SITIO (CIP): la limpieza Clean In Place fue descubierta e inventada hace 40
años por Ecolab. El sistema automáticamente recupera producto si así se requiere, preenjuaga, lava, post-enjuaga, y sanea los tanques, silos, tubos, pasteurizadores, evaporadores,
llenadoras y otros equipos (1).
LAVADO ALCALINO: típicamente 25 minutos a una temperatura de 70 a 82°C, con 0.5-1% de
un detergente alcalino como principal (1).
LAVADO ACIDO: típicamente 25 minutos a una temperatura de 70 a 82°C, con 1% de un
detergente acido (1).
pH: medida logarítmica de la concentración del ión Hidrogeno presente en una sustancia (1).
pH DE AGUAS: varía en las aguas de 4 hasta 9. El pH del agua podría ser crucial para la mala
o buena actividad del desinfectante o saneador. Las aguas alcalinas con un pH mayor a 8.5
formaran incrustaciones cuando se calientan (1).
ix
PRE-ENJUAGUE: es un enjuague cuya duración es hasta que el agua salga visiblemente
limpia o con el mismo pH del agua entrante. El agua recuperada del post-enjuague anterior se
puede utilizar para este tipo de enjuagues. Se utiliza la misma temperatura que la del proceso
para realizarlo (1).
SÓLIDOS DISUELTOS TOTALES (STD): estos representan todos los iones cationes disueltos
en el agua. Más de 500 mg/l es objetable para cualquier industrial y más de 250 mg/l genera
manchas de agua sobre las superficies secas (1).
TURBIDEZ: es una suspensión de partículas muy finas, que obstruye el paso de la luz. Por el
pequeño tamaño de estas partículas, se requieren muchos días para que se sedimente. (14).
x
LISTA DE ACRÓNIMOS
ACERCAR: Unidad de asistencia técnica ambiental para la pequeña y mediana empresa.
ANALAC: Asociación Nacional de Productores Lácteos
CAT:
Centro de Acopio Temporal.
CENDIS: Centro de Distribución.
DQO: Demanda Química de Oxígeno.
ELECSTER: Empacadora de leche en bolsa.
FLEX: Equipo de tratamiento térmico, tipo indirecto, de la industria procesadora de lácteos.
Milkoscan: Equipo de laboratorio utilizado para analizar la composición de la leche.
Mt: Miles de Toneladas.
NTU: Unidades nefelométricas de turbidez.
PIGA: Plan Integral de Gestión Ambiental.
PML:
Producción Más Limpia.
PTAP: Planta de Tratamiento de Agua Potable.
PTAR: Planta de Tratamiento de Aguas Residuales.
Recap: sistema de tapa plástica para la caja de tetra pak.
ST:
Sólidos Totales.
STORK: Equipo de tratamiento térmico, tipo indirecto, de la industria procesadora de lácteos.
TBA:
Empacadora de caja Tetra Pak.
VTIS:
Equipo de tratamiento térmico, tipo directo, de la industria procesadora de lácteos.
xi
RESUMEN
El presente documento tiene como propósito formular estrategias de Producción Más Limpia
(PML) en la línea de leche tetra brik litro en una industria procesadora de alimentos.
La metodología para el desarrollo del proyecto consistió en una toma de muestras puntuales,
donde se evaluaron parámetros ambientales: consumo de agua y generación de residuos. Para
el consumo de agua se establecieron caudales en cada punto de muestreo y con éste se
estimaron los volúmenes respectivos. Para cuantificar los residuos generados en la línea se
hicieron conteos de materiales de empaque, volúmenes de peróxido de hidrógeno, soda, ácido
y aguas residuales.
Las estrategias se centran en implementar sistemas de recirculación y reutilización de aguas,
recuperación de condensados y captación de aguas lluvias. En el caso de desperdicios se
plantean alternativas de automatización en algunos equipos como los aplicadores de recap y
las encartonadoras. Para disminuir las pérdidas esperadas de materiales de empaque en la
línea se reevaluaron los estándares de los fabricantes para compararlos con los que se tienen
en la empresa y determinar la desviación que se tiene. Las alternativas se plantean con el
análisis costo-beneficio resaltando Valor Presente Neto y Tasa Interna de Retorno.
xii
ABSTRACT
The purpose of this document is to formulate strategies of cleaner production in a dairy industry.
The methodology of this project consisted in obtaining punctual samples, where environmental
parameters were evaluated; such as water consumption and generation of residuals.
Water consumption flows were established for each sample point and then the total volume was
determined. To quantify the residuals generate by the production line, materials such as
hydrogen peroxide, soda and acids among others, were counted.
The strategies are based on the implementation of close water cycles and systems based on
the reusing of water; recollection of condensed and rain water. In the case of waste materials,
alternatives of automatization are proposed in some machines like a recap applicator and tetra
cardboard packer.
To reduce the expected losses of the materials used in the packing process of the line, the
standards of the providers where reevaluated so they could be compared to those of the dairy
company and determine the existing deviation. All the alternatives are studied through a costbenefit analysis putting emphasis on the calculation of the net present value (NPV) and the
internal rate of return (IRR).
xiii
INTRODUCCIÓN
Existe la creencia que aquellas tecnologías enfocadas al manejo ambiental son costosas.
Frente a esta consideración, existe una nueva manera de ayudar a las empresas a afrontar sus
problemas ambientales y de gestión, de manera costo-efectiva, simplemente previniendo la
contaminación, o en otras palabras mediante la aplicación de un programa de Producción Más
Limpia.
Una industria procesadora de derivados lácteos se ha acercado a la Universidad de la Sabana
y en forma anónima quiere desarrollar el presente proyecto en su planta de producción. Por
tanto, la información presentada en el documento y durante la sustentación oral es confidencial.
Hoy por hoy, la actividad de industrias trae consigo la generación de importantes volúmenes de
residuos sólidos y líquidos. Solo un manejo adecuado al lado de un uso eficaz de los recursos
e insumos nos permitirá disminuir los costos de producción aumentando así la eficiencia de los
procesos, y por ende la competitividad. Es aquí donde radica la importancia del desarrollo del
presente proyecto
basado en una metodología de Producción Más Limpia,
aplicación continua de una estrategia ambiental preventiva, integrada
que es la
a los procesos,
producciones y servicios. Como enfoque global de la actividad productiva, esta estrategia
abarca tanto a los productos y a los procesos, como a las prácticas y actitudes, involucrando
los aspectos relativos a la minimización de residuales, prevención de la contaminación y
reducción del uso de sustancias tóxicas.
La empresa procesadora de derivados lácteos como compañía de vanguardia nacional, ha
venido incorporando la temática ambiental a la gestión corporativa global de la empresa. Es por
eso, que la empresa apoya proyectos, como el presente, que buscan a partir de un diagnóstico
proponer nuevas y mejores alternativas para el manejo racional y eficiente de la problemática
ambiental derivada de los procesos tecnológicos que se desarrollan en las diferentes áreas de
producción. Estas alternativas sólo se plantean, es decisión de los Gerentes de la compañía
implementarlas, aspecto que no está dentro de los objetivos del proyecto. La asistencia técnica
se concentró en los residuos generados en la línea de proceso y en el manejo de agua, dado
que este constituye el insumo fundamental de la industria y hay pronósticos de déficit de este
recurso para los próximos años, según el documento de concesión de aguas proporcionado por
la empresa.
1
El proyecto esta divido en tres fases que siguen la estrategia de ir de lo general a lo particular.
La primera fase es la planeación y Organización, donde se define con la empresa los objetivos
a alcanzar y el cronograma de trabajo. La segunda fase es la recolección inicial de los datos en
planta, donde se establecen los consumos de agua y se cuantifica la generación de residuos
sólidos y líquidos. Finalmente, en la tercera fase se realiza la identificación y priorización de las
oportunidades de Producción Más Limpia sus costos respectivos en el momento de
implementarlas y análisis costo-beneficio de las mismas.
En este proyecto no se cuantifico el volumen de agua consumida en el área de recibo de leche
por lo que se sugiere que el documento se complemente con esta información. Una vez se
cuantifique este ítem se podrá comparar el consumo de la línea completa con los estándares
internacionales de consumo de agua por litro de leche procesado.
2
1. OBJETIVOS
1.1 OBJETIVO GENERAL
Formular alternativas de Producción Más Limpia en la línea Tetra Brik litro en una industria de
derivados lácteos.
1.2 OBJETIVOS ESPECÍFICOS
•
Construir Índices de consumo de agua y generación de residuos por producto
terminado en el área de estudio.
•
Diagnosticar y cuantificar
los costos de ineficiencia involucrados en la línea de
producción de tetra brik litro en la industria, teniendo en cuenta agua, residuos líquidos
y sólidos generados en cada una de las operaciones en que se incurre.
•
Introducir acciones y mejoras operacionales enfocadas a mejorar la eficiencia y uso
racional de agua y generación de residuos.
•
Desarrollar un análisis costo-beneficio de las alternativas propuestas, sus Tasas
Internas de Retorno (TIR) y Valor Presente Neto (VPN).
3
2. MARCO TEÒRICO
2.1 Análisis sector de Lácteos
El principal productor de leche fresca es Estados Unidos. Otros países relevantes como
productores son: India, Rusia, Alemania, Francia, Brasil y Nueva Zelanda. Siendo este último el
primer productor y exportador mundial de leche en polvo.
Exceptuando a Venezuela, los países latinoamericanos por su parte, aunque no son grandes
productores, han visto crecer notoriamente los volúmenes generados internamente. Según
información de FEDEGAN, después de Brasil, Argentina y Colombia son los principales
productores, con volúmenes de 7.7 y 6.452 millones de toneladas en el último año.
Tabla 1. Producción y participación mundial de leche
2004
2003
2002
Cantidad (Mt) Posición Cantidad (Mt) Posición Cantidad (Mt) Posición
Mundo
515,837,001
1
516,560,350
1
507,993,502
1
Estados Unidos
77,565,000
2
77,252,200
2
77,139,296
2
India
37,800,000
3
38,300,000
3
36,700,000
3
Federación de Rusia 30,850,000
4
33,000,000
4
33,208,920
4
Alemania
28,000,000
5
28,350,000
5
27,874,440
5
Francia
24,200,000
6
24,614,100
6
25,197,330
6
AÑO
(Mt: miles de toneladas de leche líquida)
Fuente: FAO - Cálculos Oficina de Planeación FEDEGÁN. Año 2005.
La cadena láctea en Colombia se estructura a partir de la relación entre ganaderos,
acopiadores, cooperativas y empresas industriales. Dentro de la producción de alimentos, de
origen animal, la leche presenta un volumen de producción y consumo elevado, seguida de la
carne y posteriormente de los huevos. La cadena de lácteos en el mundo se abastece de
algunos mamíferos pertenecientes a la especie bovina, caprina, ovina y camélida.
Según información de agrocadenas, la leche que más se produce a nivel mundial es de la
especie bovina con un 85% aproximadamente.
La industria pasteurizadora lleva varios años reacomodándose y el país en los dos últimos
años pasó de ser importador a ser exportador de leche, el consumo está en ascenso, las
empresas no paran de invertir en nuevas plantas de producción de leche en polvo. El
crecimiento de la producción lechera ha sido creciente durante los últimos veinte años. Según
agrocadenas, la producción láctea llegó a $3 billones en el 2003, monto equivalente al 4% de la
producción industrial. La leche tiene una participación cercana al 9% del PIB agropecuario y un
número aproximado de 475.000 productores.
4
6.452
Producción
6.000
5.000
4.000
3.000
2.002
2.000
Producción Nacional 1/ (mill. Lt.)
Importación 2/ (mill. Lt.)
2001
2002
2003
1996
1997
1998
1999
2000
1991
1992
1993
1994
1995
1987
1988
1989
1990
1982
1983
1984
1985
1986
0
1979
1980
1981
1.000
500,0
450,0
400,0
350,0
300,0
250,0
200,0
150,0
100,0
50,0
0,0
Comercio
7.000
Exportación 2/ (mill. Lt.)
Fuente: Anuario del Minis terio de Agricultura
Figura 1. Producción de leche en Colombia 1979-2003
Los usos dados a la leche según ANALAC están distribuidos en Pasteurización 31%, queso
19%, leche en polvo 14%, cruda 14%, yogur 13% y derivados no pasteurizados 10%. En
cuanto a la distribución de la producción total por zonas, se mantiene la hegemonía productiva
de la región atlántica, con una participación del 37.8%, la región central con el 34.5%, le sigue
la occidental con 18.4% y la región pacífica con 9.3%.
Lo anterior significa que del total de la producción nacional la región atlántica produjo 2.185
millones de litros, la central 2.003 millones, la occidental 1.068 millones y la pacífica 540
millones de litros.
2.1.1. Precios
El precio interno de la leche como en la mayoría de los países, no se ha definido por mercado
libre de oferta y demanda, sino que ha estado sujeto a intervenciones del estado. Hasta el año
1999 los industriales pagaban el equivalente al 70% del precio de venta al consumidor. Hoy en
día, el precio de la leche se encuentra incluido en el Sistema Andino de Franjas de Precios
para proteger su volatilidad.
5
2.1.2.
Comercio Exterior
Importaciones: Colombia se ha caracterizado por ser un país importador de productos lácteos.
Sin embargo, los volúmenes han aumentado y las importaciones han ido disminuyendo. Los
principales productos importados son la leche en polvo para lactantes y la leche en polvo que
es luego convertida en leche liquida para suplir los faltantes. Según información de
agrocadenas en el último año el 50% de las importaciones provienen de Uruguay, Irlanda y
Nueva Zelanda.
Fuente: DANE. Cálculos: Observatorio agrocadenas. Año: 2005
Figura 2. Importaciones cadena lácteos. Totales anuales valor en miles US$.
Exportaciones: Las exportaciones de productos lácteos de Colombia no tienen mayor
significado dentro del contexto mundial. Sin embargo, en el ámbito regional (Grupo Andino) es
el principal productor de lácteos. Las exportaciones Colombianas hasta diciembre de 2003
llegaron a USD 53.1 millones siendo Venezuela el principal destino con 90%, Estados Unidos
con 4%, Chile 3%, Ecuador 2% y Perú 1%. Los principales productos que se exportan son:
leche en polvo entera que representa el 60% del sector, leche evaporada y quesos semi –
maduros.
6
Fuente: DANE. Cálculos: Observatorio agrocadenas. Año: 2005
Figura 3. Exportaciones cadena lácteos. Totales anuales valor en miles US$.
2.1.3. Problemática del sector
Las relaciones de los industriales de los productos lácteos con las cadenas de supermercados
no son las mejores. Los industriales se quejan de las malas relaciones con los grandes
distribuidores a la hora de negociar los productos. Alegan que las condiciones en materia de
precios, pagos, requisitos para codificar artículos, inversiones en publicidad, entre otros, están
afectando su rentabilidad.
En cuanto a la problemática ambiental, la industria de lácteos es representativa en un gran
número de procesos de tratamiento de alimentos, especialmente en lo relacionado con
elevadas demandas de agua utilizada en el lavado de los equipos, situación generalizada en la
producción de alimentos, y la generación de residuos líquidos orgánicos.
En el manual de planes de acción para mejoramiento ambiental, de Acercar, Unidad de
asistencia técnica ambiental, esta industria se cataloga como de Alta Significación Ambiental
(ASA) debido fundamentalmente a la alta carga orgánica de sus efluentes líquidos, los cuáles
se presentan por la acción de lavado de recipientes, pisos y equipos. Las aguas residuales se
caracterizan por su bajo contenido de sólidos suspendidos. En el área de empaque de
producto terminado se concentra un impacto ambiental en cuanto a generación de residuos de
materiales de empaque, su manejo y transformación.
7
2.1.4. Matriz DOFA del Sector Lácteos
Debilidades
•
Las dificultades en el exterior para el posicionamiento de marcas en un número
importante de tiendas, por costos de mercadeo, publicidad y distribución.
•
Aún se necesitan mayores eficiencias para mejorar productividad y ser más
competitivos.
Oportunidades
•
El consumo de leche y derivados lácteos esta muy por debajo de los estándares
nutricionales recomendados, lo que le da un amplio margen de crecimiento en el
mercado subregional.
•
Solo el 65% de la leche que se produce se procesa industrialmente lo que proporciona
un margen de crecimiento.
Fortalezas
•
Los tratados de libre comercio representan buenas posibilidades de crecimiento para
las empresas más grandes que desde hace varios años tienen presencia en esos
mercados.
•
Se viene invirtiendo en nuevas tecnologías en busca de un crecimiento en el consumo
interno y ganar terreno en el exterior.
•
El desarrollo de nuevos productos y promociones que dejaron de ser una estrategia
puntual para convertirse en cosa de siempre.
Amenazas
•
Aumento creciente de la oferta de leche por tratados de libre comercio lo que repercute
en la disminución de la rentabilidad de las empresas.
•
El menor costo al que pueden comprar insumos agrícolas las empresas en otros
países, por políticas proteccionistas a base de subsidios.
8
2.2 ANTECEDENTES DE LA INDUSTRIA PROCESADORA DE DERIVADOS LÁCTEOS
2.2.1 Actividad principal
La empresa donde se realizará el estudio es una organización líder en el desarrollo, producción
y mercadeo alimentos procesados. Fue creada en 1945 en la Sabana de Bogotá y desde
entonces ha instalado tres planta más en Colombia, una en Ecuador y otra en Venezuela.
Cuenta con 1200 empleados entre administrativos y personal operativo. Su estructura
organizacional se basa en niveles de jerarquía como se muestra en la figura 4.
G erencia de Planta
M antenim iento
Centro de
Distribución
Control Calidad
Alm acén M aterias
Prim as e insum os
Ingeniería y
proyectos
PTAR y Porcinos
Jefe de Producción
Línea 1
Jefe de Producción
Línea 2
O perarios
Línea 1
O perarios
Línea 2
Jefe de Producción
Recibo de leche
O perarios
Recibo de leche
Jefe de Producción
Línea 3
Jefe de Producción
Asépticos
O perarios
Línea 3
O perarios
Asépticos
Fuente: El Autor
Figura 4. Estructura organizacional de la empresa de derivados lácteos.
En la planta se procesan productos de consumo masivo entre los que se ubica la leche entera,
empacada en caja de un litro, que equivale al 50% de la producción total de la compañía, línea
donde se enfocó el proyecto.
2.2.2. Descripción del proceso.
El proceso de elaboración de leches ultra pasteurizadas inicia en la recepción de la leche
cruda. Los procesos de esta área se resumen en la figura 5.
9
Agua
Lavado
carrotanques
Agua de
lavados
Agua,
Soda y
acido
Descarga
carrotanques
Leche
cruda
Leche
cruda
2do filtrado
Centrifuga
1er filtrado
Perdidas
leche
Perdidas
de leche
Agua de
lavados
Micro partículas
residuales,
agua de
lavados y
empujes
Residuos
Sólidos,
aguas de
lavado y
empujes
Control de
Calidad
Leche
cruda
Descreme
A
aguas
crema
de
lavado y
empujes
Leche
acida
Porcinos
A
1. Almacenamiento
y fabricación en
tanques Omega
Mapa entradas / residuos línea leches litro
2.Tratamiento térmico
STORK, VTIS y FLEX
3.Empaque
TBA´s
4. Embalaje
Fuente: El autor.
Figura 5. Mapa de Proceso recibo de leche.
En el área de recibo de leche se estandarizan los parámetros
de acuerdo a los rangos establecidos por la empresa para
enviar la materia prima a la línea litro en las cantidades
respectivas de acuerdo a la orden de producción.
Una vez se tenga la materia prima estandarizada en los
tanques de mezcla y/o almacenamiento ubicados en el
segundo piso de la planta antigua de proceso, se realizan las
etapas del proceso: almacenamiento y mezcla, ultra pasteurización, empaque y embalaje.
Estas operaciones se describen en la figura 6.
10
Leche
Agua
1.2. Mezcla de
ingredientes
1.3. Enviar leche
al STORK o VTIS
Derrames
de
producto
Derrames de producto
1.4. Lavado de
tanques
Residuos Líquidos
empujes
acido
Leche
Leche
2.1.1. Enviar
leche
A empacadoras
2.1. Proceso
de UHT
Agua
2.1.2. Realizar
el fin
De ciclo
Rollo
3.1.1. Empacar
Producto
Cajas de
producto
Producto
terminado
Agua
acido
Soda
acido
Soda
acido
Rollo
Soda
Tapas
Cartón
Pegante
Tinta
Disolvente
4.1. aplicar recap
por unidad y
encartonar
3.2. Lavado de
equipos
Agua
acido Soda
2.2. Lavado de
equipos
Residuos
Líquidos
empujes
aluminio
polietileno
Aguas
Soda residuales
aluminio
Agua
Tira
acido
Soda
Agua
1.1 Enviar leche
Desde recibo
Residuos
Líquidos
empujes
Agua
Leche
Insumos
Cajas de
producto
Producto
terminado
Cajas de
producto
Producto
terminado
Jabón
4.2. Lavado de
equipos
Aguas
residuales
polietileno
3.1. Arranque de
empacadoras
Aguas
residuales
Agua
Tira
4.3. Enviar producto
A embalaje
Jabón
Fuente: El autor.
Figura 6. Mapa de entradas / residuos línea litro.
Las etapas de la línea litro se resumen a continuación:
1. Almacenamiento y mezcla de ingredientes: Una vez se
recibe la leche cruda estandarizada desde recibo de leche
se agregan los ingredientes establecidos en las formulas
de cada producto. Esto se realiza en tanques dispuestos
de agitadores que facilitan la homogeneidad de la mezcla.
2. Ultra pasterización: Se realiza mediante el paso de la leche a través de
intercambiadores de calor de placas, en donde ocurre un precalentamiento seguido de
un enfriamiento rápido desde 120°C hasta 20°C durante 15 segundos, para destruir las
bacterias y demás microorganismos patógenos que puedan estar presentes.
Seguidamente se realiza una homogenización, donde se ajusta el contenido de grasas
y se agregan vitaminas (A y D) con el fin de comunicarle ciertas propiedades uniformes
11
al producto y eliminar los olores. Para esta etapa la línea cuenta con tres equipos de
diferentes capacidades.
3. Empaque: Los pasos finales del proceso consisten en el envasado en cajas tetra brik
en tres empacadoras TBA. Una máquina TBA se encuentra ubicado en el edificio
nuevo de asépticos mientras que las otras se ubican en la planta antigua conectadas
ambas al equipo de ultra pasteurización.
4. Embalaje: Una vez se ha empacado el producto, éste se envía por medio de bandas
transportadoras al área de embalaje. En esta área se le agrega la tapa o recap y luego
se envía a la encartonadora, donde se ubican doce unidades por caja. Luego, se envía
al muelle por medio de transportadores y finalmente de ahí al centro de distribución.
2.2.3. Antecedentes sobre pérdidas y desperdicios.
Para la empresa de derivados lácteos existe una clara diferencia entre pérdidas y desperdicios.
•
Pérdidas: Se definen como el consumo mínimo de materia prima, éstas son inherentes
al proceso productivo. Las pérdidas son directamente proporcionales a la producción,
es decir, a mayor cantidad de unidades producidas mayor es la cantidad de pérdidas
generadas. La pérdida siempre se genera en un ciclo de producción y por tanto se
puede estandarizar al ser un valor constante que depende de la distribución de planta y
de los métodos de trabajo empleados.
•
Desperdicios: Son consumos adicionales de materias primas que no se consumen
como pérdidas. Éstos
no dependen del volumen de producción y se presentan
esporádicamente cuando algo fuera de lo normal ocurre en el proceso, fallas o errores.
12
Al ser éstos esporádicos no se pueden estandarizar por ser además un valor ligado al
tipo de error y a la gravedad del mismo.
En este proyecto se determinan dos tipos de pérdidas: producto en empujes y materiales de
empaque en operaciones de proceso en las empacadoras. Ver Figura 6.
•
Un empuje es la acción de transportar un fluído con la fuerza de otro. En este caso se
utiliza agua para empujar la leche. En la línea se presentan dos tipos de empujes:
inicial y final, para el inicio y fin del ciclo de producción respectivamente. En un empuje
inicial se ve inicialmente agua pura, luego agua-producto y finalmente producto. En un
empuje final el proceso es invertido, obteniendo producto al principio. Los empujes se
presentan en las etapas de ultra pasteurización y son enviados directamente al sistema
de drenaje para evitar alteraciones en la formulación del producto.
•
Materiales de empaque: La pérdida de estos insumos se presenta en cambios de
materiales (rollo, tira, polietileno y aluminio), alistamiento de máquina, cambios de
referencia y fin de ciclo. En estos eventos se pierde material de empaque y producto.
2.2.4. Tecnología
A lo largo de la línea de proceso se dispone de múltiples equipos tecnológicos; así en el área
de recibo de leche solo hay tanques de almacenamiento y bombas, en el tratamiento térmico
se cuenta con equipos de ultrapasteurización marca Alfa-Laval VTIS, STORK y
FLEX y
finalmente en el área de empaque se cuenta con empacadoras TBA Tetra Pak y sus
respectivas aplicadoras de recap, encartonadoras y sistemas wrapper (envuelven cuatro
unidades de producto terminado en plástico).
El VTIS fue fabricado para la compañía en Suiza en el año 2001. El sistema funciona a una
frecuencia de 60 Hz a 110/440 V. Para su adecuado funcionamiento requiere de aire
comprimido, vapor y agua. El VTIS se compone de válvulas, indicadores de nivel y
temperatura, controladores, tanque de expansión, bombas y homogenizador de 75 KW. A
diferencia del STORK, en el VTIS el vapor entra en contacto directo con el producto. Ver Figura
7. Esquema VTIS. El sistema de ultrapasteurización FLEX opera en forma similar al VTIS en la
figura 8 se presenta el esquema general de este equipo fabrica por Tetra Pak en el año 2001.
13
Figura 7. Esquema VTIS.
14
Figura 8. Esquema FLEX.
15
1
2
3
4
5
6
7
8
9
Only to the extent expressly agreed by us this document
may constitute a contractual obligation on our part.
This drawing must not without the consent of Tetra Pak
be copied, transmitted or disclosed to any third party.
Rev
10
11
Description
Designer
Appr. By
Date
FLOW DIAGRAM SYMBOLS
A
PIPING SYMBOLS
INSTRUMENTS
COMMON INSTRUMENT
LOCALLY MOUNTED
PROCESS MEDIA, RED
COMMON INSTRUMENT
PANEL MOUNTED OR
SOFT-WARE FUNCTION
CLEANING MEDIA, MAGENTA
SERVICE MEDIA, CYAN
DUMMY
HYGIENIC VALVES
ASEPTIC VALVE
GENERAL SYMBOL
MANUAL PLUG COCK
2-WAY
ELECTRICAL CONTROL, GREEN
B
AIR CONTROL, BLUE
LIQUID CONTROL, ORANGE
C
FIRST LETTER
CENTRIFUGAL PUMP
NORMALLY CLOSED VALVE WAY
MANUAL SHUT-OFF VALVE
POSITIVE PUMP
MANUAL PLUG COCK
3-WAY
VACUUM PUMP
MANUAL CONTROL VALVE
LIQUID RING PUMP
Measured or initiation variable
D
DENSITY
PIPE WITH HEATING
OR COOLING JACKET
F
FLOWRATE (L/H), MASSFLOW (KG/H)
OR VOLUME (L)
PIPE WITH HEATING
OR COOLING COIL
G
POSITION
CAP ON PIPE END
L
LEVEL
MANUAL SANITARY
CONTROL VALVE
PRESSURE/VACUUM
Pd
PRESSURE DIFFERENCE
Q
QUALITY*
SCREW PUMP
VACUUM RELEASE VALVE
SANITARY MODULATING VALVE
P
AIR RELEASE VALVE
FLOW CONTROL VALVE
COMPONENTS
PRESSURE RELEASE VALVE
STEAM TRAP
CONSTANT FLOW/PRESSURE VALVE
INSULATED PIPE
LIMIT OF DELIVERY
NORMALLY OPEN VALVE WAY
MANUAL CHANGE-OVER VALVE
FLEXIBLE HOSE
UNION
PUMPS
NON-HYGIENIC VALVES
SANITARY NON-RETURN VALVE
FILTER, STRAINER
NON-RETURN VALVE
AUTOMATIC SHUT-OFF VALVE
SIGHT GLASS
AUTOMATIC CHANGE- OVER VALVE
AGITATOR
AUTOMATIC MODULATING
VALVE 2-WAY
CLEANING DEVICE
SANITARY MANUAL BUTTERFLY VALVE
AUTOMATIC MODULATING
VALVE 3-WAY
EJECTOR/INJECTOR
SANITARY AUTOMATIC BUTTERFLY VALVE
NORMALLY CLOSED, NC
SOLENOID VALVE
SANITARY MANUAL VALVE
ORIFICE
D
DENOMINATION
TEMPERATURE
T
W
WEIGHT
S
FREQUENCY/SPEED
SECOND LETTER
E
F
A
IA
SA
C
D
S
W
CW
HW
IW
SW
TW
GW
G
--R
--C
CIP PR
CIP R
AIR
INSTRUMENT AIR
SANITARY AIR
CONDENSATE
DRAIN
STEAM
WATER
COOLING WATER
HOT WATER
ICE WATER
SOFTENED WATER
TOWER WATER
GLYCOL WATER
GAS
RETURN
CIRCULATION
CLEANING PRESSURE LINE
CLEANING RETURN LINE
Display of output function
C
CONTROLLING
E
SENSING ELEMENT
I
INDICATING
R
RECORDING
SANITARY AUTOMATIC VALVE
SANITARY AUTOMATIC BUTTERFLY VALVE
NORMALLY OPEN, NO
DRAIN/FUNNEL
ACTUATOR FUNCTIONS
EXPANSION VESSEL
SANITARY MIXPROOF VALVE
CLEANING OF SPINDLE AND CHAMBER
HAND ACTUATOR
MODULATING ACTUATOR
S
SWITCHING
T
TRANSMITTING
X
CONVERTING
SILENCER
SANITARY MIXPROOF VALVE
SANITARY MIXPROOF VALVE
TANK OUTLET
ON/OFF ACTUATOR
SOLENOID ACTUATOR
ELECTRIC MOTOR
ASEPTIC SAMPLING VALVE
THIRD LETTER
Qualifying letter
PLATE HEAT EXCHANGER
SPRING
FLOAT
SANITARY SAMPLING VALVE
TOP UNIT
HIGH
H
TUBULAR HEAT EXCHANGER
AIR BLOW VALVE
G
M
MEDIUM
L
LOW
FEEDBACK UNIT
STATIC MIXER
*TYPE OF QUALITY
BRIX
BRIX
Q
PH
pH
Q
Flow Diagram Symbols
COND
CONDUCTIVITY
Q
H
TURB
Q
TURBIDITY
Machine No
Designer
Appr. By
MBN
Company
Date
File Name
2001-10-04
Format
Template
A2
Scale
Document No
Doc No 1213349-01
Revision
Los sistemas de ultrapasteurización del STORK son fabricados de acuerdo a los
requerimientos en litros por hora de leche a procesar. Esta máquina fue fabricada para la
compañía en el año 1997 por la compañía de Stork Amsterdan Food Processing Systems,
Holanda. Para su adecuada operación el sistema requiere de vapor, aire y agua. La tensión en
red del sistema soporta una tolerancia de +/- 5% alimentación en interrumpida de tensión.
Opera con una frecuencia de 60Hz, Presión de Vapor de 8 Bar, potencia de 107 KW, 2230
rpm.
El sistema del STORK ofrece un porcentaje de recuperación de calor del 86%. La temperatura
de entrada del producto al sistema es de 5ºC y la de salida es de 23ºC. El sistema se compone
de los siguientes elementos: (Ver figura 9. Esquema general STORK).
•
Unidad dosificadora.
•
Unidad nodriza que es un conjunto de válvulas de conmutación, una bomba centrifuga
y un tanque.
•
Esterilizador tubular: Comprende varios intercambiadores térmicos y varias válvulas
neumáticas.
•
Homogenizador y caja de mando para regular el proceso.
Las empacadoras TBA son equipos diseñados para empacar alimentos líquidos, en forma
aséptica,
elaboradas por: Tetra Brik Packaging Systems. Cada una de las empacadoras
cuenta con el Tetra Cap Applicator 21, el cual esta diseñado para la aplicación de una tapa de
plástico recerrable a los envases Tetra Brik o Tetra prisma. Las máquinas de recap fueron
diseñadas para la compañìa por Tetra Pak Carton Ambient AB en Suecia en el año 1996 y una
de ellas en el año 2003. También se cuenta con encartonadoras Tetra Cardboard packer 70
fabricadas en Suiza en el año 1996 y 2003.
16
Si en la fase 01 se pulsase el botón de parada el sistema retornará al paso 00. Terminado todos los tiempos de enjuague la instalación pasará al paso 02, dando una señal auditiva la cual
indicará al operador que podrá elegir entre 4 opciones: 1) Producción. 2) Limpieza intermedia. 3) Limpieza principal. 4) Limpieza final.
En esta fase la instalación es sometida a enjuague con agua durante un tiempo previamente ajustado. La finalidad de este enjuague es evacuar los restos de solución de limpieza que puedan
haber quedado en la instalación. Se vacia el tanque balanza para llenarlo nuevamente con agua limpia.
Es importante someter a enjuague la instalación ya que a este paso se pudo haber llegado de la fase 00 despues de haber pulsado la parada de emergencia, por ende haber interrumpido el
proceso quizás con producto o solución de limpieza. El tiempo total de esta fase se habrá de ajustar a 1 ciclo + 2 minutos.
Se enjuagua la tuberia de alimentación al tanque balanza por un tiempo predeterminado.
En esta sub fase se enjuagará el sistema utilizando en forma intermitente la cabeza aspersora como se podrá apreciar en el dibujo siguiente. Esto posibilita un efectivo enjuague del tanque
eliminando posibles restos de soluciones de limpieza o producto.
Durante esta fase se realizará un nuevo enjuague de la instalación de modo de evacuar el aire que pueda haber penetrado por las válvulas durante la parada de inspección por lo tanto se
drenará el tanque balanza para recambiar el agua.
Durante esta fase se realizará un nuevo enjuague de la instalación de modo de evacuar el aire que pueda haber penetrado por las válvulas durante la parada de inspección por lo tanto se
drenará el tanque balanza para recambiar el agua.
Se realiza un enjuague del sistema utilizando en forma intermitente el cabezal aspersor para un mejor enjuague del tanque de alimentación. La instalación se prepara para el
precalentamiento.
En este dibujo y en el siguiente se ve como conmutan las válvulas para desviar el ingreso de agua por el aspersor y por el retorno de producto.
Durante la fase 03 todas las partes de la instalación deberán alcanzar la temp. de esterilización (134°C ~ 140°C). Una vez alcanzada esta consigna, el sistema pasará a la fase 04 donde
permanecerá por un tiempo predeterminado mayor a 15 minutos (tiempo de esterilización). El sistema se encuentra presurizado a 6 bar.
Como en las fases 03-02 y 04 se utilizó el módulo 12 con vapor para aumentar la superficie de calentamiento y así llegar a la temp. de consigna de forma más rápida, en esta sub fase se ha
de evacuar el vapor remanente en él (previo al ingreso de agua) para evitar el descenso repentino de la temp. y la presión y sus consecuencias para la tuberia. Esta fase depende de tiempo
predeterminado aprox. 2 minutos.
+
90° 90°
Durante esta fase la instalación se enfria hasta la temp. de servicio haciendo pasar agua por el módulo 12. El calentador principal se mantiene a temp. de esterilización. Cuando la temp. en
TT 0501, TT0701 y TT1201 hayan descendido por debajo del valor ajustado se dará inicio a la fase 06.
En esta fase es activado el punto de consigna del regulador de temp. del calentador principal. Para pasar a producción se deberán recibir las señales RFP de las envasadoras ya que mientras
estas no se reciban no parpadeará el piloto en el botón de arranque (es suficiente la llegada de una señal por lo menos). El sistema se encuentra pesurizado a 6 bar. Tambien podremos
purgar la tuberia de alimentación de producto, eliminando de esta manera restos de agua que pudieran quedar dentro de dicha tuberia.
En este paso se drenará el agua del tanque de alimentación al alcantarillado preparándose así el sistema, al ingreso de producto en el tanque. El sistema continúa presurizado a 6 bar. Esta
operatoria tiene lugar para reducir en lo posible la zona de mezcla de agua y producto.
Durante esta fase el tanque de alimentación se llena hasta el punto de consigna de producción (LIC0101). Una vez alcanzado este nivel, el programa pasará a la fase 09. La instalación se
mantiene presurizada a 6 bar.
Durante esta fase el producto expulsa de la instalación al agua. La capacidad del homogenizador (módulo 08) en esta fase como en las fases 10 y 11 estará determinada por las señales RFP
de las llenadoras. Se deberá ajustar la presión de llenado como así tambien la contrapresión de llenado.
El Sterideal transmite a la llenadora la señal PAM. La llenadora le emite al Sterideal la señal PFM. Al recibir esta señal el Sterideal aumenta en un 5 % su capacidad y entre 0,5°C y 1°C su
temp. para facilitar el arranque de la envasadora. Este aumento de capacidad y de temp. es por un tiempo predeterminado. El producto se esteriliza por procedimiento UHT, se homogeniza
en flujo continuo y se envasa en condiciones asépticas. Las diferentes capacidades del Sterideal se ajustan a la disponibilidad o no de las llenadoras. La finalización de esta fase tendrá lugar
cuando el nivel del tanque de alimentación llegue al nivel LLL por falta de producto o bien si se ha pulsado el botón de parada ( se cerrará la V0102) y llegara al nivel LLL.
Si se opta por pulsar el botón de retorno a tanque, el producto parcial o total será enviado a un silo para su reprocesamiento.
Se empuja el producto con agua hasta la primera llenadora. Cuando el producto en el tanque de alimentación alcanza el nivel LLL, se abre el paso de agua al tanque, la que empujará el
producto de la instalación. La señal PAM se interrumpirá cuando termine el ciclo el contador C011.
El producto es totalmente recuperado al silo. En esta fase se evacua el producto que aún se encuentra en la tuberia que va desde la válvula de producto de la primera llenadora hasta el
tanque de alimentación. Se despresuriza el cabezal de homogenizado. La finalización de esta fase tiene lugar cuando el contador C012 termina su ciclo.
Durante esta sub fase el enjuague se realizará atravez del tubo de entrada de producto, por un tiempo predeterminado.
Terminada la evacuación de producto, el sistema Sterideal se enjuaga para evitar posibles restos de producto en las tuberias. El tanque de alimentación se enjuaga utilizando el aspersor en
forma intermitente, por un tiempo predeterminado.
Una vez que se decide salir de producción, el operador del Sterideal deberá detener la bomba de alimentación de producto al tanque balanza.
Durante esta fase se pasa del vaciado a la circulación en sistema cerrado, ya en condiciones asépticas o no asépticas. Aquí se puede optar por cuatro alternativas: 1) Aseptización de la
instalación, si es que se ha perdido esterilidad o si no retorno a fase 06 para continuar con la producción. 2) Limpieza intermedia. 3) Limpieza principal. 4) Limpieza final. Si se pulsa el botón
de parada el sistema pasará a la fase 26 para su enfriamiento y posterior detención.
En esta fase la instalación se enjuaga con agua, con el fin de eliminar la suciedad que no esté adherida directamente a la tuberia. Por lo tanto en esta subfase se recambia el agua del tanque
balanza para dar inicio a este enjuague.
Será suficiente enjuagar durante un corto tiempo, suponiendo que al finalizar la producción se hace circular ya agua por la instalación para expulsar los restos de producto, mientras que en
esta fase se evacua todo el contenido de la instalación.
Si se pulsa el botón de parada en esta fase como en las subsiguientes el programa pasará a la fase 26 para su enjuague , enfriamiento y su posterior detención. En esta sub fase la carga de
agua al tanque se realiza en forma intermitente por el aspersor y por el retorno de producto.
Aquí se enjuaga la tubería por donde en fases de producción ha ingresado producto al tanque. Cabe mencionar que también se pudo haber llegado a esta fase desde la fase 02 y que
previamente a él se realizó un enjuague en la fase 01. No olvidar que en el paso 02 pudo haber ingresado aire al sistema y de esta forma se lo estaría evacuando.
En
fase se
(soda) en la instalación,
Con unaseconcentración
y afase
una 15
velocidad
tal, que
terminar su ciclo el temporizador C015 se encontrará en la instalación una
Seesta
recambia
el dosifica
agua del detergente
tanque de alimentación
y posteriormente
dará inicio a la
(dosificación
dealdetergente).
concentración del 2% de soda.
La tuberia de dosificación se somete a enjuague por un tiempo predeterminado para eliminar el detergente de la bomba dosificadora, con lo que se evita que éste cause desperfectos en las
juntas de la bomba. El ácido que es arrastrado con el agua entra en el sistema. Luego de este paso y ya con el Sterideal en circulación se realiza un enjuague del sistema de dosificación
(tiempo predeterminado) con lo cual se enjuaga bien el sistema drenando el agua al alcantarillado.
En esta fase se pasa a sistema cerrado presurizado a 6 bar. Si el nivel en el tanque de alimentación llegase a descender por debajo del valor prefijado, se activará la alarma 40. Con esta
alarma se dá a conocer que hay alguna fuga de solución de Limpieza.
Se evacúa la solución detergente con agua por un tiempo tal que no se produsca mezcla entre el detergente y el ácido que se dosificará en el paso siguiente. Un tiempo de enjuague de
aproximadamente 2 minutos será suficiente para separar estas dos soluciones.
Se dosifica ácido a la instalación por un tiempo maximo de 2 minutos con una concentración y a una velocidad tal que al finalizar su ciclo el temporizador 18 se encontrará en el sistema un
"bloque" con una concentración del 1% de ácido. La temp. de 140°C aumenta notablemente la agresividad del ácido de ahí el tiempo y la concentración reducidos, de esta dosificación.
La tuberia de dosificación se somete a enjuague por un tiempo predeterminado para eliminar el detergente de la bomba dosificadora, con lo que se evita que éste cause desperfectos en las
juntas de la bomba. El ácido que es arrastrado con el agua entra en el sistema. Luego de este paso y ya con el Sterideal en circulación se realiza un enjuague del sistema de dosificación
(tiempo predeterminado) con lo cual se enjuaga bien el sistema drenando el agua al alcantarillado.
En esta fase tiene lugar la evacuación de soluciones de soda y ácido de la instalación al alcantarillado. El tiempo de enjuague debe ser igual a 1 vez el tiempo de recorrido por la instalación
más un tiempo de aproximadamente 1 minuto para evacuar la zona de mezcla de ácido y agua.
Todos los enjuagues que veremos a continuación (hasta el tanque, por tubo de entrada de producto, del sistema) tienen como finalidad asegurase que dentro de la instalación no que ningún
resto de solución de limpieza ya que posteriormente a esta fase se podrá pasar a producción.
Se enjuaga la tuberia de ingreso de producto al tanque de alimentación.
Al finalizar su ciclo el temporizador respectivo el sistema pasará a la fase 13-02 (circulación con agua) y si la temp. del calentador principal no ha descendido por debajo de su consigna de
alarma, pulsando nuevamente el botón de arranque el sistema pasará a la fase 06. Si la temp. cayó por debajo de la consigna de alarma, el sistema pasará al la fase 03.
En esta fase la instalación se enjuaga con agua, con al fin de eliminar la suciedad que no este adherida directamente a la tuberia. Será suficiente enjuagar durante corto tiempo ya que si el
programa viene de fase 13, en esta fase ya se realizo un previo enjuague, y si viene de fase 02, previamente se enjuagó el sistema en la fase 01 pero habrá que evacuar el aire que haya
ingresado en la fase 02.
Se enjuaga la tuberia de ingreso de producto al tanque de alimentación.
En esta subfase se ingresa agua en el tanque de alimentación en forma intermitente por el cabezal aspersor y por el retorno de producto de tal forma de enjuagar bien el tanque.
Se recambia el agua del tanque para así dar inicio a la dosificación de soda.
En esta fase se dosifica detergente (soda) en la instalación, Con una concentración y a una velocidad tal, que al terminar su ciclo el temporizador 21 se encontrará en la instalación una
concentración del 2%. El tiempo de dosificación deberá ser igual a 1 vez el tiempo del recorrido del sistema + 2 minutos. En estos momentos el calentador principal busca la consigna de
140°C.
La tuberia de dosificación se somete a enjuague por un tiempo predeterminado para eliminar el detergente de la bomba dosificadora, con lo que se evita que éste cause desperfectos en las
juntas de la bomba. El ácido que es arrastrado con el agua entra en el sistema. Luego de este paso y ya con el Sterideal en circulación se realiza un enjuague del sistema de dosificación
(tiempo predeterminado) con lo cual se enjuaga bien el sistema drenando el agua al alcantarillado.
Luego de alcanzar el calentador principal su consigna de 140°C comienza la circulación de soda por un tiempo predeterminado. El sistema se encuentra presurizado a 6 bar.
∗
Durante la dosificación de detergente o ácido y durante la circulación de éstos en la fase de limpieza principal, la temp. de solución de limpieza de retorno se mantiene entre 70°C y 90°C.
Esto se logra haciendo pasar vapor o agua en el módulo 12 a travéz de V1201 y V1202. de esta forma se mantiene la temp. adecuada para la limpieza en las zonas de calentamiento y
enfriamiento.
∗
En esta subfase se hace circular la soda por el aspersor del tanque de alimentación en forma intermitente. El sistema no se encuentra presurizado ya que el tanque de alimentación cuenta
con una descarga por sobre nivel comunicada con el exterior.
Se desagota el tanque de alimentación que contenia soda para dar lugar al ingreso de agua y así comenzar el enjuague.
El sistema se despresuriza ya que en esta fase se cambiará la solución de limpieza por agua. La salución de limpieza será evacuada al alcantarillado.
El tiempo de enjuague se ha ajustar de tal manera que no se produsca mezcla entre la soda y el ácido que se dosificará a continuación. Para esto será suficiente un tiempo de enjuague de 2
minutos. Se podrá notar que se realizarán los enjuagues por las mismas vías por donde circulo en la fase enterior la soda.
En esta subfase se utiliza el cabezal aspersor en forma intermitente para darle ingreso al agua. Si después de esta fase se efectúa una limpieza con ácido, el regulador de temp. del
calentador principal conmutará al punto de consigna bajo (80°C-90°C).
Se desagota el agua que está en el tanque de alimentación para dar inicio a la dosificación de ácido.
Una vez alcanzada la consigna baja (80°C-90°C) en el calentador principal se dará lugar a la dosificación de ácido. Esta dosificación deberá ser de tal manera que al finalizar la misma el
sistema tenga una concentración del 1,5%. El tiempo de dosificación será de un ciclo + 2 minutos. Esto se hace porque ese ácido inicial lleva una cantidad relativamente grande de
incrustaciones que no deberian entrar de nuevo en el sistema.
La tuberia de dosificación se somete a enjuague por un tiempo predeterminado para eliminar el ácido de la bomba dosificadora, con lo que se evita que éste cause desperfectos en las juntas
de la bomba. El ácido que es arrastrado con el agua entra en el sistema. Luego de este paso y ya con el Sterideal en circulación se realiza un enjuague del sistema de dosificación (tiempo
predeterminado) con lo cual se enjuaga bien el sistema drenando el agua al alcantarillado.
En esta fase, el sistema se conmuta a circuito cerrado, sometiendose la instalación a limpieza con una solución de ácido al 1,5%.
∗
Aquí se representa también el lavado de las cañerias de alimentación de producto al Sterideal. La temp. del módulo 12 se comporta según lo explicado anteriormente. El sistema no se
encuentra presurizado.
∗
En esta subfase se utiliza en forma intermitente el cabezal aspersor.
Se desagota el tanque de alimentación que contenia ácido para dar lugar al ingreso de agua y así comenzar la fase 26, (enjuague).
La duración total de esta fase deberá ser 1 ciclo más un minuto. El regulador de temp. del calentador principal se desconecta al finalizar su ciclo el temporizador 35 que había comenzado su
conteo en el inicio de esta fase.
Como se podrá apreciar, ya no hay más ingreso de vapor al calentador principal por lo cual la instalación comienza a enfriarse. En esta subfase se enjuaga el tanque utilizando el aspersor del
mismo modo en forma intermitente.
Durante este paso se dosifica en régimen intermitente, de modo que al terminar la misma se encuentre en la instalación una solución del 0,2 %. Esta dosificación de soda se lleva a cabo para
asociar con el sodio los iones de cloro libre que puedan encontrarse en el agua, de esa forma se evita la corrosión debido al hipoclorito.
La tuberia de dosificación se somete a enjuague por un tiempo predeterminado para eliminar el detergente de la bomba dosificadora, con lo que se evita que éste cause desperfectos en las
juntas de la bomba. La soda que es arrastrado con el agua entra en el sistema. Luego de este paso la instalación se detendrá quedando en su interior una solución del 0,2 % de soda.
En esta fase se somete a enjuague el sistema de dosificación por un tiempo predeterminado. El agua utilizada es descargada al alcantarillado. En este dibujo se podrá apreciar que la
instalación está completamente detenida.
Figura 9. Esquema general STORK
17
2.2.5 Problemática actual
Uno de los focos de mayor atención en la estructura organizacional productiva de la empresa
de derivados lácteos, es la causa de sus costos. Con esto hacemos énfasis a algunos de los
puntos de mayor impacto en que incurre la línea de asépticos, esto es pérdidas de materiales
de empaque, improductividad y manejo inadecuado de residuos sólidos y líquidos
principalmente el recurso hídrico donde no se realiza ningún tipo de reuso y recirculación. Por
lo anterior es necesario tomar acciones urgentes que optimicen estos procesos, evaluando
crítica y analíticamente cada operación, con el objetivo de reducir significativamente los costos
en los que incurre el proceso productivo.
Una forma eficaz de afrontar estos problemas es a través de estrategias de prevención desde
la fuente u origen de los costos. Por esta razón, este proyecto busca poner a prueba en una
línea la metodología de Producción Más Limpia con el propósito de formular alternativas de
optimización enfocadas en los puntos de mayor impacto en los costos operacionales en que se
incurre, esto es, agua y residuos sólidos principalmente materiales de empaque. La
metodología de PML es considerada por la empresa como una herramienta de mejora continua
en sus próximos planes de ampliación y en las otras líneas de producción.
Por otra parte, la dirección de ingeniería ambiental de la compañía tiene entre sus metas
integrar los conceptos de manejo ambiental en las distintas operaciones, aspecto abarcado en
el desarrollo de este proyecto.
2.3 PRODUCCIÓN MÁS LIMPIA (PML)
Con base en las memorias del diplomado de Producción Más Limpia desarrollado en la
Universidad de La Sabana, este concepto abarca la aplicación continua de una estrategia
ambiental preventiva integrada a los procesos, productos y servicios para incrementar la
eficiencia y reducir los riesgos a los humanos y al ambiente. La metodología de PML aplicada a
los procesos, analiza los procedimientos, tecnologías y recursos que a lo largo del ciclo de vida
del producto, interfieren directa e indirectamente en la eficiencia del proceso. Incluye el uso de
materias primas, agua y energía. Con la implementación del programa de PML en las
industrias se les brinda la ventaja de identificar puntos clave de ahorros lo que las hace más
competitivas. Los ahorros económicos de las medidas de PML se reflejarán a corto, mediano y
largo plazo.
2.3.1 Las Herramientas de Producción Más Limpia
•
Eco-mapas: Son herramientas que facilitan la identificación cualitativa de los problemas
mayores, medianos y mínimos de cada uno de los aspectos evaluados dentro de un
18
plano del área de trabajo. Los eco-mapas pueden ser de agua, energía, desechos,
entre otros. Es una herramienta que permite identificar el área del proceso que requiere
la intervención. En la Figura 10 se muestra un ejemplo de un eco-mapa de agua.
Tratamiento
térmico
Drenajes
Almacenamiento
Alto consumo
Áreas de malas
practicas.
Consumo medio
Empaque
Fuente: Diplomado herramientas de Producción Más Limpia. Universidad de la Sabana. 2005.
Figura 10. Ejemplo eco-mapa de agua.
•
Matriz MED: Es un arreglo matricial donde se especifican y cuantifican las materias
primas, energía y desechos de cada una de las etapas del proceso productivo. En la
Figura 11 se muestra el esquema básico de la matriz MED.
Materiales: Tipo y Energía: Tipo y
cantidad
cantidad
Desechos: Tipo y
cantidad
Materias
Primas
Producción
Distribución
Uso
Fin de Vida
Fuente: Diplomado herramientas de Producción Más Limpia. Universidad de la Sabana. 2005.
Figura 11. Esquema básico de la matriz MED.
19
•
Eco-Balances: En el eco-balance se especifican todas las entradas y salidas (materias
primas, energía, agua, producto terminado, entre otras) de cada una de las
operaciones que se realizan en el proceso seleccionado. Con la aplicación de esta
herramienta se busca cuantificar cada una de las pérdidas y desperdicios que se
presentan en el proceso. En la Figura 12 se muestra el esquema básico de un ecobalance.
Aditivos
Energía
Materias
Primas
Aditivos
Producto terminado
OPERACIÓN
Energía
Residuos al
aire
Residuos
Residuos
Líquidos
Sólidos
Fuente: Diplomado herramientas de Producción Más Limpia. Universidad de la Sabana. 2005.
Figura 12. Esquema básico de un eco-balance.
20
3. MATERIALES Y METÒDOS
Este capítulo presenta una descripción de la metodología seguida para el desarrollo del
proyecto.
3.1. METODOLOGÍA PARA EL DIAGNÓSTICO
En esta etapa se requiere analizar integralmente los siguientes aspectos:
•
Determinar las áreas de estudio.
•
Seleccionar los parámetros ambientales a considerar: agua y residuos.
•
Procesos, operaciones de producción y actividades asociadas.
•
Uso y manejo de materias primas, servicios e insumos.
•
Manejo de productos y subproductos.
•
Recursos humanos.
3.1.1. Áreas involucradas en el estudio
La línea de producción de litro comprende tres estaciones principales: almacenamiento en
tanques, tratamiento térmico (Flex, Vtis, Stork), sala de empaque (TBA) y sala de embalaje
(aplicador de recap, encartonadoras, sistema wrapper y tetra handlet).
3.1.2. Características del muestreo
Se seleccionó una muestra para ser el objeto de estudio, en los eventos poco comunes, es
decir, aquellos que suceden tres veces a la semana y cada 36 horas se tomaron diez datos;
para los otros casos frecuentes se tomaron entre veinte y treinta datos, ya que el número de
eventos es muy alto en consideración a la producción. Para esto se realizó un muestreo
aleatorio, constituido por unidades u observaciones tomadas al azar. Adicionalmente, antes de
recolectar la muestra, se definió cuidadosamente las diferentes poblaciones, es decir, los
empalmes, cambios de referencia, fin de ciclo, arranques, empujes y consumo de agua
incluyendo una descripción de los miembros que las conforman. En la tabla 2 se presenta un
resumen de los eventos, características, lugar donde ocurre y frecuencia.
21
Tabla 2. Características del muestreo.
No se manejaron réplicas porque los equipos donde se realizó el estudio operan de forma
estandarizada y no ocurrieron anormalidades durante el muestreo. Los muestreos se realizaron
entre el 15 de Enero y el primero de Mayo del 2005.
3.1.3. Contabilidad de agua
Para determinar el consumo de general de agua en la planta procesadora de
derivados lácteos se recurrió a los registros que se llevan en la planta de
potabilización de aguas. Para el consumo de agua por áreas se tomaron
muestras en los puntos de aforo identificados previamente. Se escogió el
método de muestras compuestas medidas por tiempo debido al difícil acceso a
los puntos de aforo. Este método consiste en tomar muestras puntuales de igual volumen
tomadas a intervalos de tiempo fijo según el punto, con lo que se determina el caudal
respectivo.
22
3.1.3.1 Determinación de los puntos de muestreo
El alcantarillado combinado para todas las aguas de la planta impidió la toma de muestras. Por
tal razón se ubicaron puntos de drenaje, de fácil acceso, en cada una de las máquinas y/o
equipos de la línea litro. El primer paso a realizar fue determinar los diámetros de cada tubería
de drenaje para comprar las conexiones y/o mangueras requeridas en cada punto.
Para el caso específico del lavado de los silos ubicados en el edificio
nuevo de asépticos no se pudo cuantificar el volumen de aguas con
el método de muestras compuestas por tiempo debido al difícil
acceso al punto de aforo. Por tanto para estimar el consumo de agua
en las operaciones de lavado se multiplicó la capacidad de la bomba
por las horas de operación con lo que se estimó el flujo total en los lavados.
3.1.4. Caracterización de aguas residuales
Para realizar el muestreo se siguieron estos pasos:
•
Determinar los sitios de aforo y muestreo.
•
Planificación y ejecución del programa de aforo y muestreo: en este paso se busca
identificar las descargas, método de aforo, frecuencia y ejecución del muestreo.
•
Interpretación de los resultados.
Para la caracterización de las aguas
residuales se tomaron muestras cada
cincuenta segundos durante el lavado
de cada uno de los equipos. Las
variables
analizadas
fueron:
pH,
turbidez y Conductividad. Para las muestras de aguas residuales
de proceso y condensados adicionalmente se les determinó la
Demanda Química de Oxígeno
(DQO) y los sólidos totales
suspendidos. En los lavados no se estudiaron estos parámetros
por limitaciones en el uso del equipo de medición al ser este un
muestreo bastante grande. Los puntos donde se determinó la DQO y los sólidos totales se
escogieron a criterio de la empresa por ser éstos los mas fáciles de recuperar y los de
mayor volumen de agua desperdiciada.
23
3.1.5. Matriz de variables, métodos y equipos.
En la tabla 3 se resumen las variables, métodos y equipos utilizados a lo largo del proyecto.
Tabla 3. Matriz variables, métodos y equipos.
Fuente: El autor.
3.1.6. Cuantificación de residuos generados
Durante las visitas, realizadas en los meses de Enero a Mayo del 2005, se establecieron los
tipos de residuos generados en cada una de las operaciones de la línea. Seguidamente se
seleccionó una variable de medición para estos: número de unidades para los residuos sólidos
para luego calcular los kilogramos de material de empaque y litros para el caso de los residuos
líquidos.
24
3.1.6.1 Cuantificación de residuos líquidos.
Para los residuos líquidos se determinó el volumen consumido y/o generado por cada
operación. En el caso de ácido y soda se estimó el consumo teórico de cada equipo en las
actividades de lavados, para corroborar esta información se determinó la altura inicial del
tanque de almacenamiento de estos insumos (antes del lavado) y la altura final (después del
lavado); y de esta manera calcular el volumen consumido. La generación de peróxido de
hidrógeno en las empacadoras TBA se estimó a partir de la relación teórica establecida por la
empresa, en el caso de la empacadora de bolsa se realizaron diez seguimientos comparando
el consumo en litros del insumo en un período de tiempo con las unidades empacadas en ese
mismo período.
Entre los residuos líquidos, se encuentran los empujes de la línea, es decir, agua leche. Para el
cálculo de la cantidad de leche en cada empuje se realizó un balance de materia por los
sólidos totales así:
Agua B
EQUIPOS
Leche A
Empuje C
Sólidos de la leche (A) + Sólidos del agua (B) = (C) sólidos totales del empuje
(1)
Donde,
A= volumen de leche en el empuje
B= volumen de agua
C= volumen del empuje
Para determinar los sólidos del empuje se realizó un pull de
muestras (tomar una muestra de cada caneca del volumen total del
empuje) y luego se le determinó el porcentaje de sólidos totales.
Con esto se obtienen todas las incógnitas de la ecuación (1) para
despejar el volumen de leche (A). Se debe tener en cuenta que para
este trabajo se consideró que los sólidos totales del agua son cero.
25
3.1.6.2 Cuantificación de residuos sólidos
Los pasos a seguir para la contabilidad de materiales se describen a continuación:
•
Elaborar una lista de residuos, materiales, materias primas, entre otros.
•
Identificar los procesos asociados a cada sustancia.
•
Ubicación y cuantificación de pérdidas1 en cada unidad de operación por medio de
técnicas de conteo.
3.2. SELECCIÓN DE ALTERNATIVAS Y ANÁLISIS COSTO-BENEFICIO
Una vez se hayan detectado en el diagnóstico las mayores fuentes de consumo de agua y
generación de desechos se buscan oportunidades para mejorar el desempeño productivo. Las
alternativas se deben presentar considerando aspectos técnicos y económicos, así como la
factibilidad y viabilidad para su implementación.
Para determinar la viabilidad de recuperación de aguas residuales en los diferentes puntos de
consumo se realizaron pruebas para determinar las condiciones de potabilidad de las mismas.
Los pasos seguidos se resumen a continuación:
1. Determinar el caudal en cada punto de consumo (l/s).
2. Establecer los volúmenes generados.
3. Tomar muestras de aguas residuales en los puntos y en el caso de enjuagues de
lavados cada cincuenta segundos en cada etapa del lavado.
4. Medir el pH, conductividad y turbidez, tomando una muestra y llevándola al laboratorio
de la empresa.
5. Analizar los resultados obtenidos y comparar con los estándares de agua potable
presentados en el decreto 475.
El criterio de la toma de muestras cada cincuenta segundos se tomó en consideración al
tiempo total de cada uno de los enjuagues de los lavados y al caudal de los mismos.
3.3 TRATAMIENTO ESTADÍSTICO DE LOS DATOS
Inicialmente se realizó una exploración de estadígrafos (media, moda, mediana y coeficiente de
variación). Luego, a cada uno de los muestreos de las diferentes poblaciones se les realizó una
1
Se entiende por pérdidas los residuos que se generan por operaciones inherentes al proceso.
26
prueba de bondad de ajuste de Kolmogrov para la definición de distribución de probabilidad
(normal, uniforme, poisson, entre otras) utilizando el software SPSS. En el conteo de
desperdicios se utilizo estadística descriptiva. Sin embargo, la cantidad de desperdicios
generados varían en relación al comportamiento de las máquinas por tanto no se pueden
estandarizar.
Según información suministrada por Engineering Statistics Handbook, el test de KolmogrovSmirnov pertenece a la estadística no paramètrica y es utilizado para establecer si un grupo de
datos pertenece o no a una distribución. La gráfica de abajo muestra una función de
distribución empírica con una función acumulativa normal para 100 números aleatorios. El test
K-S esta basado en la distancia máxima entre estas dos curvas.
Fuente: Engineering statistics Handbook. Enero 26, Año 2005.
Figura 13. Principio del test Kolmogrov-Smirnov.
El test de Kolmogrov-Smirnov esta definido por una hipótesis nula, que los datos siguen cierta
distribución, una hipótesis alterna, un nivel de significancia α y un test estadístico).
27
4. RESULTADOS Y DISCUSIÓN
En este capítulo se presenta toda la información recogida para consumo de agua y generación
de residuos en cada una de las operaciones de la línea litro.
Inicialmente se recogió información general de la empresa (ubicación, producción,
cumplimiento legal, gestión ambiental), documentos (organigramas, flujogramas, concesión de
aguas, entre otros) y se registraron las observaciones generales en el formato adjunto del
anexo A. El listado de algunos aspectos previstos al hablar con el operario o persona
encargada de cada operación se adjunta en el anexo A.1.
4.1 AGUA
El agua consumida en las operaciones de la línea de producción se divide según su uso en las
siguientes categorías: agua de proceso (helada y de torre, potable), agua utilizada en calderas
para generar vapor que luego es convertida en condensados, agua potable para empujes y
lavados.
La contabilidad de agua en cada una de las operaciones de la línea litro se realizó con el
propósito de evaluar como se manipula, almacena, reutiliza y se aprovecha este insumo
industrial.
4.1.1 Oferta Hídrica
La empresa de derivados lácteos cuenta con pozos de aguas subterráneas propios. Según
estudios realizados, para el año 2005 se ve la necesidad de explorar un pozo adicional, debido
a las proyecciones de crecimiento del mercado y por ende de la planta de producción. Con las
condiciones actuales, con las que cuenta la empresa, no se tiene disponibilidad de agua para
suplir las necesidades en un futuro cercano. Por esta razón el plan integral de gestión
ambiental (PIGA) de la compañía tiene como premisa la reducción del consumo de agua en las
operaciones de proceso, lavados, entre otros; aspecto que se abarca en el presente proyecto.
4.1.2 Índice de consumo de agua
4.1.2.1 Consumo general de la planta
Los datos de consumo se resumen en el anexo B. Existen dos consumos de agua que se citan
en el anexo, a saber: 1. Agua consumida en la planta de producción y 2. Agua adicional
consumida para potabilizar el agua subterránea proveniente de los pozos y en pérdidas en las
conexiones la cual se presenta como el total de agua extraída. El índice que se presenta a
28
continuación se calculó con la cantidad de agua extraída utilizando el promedio de los últimos
quince meses.
Fuente: El autor.
Este índice aplica para todos los productos procesados en la planta de derivados lácteos. Se
obtuvo con la información generada por el área de gestión ambiental de la compañía.
4.1.2.2. Volumen agua de proceso pérdida en la línea
Actualmente la compañía no tiene cuantificado el consumo de agua potable por líneas o áreas.
Para desarrollar el estudio y cuantificación del volumen de agua consumida en las diferentes
operaciones se recogieron los datos recogidos de caudales que se resumen a continuación.
En la línea de producción litro, el agua de proceso que actualmente se está perdiendo se
deriva de varias operaciones, a saber:
•
Agua utilizada en intercambio de calor: utilizada para los
homogenizadores del VTIS y FLEX, en la bomba del VTIS y en la
empacadora TBA litro 3 para refrigerar la placa de sellado. En las
otras empacadoras se esta recuperando para la operación de las
calderas. Este tipo de agua circula por tubería, con la única
función de refrigerar la máquina, sin entrar en contacto con el
producto, y ésta es enviada directamente al sistema de drenaje.
El agua de refrigeración esta perdiéndose durante todo el ciclo de
producción, es decir 38 horas continuas (en condiciones ideales).
•
Agua de esterilización (potable): resulta del proceso de esterilización, donde se eleva la
temperatura de los equipos de proceso y se requiere un enfriamiento previo a la
producción, es aquí donde se consume agua de red, la cual es estéril y se envía
directamente al sistema de drenaje.
•
Agua de mangueras: utilizada para el lavado de pisos y paredes. No se tienen tiempos
estandarizados y hay áreas. sin pistolas en las mangueras lo que incrementa el consumo
de agua.
29
•
Agua de los empujes de la línea: utilizada para llenar los diferentes equipos y líneas antes
y al final del ciclo de producción.
Los datos de caudales para el agua de proceso y los volúmenes de agua en los empujes se
resumen en el anexo B.2. Los respectivos volúmenes de agua de proceso pérdida se adjuntan
en el anexo B.2.1. La distribución de probabilidad uniforme es la que presenta los datos de
caudal, los resultados del test de Kolmogorv-Smirnov se presentan en el Anexo B.2.2.
Los muestreos se distribuyen en forma uniforme con un nivel de significancia del 0.05. Esto
refleja que los volúmenes de agua que se gastan tienen poca variación en el proceso. Por
tanto, los costos en que se incurren por consumo de agua para estos procesos en los que se
determinó uniformidad se pueden establecer con relativa facilidad.
4.1.2.3. Agua generada por Condensados
El agua de condensados se obtiene en algunas etapas de los equipos, VTIS y Flex, como se
cita a continuación:
•
Agua obtenida por condensados en la retención de los equipos
durante las fases de precalentamiento y esterilización. Estos
dos caudales son diferentes para cada fase.
•
Agua
obtenida
en
los
procesos
de
precalentamiento,
calentamiento y esterilización por condensados en la parte
inferior de los equipos en la fase de producción únicamente.
Los datos de caudales para este tipo de aguas y volúmenes generados se resumen en el
anexo B.3. Los resultados del test de Kolmogrov-Smirnov se presentan en el Anexo B.3.1. De
acuerdo a las pruebas de bondad de ajuste se determina que los caudales en cada punto se
presentan en forma uniforme, por tanto la estimación de los costos es bastante acertada.
4.1.2.4. Agua de Lavados
Cada una de las máquinas (esterilizadores) de la línea sigue un programa de lavado CIP
(Clean In Place). Se realiza en promedio doce horas (12) y tarda alrededor de tres horas para
completar dicho procedimiento.
Existen dos tipos de lavados: intermedio y principal. Básicamente un lavado consta de los
siguientes pasos:
30
PRIMERA ETÁPA:
•
Primer enjuague por la ruta del producto, se utiliza agua potable a temperatura ambiente
durante un tiempo establecido para cada una de las máquinas. El tiempo varía entre 3 y 15
min según la distancia del equipo.
En la primera etapa, se tienen grandes consumos de agua debido a los tiempos requeridos y
caudales que se manejan en el enjuague. Actualmente no se hace ningún tipo de recuperación.
SEGUNDA ETÁPA: (SODA)
•
Dosificación de Soda: se realiza una inyección de la cantidad de soda requerida en cada
uno de los equipos. En esta fase los equipos desplazan el agua que queda dentro de ellos.
•
Circulación de Soda: en esta operación se emplea una solución del 2-2.5% p/p de soda
que recircula durante un tiempo determinado a 80ºC aproximadamente.
•
Retorno y enjuague de soda: se realiza con agua potable con la finalidad de retirar toda la
soda presente en el equipo.
TERCERA ETÁPA: (ÁCIDO)
La etapa de ácido es igual a la etapa de Soda. La única diferencia radica en que se utiliza
ácido en una concentración de 1.5-1.8% p/p a 80ºC.
El lavado alcalino (soda) se realiza para eliminar los residuos de
proteínas y grasas mientras que el lavado ácido se emplea para retirar
las sales de calcio que se presentan por la desnaturalización de las
proteínas que se presenta en el proceso térmico.
La información adicional de las etapas de lavados específicas para cada
máquina y/o equipo se adjunta en el anexo C.
Los datos recogidos de los caudales lavados para cada una de las máquinas se resumen en el
anexo B.4. y sus volúmenes en el anexo B.4.1. Por último, los resultados del test K-S para los
datos de caudal recogidos en el anexo B.4.2., los cuáles demuestran la uniformidad de los
mismos.
En la figura 12 se representa el porcentaje de agua pérdida por las diferentes actividades:
proceso, empujes, lavado de equipos, pisos y paredes.
31
Empujes
3%
25%
Lavado de equipos
1%
Proceso
Lavado pisos
71%
Total agua perdida por mes: 4234 m3.
Fuente: El autor.
Figura 14. Porcentaje agua pérdida en las diferentes operaciones.
Para calcular todos los consumos de agua mensuales en las diferentes operaciones: proceso,
lavado de pisos, equipos y empujes nos basamos en el programa de producción para la línea,
el cuál se adjunta en el anexo D.
4.1.3. Índice consumo de la línea.
El índice de consumo se determinó a partir de la relación metros cúbicos o litros de agua
consumidos por unidad de producto terminado, esta relación incluye los diferentes tipos de
agua: enfriamiento, agua helada y de torre, lavado de pisos y equipos, empujes y agua para la
generación de vapor (calderas).
El volumen de agua consumida reportado en la tabla 5 para las diferentes operaciones de la
línea es mayor al volumen de agua que se esta perdiendo actualmente, ya que se han
implementado alternativas de recirculación de agua de enfriamiento, de torre y recuperación de
condensados. Primero se establece el índice sin tener en cuenta dicha alternativa la cual se
implementó en la compañía años atrás.
Para estimar los volúmenes de consumo en los equipos nos remitimos a los manuales, donde
se reportan los datos técnicos de flujos. Ver anexo E.1. Los puntos y datos de consumo para
cada uno de los equipos se citan en el anexo E.2.
A continuación se cita una tabla donde se resumen los consumos generales en cada uno de
los equipos sin tener cuenta el agua helada, de torre y condensados que ya se vienen
recirculando.
32
Tabla 4. Consumo de agua en los equipos sin alternativa de recuperación de agua de
torre, helada y condensados.
Fuente: El autor.
Los volúmenes reportados en la tabla 5 contemplan el flujo de agua helada y de torre requerida
en los equipos de tratamiento térmico, por esta razón el STORK, VTIS y FLEX tienen flujos tan
altos. Es importante resaltar que estos volúmenes de agua, hoy en día, circulan en circuito
cerrado con las torres y bancos de hielo.
Los índices de consumo se calcularon con el consumo total en litros para un ciclo de 36 horas
continuas donde se empacan 216000 unidades de un litro y luego se realizó la relación de litros
de agua por litro de leche empacada. Los resultados de los índices sin considerar la alternativa
de recirculación se resumen a continuación en la tabla 5.
Tabla 5. Índices de consumo sin alternativa de recuperación de agua de torre, helada y
condensados.
Fuente: El autor.
Los índices de la tabla 5 son altos teniendo en cuenta que en éstos no se contempló el agua
consumida en recibo de leche ya que no esta dentro del alcance del proyecto. El estándar
internacional de consumo en una planta de lácteos es de 0.8 l agua / l de leche pero éste
incluye todas las fases del proceso (incluso recibo de leche). Con la implementación de las
33
alternativas de recirculación de agua de enfriamiento, torre y recuperación de condensados
que se realizó en la planta los volúmenes de consumo se disminuyeron en forma significativa.
Los resultados para calcular el índice de consumo actual se resumen en la tabla 6. La
metodología para calcular el índice es la misma que en la tabla anterior, de igual forma los
cálculos son para un ciclo de 36 horas de producción continua sin ningún tipo de paradas
donde se empacan 216000 unidades de producto terminado.
Tabla 6. Consumo agua e índices de consumo actuales para la línea litro.
Fuente: El autor.
Fuente: El autor.
Los índices de consumo de la planta nueva no se pueden comparar con el estándar
internacional de 0.8 l/l debido a que en éste se incluye el agua consumida en el área de recibo
de leche lo que no se tuvo en cuenta para calcular el índice presentado en la tabla 6. Sin
embargo, por la alta eficiencia de las empacadoras y a la tecnología con que se cuenta en las
operaciones de lavado en el proceso de almacenamiento, tratamiento térmico y empaque no se
consumen grandes cantidades.
A pesar de esto en la planta nueva se puede disminuir el volumen consumido ya que, hoy en
día, no se cuenta con circuitos de recuperación que se pueden implementar por el principio de
34
funcionamiento de los equipos que no tienen zonas de intercambio de producto-producto como
sucede en los equipos STORK de la antigua planta.
Las pequeñas variaciones en el consumo de agua que se tienen entre máquinas empacadoras
de características iguales radica en los lavados, ya que la empacadora litro 2 tiene una
ubicación con respecto al sistema CIP de lavados que obliga al agua a recorrer mayor distancia
en tubería respecto a la litro 1. Esta diferencia se observa en la tabla del anexo D.3. En la tabla
6 se observa que la empacadora litro 1 consume mayor cantidad de agua por la refrigeración
de placa de sellado que se pierde continuamente mientras que en la litro 2 se está
recuperando. En el caso de la planta nueva se consume más agua para el sistema del VTIS en
los puntos de intercambio de calor y condensados.
Los consumos actuales para cada uno de los equipos en cada punto se adjuntan en el anexo
D.3. En el capítulo 4 se presenta unas alternativas de recuperación de agua que reducen el
índice de consumo notablemente y con éstos los costos en que se incurre.
4.1.4. Herramientas de Producción Más Limpia
A continuación se utilizarán las herramientas de Producción Más Limpia para analizar la
problemática de consumo agua. Se aplicarán las herramientas matriz DOFA; Eco.mapas y ecobalances.
4.1.4.1. Matriz DOFA de agua
35
4.1.4.2. Eco-mapas de agua
Se elaboró un eco-mapa de agua donde se presentan los procesos y operaciones que se
siguen para fabricar la leche ultrapasteurizada con sus respectivos impactos en el consumo de
agua potable. El eco-mapa contempla todas las áreas de la línea en estudio. Ver Figura 15.
En el eco-mapa se observa claramente que el mayor consumo de agua se concentra en
operaciones de proceso en el área de tratamiento térmico y lavado de equipos con 1795
m3/mes, sin incluir el volumen de agua generado por condensados, y 1063 m3/mes
respectivamente. Se presentan los rangos para consumos altos, medios y bajos en las
diferentes etapas de la línea.
4.1.4.3. Eco-balances de agua
El eco-balance de agua para la línea de producción se resume en la Figura 16, donde se
identifica claramente que los mayores consumos se presentan en los equipos de tratamiento
térmico.
El eco-balance se determinó para quince ciclos mensuales de 36 horas continuas de
producción. Esto se realizó para estimar fácilmente el consumo por ciclo de 36 horas al ser
éste el ideal para la planta de producción.
36
Figura 15. Eco-mapas de agua
37
Silos 100.000
FLEX 1
VTIS 2
TBA 3
ELECSTER
CONSUMO BAJO
240-360 l/ciclo (36h)
EMBALAJE
CONSUMO MEDIO
RECAP
5817-18321 l/ciclo (36h)
ENCARTON.
CONSUMO ALTO
51830-76650 l/ciclo (36h)
PLANTA NUEVA ASÈPTICOS
ECO – MAPA DE AGUA
JULIO DE 2005
TBA 2
TBA 1
Sala de
empaque
TBA´s
Recap
Embalaje
Recap
CONSUMO BAJO
CONSUMO MEDIO
CONSUMO ALTO
240-360 l/ciclo (36h)
5817-18321 l/ciclo (36h)
51830-76650 l/ciclo (36h)
SALA DE EMPAQUE TBA´S Y EMBALAJE
ECO – MAPA DE AGUA
JULIO DE 2005
Área de Tratamiento
térmico STORK
Almacenamiento
Tanques Omega
CONSUMO BAJO
CONSUMO MEDIO
CONSUMO ALTO
240-360 l/ciclo (36h)
5817-18321 l/ciclo (36h)
51830-76650 l/ciclo (36h)
ALMACENAM. Y TRATAMIENTO TÈRMICO
ECO – MAPA DE AGUA
JULIO DE 2005
Figura 16. Eco-balances de agua
38
Figura 16. Eco-Balance de agua
61.5 m3/mes
Lavados: 80.73 m3/mes
Mangueras: 24.72 m3/mes
Circuito
Cerrado
Almacenamiento
Tanques Omega
Empujes: 39.8 m3/mes
Mangueras: 8.75 m3/mes
Lavados: 149.07 m3/mes
207 m3/mes
Calderas: 258.54 m3/mes
10004 m3/mes
Mangueras: 24.72 m3/mes
Empujes: 39.8 m3/mes
Mangueras: 8.75 m3/mes
14.62 m3/mes
Lavados: 19.23 m3/mes
Tratamiento térmico
STORK
Agua de torre: 16.24 m3/mes
Lavados: 149.07 m3/mes
Calderas: 51.54 m3/mes
Agua de torre: 1.62 m3/mes
Agua chiller: 10530 m3/mes
Agua chiller: 526 m3/mes
Lavados: 70.58 m3/mes
70.58 m3/mes
Mangueras: 8.325 m3/mes
8.325 m3/mes
Lavados: 71.38 m3/mes
9.80 m3/mes
Mangueras: 6.33 m3/mes
15.62 m3/mes
Esterilización: 9.08 m3/mes
Esterilización: 9.80 m3/mes
Proceso: 15.62 m3/mes
Empaque
TBA Litro 1
ANTIGUA PLANTA ASÉPTICOS
Todos los cálculos se realizaron para 15 ciclos de producción al mes de treinta y seis horas cada uno.
71.38 m3/mes
Empaque
TBA litro 2
6.33 m3/mes
9.08 m3/mes
Figura 16. Eco-Balance de agua
Agua: 149.904 m3/mes
Lavados: 274.824 m3/mes
Almacenamiento
Silos de 100.000
Aguas: 52 m3/mes
52 m3/mes
Empujes: 31.5 m3/mes
31.5 m3/mes
Agua torre: 519 m3/mes
Agua chiller: 5130 m3/mes
Mangueras: 2.18 m3/mes
Lav.: 100.14 m3/mes
Tratamiento térmico
VTIS
396.98 m3/mes**
5130 m3/mes***
2.18 m3/mes
Proceso: 164.84 m3/mes
38.35 m3/mes
Cald.: 202.5 m3/mes
A. torre: 4335 m3/mes
A. chiller: 9720 m3/mes
Tratamiento térmico
FLEX
120.86 m3/mes* Cond.
868.79 m3/mes**
9720 m3/mes***
Mang.: 2.18 m3/mes
2.18 m3/mes
69.52 m3/mes
Lavados.: 69.52 m3/mes
Mangueras: 6.89 m3/mes
100.14 m3/mes
Emp: 38.35 m3/mes
700 m3/mes* Cond.
Calderas: 824 m3/mes
Lavados: 124.920 m3/mes
Empaque
TBA Litro 3
Esterilización: 9.80 m3/mes
6.89 m3/mes
164.84 m3/mes
9.80 m3/mes
*No todo se condensa.
NUEVA PLANTA ASÉPTICOS
**No todo va al drenaje.
***Circula en circuito cerrado.
Todos los cálculos se realizaron para 15 ciclos de producción al mes de treinta y seis horas cada uno.
De la clasificación del agua se obtuvo que el mayor desperdicio esta en las operaciones de
proceso, incluyendo la generación de condensados, en los equipos de tratamiento térmico de
la planta nueva, los cuáles generan un volumen mensual de 2975 m3 que es enviado
directamente a PTAR. En estos balances hay circuitos cerrados para el retorno de
condensados, agua helada y agua de torre. Los datos reportados en las salidas son los
volúmenes que actualmente se están perdiendo. La diferencia con el volumen entrante es el
que se esta recirculando o recuperando según el caso.
Las pérdidas de los circuitos de recirculación de agua de torre por evaporación se estimaron
del 10% mientras que para el agua enfriada (chiller 2°C) se aproximaron al 5% debido a la
temperatura del agua que evita la evaporación. Finalmente, se aproximó el porcentaje de
recuperación de condensados en un 80%. Estos son estimados teóricos que se utilizaron en
los cálculos de consumo del STORK, ya que en los otros equipos de tratamiento térmico no fue
posible cuantificar estas pérdidas de agua con muestreos y aforos.
4.1.4.4. Costos Operacionales
Se calcularon los costos por metro cúbico de agua pérdida en las diferentes operaciones del
proceso, incluyendo los costos asociados al tratamiento de aguas residuales.
Para los jefes y operarios de la línea es claro que uno de los problemas ambientales es el alto
consumo de agua. A pesar de esto, no hay procedimientos claros, establecidos y difundidos,
que busquen asegurar el adecuado uso del recurso.
Tabla 7. Costos Operacionales de agua perdida en las diferentes operaciones.
Fuente: El autor.
Los costos operacionales relacionados con cada punto de pérdida en los diferentes equipos de
la línea de producción se adjuntan en el anexo F.
39
4.1.5. Pronósticos de consumo de agua potable.
Los pronósticos de consumo de agua potable se calcularon solo para los equipos de la planta
nueva de asépticos, a partir de los datos de consumo obtenidos en los equipos con que se
cuenta actualmente. Los consumos reportados equivalen al agua perdida en operaciones de
proceso, lavado de equipos y empujes, es decir el agua que se podría recuperar en estos
puntos. El consumo de agua de torre y de agua helada (banco de hielo) no se tuvo en cuenta,
asumiendo que se implementaran sistemas de recirculación en el momento en que se instalen
equipos nuevos. En la tabla 8 se resumen los consumos para los años: 2006, 2007, 2008, 2009
y 2010.
Tabla 8. Pronóstico consumo de agua potable en el edificio nuevo de asépticos.
Fuente: El autor.
4.2.
RESIDUOS
4.2.1. Descripción tipo de residuos generados en la línea
En la línea de producción litro se generan varios residuos, los cuáles se han agrupado según
sus características en: líquidos y sólidos. En el último grupo, se ubican los residuos de mayor
volumen: cajas de tetra brik. El manejo y distribución de los residuos sólidos en la línea y como
se empalman con la recolección de la planta se representan en la figura 17 a continuación.
40
Líneas de
Producción
Bodegas
Áreas
Admtvas
PR (Punto de
Reciclaje)
CAT
(Centro de Acopio Temporal)
Cafetería
Alrededores
Y jardines
PAT
(Puntos de Acopio Temporal)
Separación
Recolección
Selectiva
Bodegas
Nacionales
Transporte
Relleno
Sanitario
Obsoletos
• Reutilización
• Ventas
• Disposición
• Celda Seguridad
• Ventas
• Disposición
PTAR
• Compostaje
Devoluciones
• Alimento
cerdos
• ventas
• Relleno
Sanitario
Figura 17. Flujo de los Residuos y desechos Sólidos de la empresa.
Los desechos y residuos generados son recogidos y depositados
temporalmente (no más de 16 horas) en el Centro de Acopio
Temporal donde se realiza la separación previa de los materiales,
ya que no se hace una adecuada segregación en la fuente
aunque se cuenta con canecas en las diferentes áreas.
4.2.2. Residuos Sólidos
Entre los residuos sólidos que se generan en la línea se destacan:
Tabla 9. Resumen de los residuos sólidos generados en la línea.
FUENTE
Almacenamiento de materia
prima (Tanques Omega)
Tratamiento termico
RESIDUOS SOLIDOS GENERADOS
Materiales de empaque
Bobinas de materiales de empaque
Empaque
Bolsas plasticas
Recorte de cajas (en donde viene el material)
Troquel
Cajas de carton
Encartonadoras y aplicador de
Tapas
recap (tapa)
Materiales de empaque
41
En este inciso del capítulo se cuantificó solo el material de empaque (rollo o flexo), los
componentes minoritarios de las unidades de caja, es decir, tira, aluminio y polietileno se
tuvieron en cuenta solo para determinar los costos generados por los residuos sólidos (Inciso
3.2.4.4. Costos operacionales)
4.2.3. Calculo índice de generación de residuos de la planta
Los datos de generación de residuos sólidos en la empresa se resumen en el anexo G. En el
anexo se reporta el índice de generación kg de residuos sólidos / toneladas producidas.
Adicionalmente, se adjuntan los porcentajes de participación de cada una de las líneas según
un estudio realizado en el año 2002.
Fuente: El autor.
Para calcular el índice de generación de materiales de empaque nos basamos en los
muestreos de unidades perdidas en los arranques, cambios de referencia, empalmes,
muestreo de control de calidad y fin de ciclo. Los kilogramos generados se deben
principalmente a los desperdicios de la línea por paradas o ineficiencias en el proceso, éstos
no se pueden cuantificar porque varían mes a mes ya que dependen del funcionamiento de las
máquinas.
4.2.3.1 Materiales de empaque por muestreo de control de calidad.
En este ítem se determinó la cantidad de material perdido por el muestreo realizado por el área
de calidad con el fin de garantizar la asepsia del producto terminado. Los datos se obtuvieron
42
del software (OPM) que lleva la compañía donde se establece el número de muestras
mensuales contra la producción total. Los datos recogidos durante cuatro meses en las
empacadoras de caja litro se analizaron para estimar la regresión lineal de los mismos, la
gráfica y ecuación se presenta en la figura 18 a continuación.
Muestras de calidad Vs Unidades producidas
Muestas de calidad
3000
y = 0,0022x + 10,111
2
R = 0,9788
2500
2000
1500
1000
500
0
0
200000
400000
600000
800000
1000000
1200000
Unidades Producidas
Figura 18. Gráfica regresión lineal Unidades de calidad Vs unidades producidas
empacadoras TBA.
El R2 es cercano a 1, lo que indica que los datos si presentan una tendencia lineal. Esta
ecuación se basa en muestreos reales teniendo en cuenta las paradas en los equipos, lo que
implica un mayor número de unidades tomadas por muestreos de calidad. La ecuación indica
que si se incrementa la producción en 10000 unidades el número de muestras para calidad
aumenta en 22.
A partir de la ecuación se puede estimar la cantidad de muestras de calidad en un ciclo de
producción donde se empacan 216000 unidades, en condiciones ideales.
En el caso de la empacadora de bolsa (ELECSTER) la regresión lineal de los datos del
muestreo de calidad se incluye a continuación con la ecuación respectiva:
43
Regresiòn lineal Unidades de calidad Vs Producciòn
30000
y = 0,0186x - 1142,1
Muestras de calidad
25000
2
R = 0,858
20000
15000
10000
5000
0
0
200000
400000
600000
800000 1000000 1200000 1400000 1600000
-5000
Unidades em pacadas
Figura 19. Gráfica regresión lineal Unidades de calidad Vs unidades producidas
empacadora de bolsa ELECSTER.
El R2 es muy bajo para una regresión lineal. Sin embargo, nos basamos en la ecuación ya que
la máquina empezó a procesar en Julio del 2004 y por ello no se tienen suficientes
observaciones para ajustar dicha regresión. La ecuación indica que si se incrementa la
producción en 10000 unidades el número de muestras para calidad aumenta en 186.
A partir de la ecuación se puede estimar la cantidad de muestras de calidad en un ciclo de
producción, donde x es la cantidad de unidades a empacar.
Los kilogramos de material que se va en muestreos de calidad en las empacadoras de caja litro
y bolsa (ELECSTER) para las unidades producidas de acuerdo a la programación de la
producción se resumen en la tabla 10. Los datos se obtuvieron a partir de las ecuaciones
obtenidas de la regresión lineal.
Tabla 10. Perdidas de material por muestreo de calidad. Empacadoras TBA.
Fuente: El autor.
44
De acuerdo a la tabla presentada anteriormente se puede concluir que la empacadora de bolsa
presenta mayores pérdidas de material por muestreo de calidad frente a las empacadoras de
caja litro, aunque esta empaca una mayor cantidad de unidades en el mismo ciclo.
4.2.3.2 Cantidad de material perdido por arranque de máquina
El arranque o alistamiento de las máquinas genera pérdidas de material de rollo, flexo,
(unidades sin y con producto). La pérdida se presenta al introducir en la máquina el nuevo
material de empaque. Los datos se presentan en el anexo H.1. con los estadígrafos
respectivos que muestran un coeficiente de va1riación de 0.06 para la litro 1, 0.05 para la litro 2
y 0.37 para la litro 3.
En la tabla 11 se presenta la pérdida promedio de material que se tiene en un arranque de
máquina para cada una de las empacadoras.
Tabla 11. Pérdida de material promedio en los arranques de máquina.
Fuente: El autor.
Según una entrevista con el técnico de la empacadora elecster se deben perder de 25 a 30
unidades de agua en el arranque de la máquina mientras que las unidades perdidas con
producto son de 10 a 15 bolsas, siendo mayores las pérdidas en el cabezal 1 debido a que en
éste el producto recorre más tubería. Estas perdidas que se tienen están cumpliendo con el
estándar establecido para la máquina excepto en las unidades con agua del cabezal 3 ya que
éste presentaba problemas en el sellado cuando se realizó el muestreo.
En el caso de las empacadoras TBA las unidades perdidas en los arranques deben ser 48
unidades en la formación de tubo y 27 unidades hasta obtener el volumen adecuado para el
producto. Estos datos fueron suministrados por la compañía que fabricó las empacadoras y se
presentan en el anexo I. En las TBA litro 1 y 2 no se cumple con este estándar en el caso de
unidades llenas o las unidades eliminadas hasta obtener el volumen. En las unidades llenas
45
que se pierden en el arranque de la litro 3 la pérdida es inferior al estándar debido a que la
máquina es más nueva por tanto entra en corrección más rápido.
4.2.3.3 Cantidad de material perdido por cambios de referencia.
Los cambios de referencia se refieren al cambio de producto, por ejemplo de leche
deslactosada a entera y/o viceversa. En este evento se pierde material de flexo y producto.
Las perdidas no dependen de las referencias, es decir, se pierde el mismo material en cambios
de entera a enriquecida, extra calcio a deslactosada, entre otras. Los datos se adjuntan en el
anexo H.2. con los estadígrafos respectivos.
Tabla 12. Perdida de material promedio por cambios de referencia.
Fuente: El autor.
Las tres empacadoras TBA presentan una pérdida similar, estas máquinas en el cambio de
referencia deben perder 118 unidades por el desalojo desde el lugar donde se ubica el rollo
hasta las mandíbulas, las pérdidas actuales están por debajo del estándar (Ver anexo I).
Perdidas teóricas empacadoras TBA). En la formación de tubo se recomienda estandarizar la
perdida en 50 unidades para evitar que se cristalice el material en las plancas de polietileno del
pull tap. La empacadora litro 3 tiene un menor número de unidades perdidas (llenas) debido a
que entra en corrección más rápido que las otras dos empacadoras por ser más nueva que las
otras.
Los estadígrafos muestran variación pero éstos se estimaron en términos de unidades por
tanto el coeficiente de variación es alto, de 11% para la litro 1 y de 5% para las otras dos, esto
se presentó en las unidades vacías, para unidades llenas es de 14% en la litro 1, 15% en la
litro 2 y 16% para la litro 3.
En la empacadora elecster se deben perder 50 unidades en promedio en los cambios de
referencia según la entrevista realizada con el técnico encargado. La perdida estándar para los
cambios de referencia se esta cumpliendo, es decir, 50 unidades.
46
4.2.3.4 Cantidad de material perdido por empalmes
Los empalmes se definen como la unión entre dos rollos de flexo, tira, aluminio y polietileno. En
cualquiera de los casos se generan pérdidas en unidades de producto terminado y además en
cada empalme se toman cuatro unidades para control de calidad, dos para cuarto caliente y las
restantes para pruebas destructivas. Los datos se adjuntan en el anexo H.3.
En la tabla 13 se presentan los promedio de las unidades perdidas en los diferentes empalmes.
Tabla 13. Pérdida de material promedio por empalmes en las TBA.
Fuente: El autor.
Fuente: El autor.
En la tabla 13 se observa que las mayores pérdidas (por las operaciones del proceso,
empalmes) se presentan en la empacadora litro 3. Esto se debe a que los empalmes de
aluminio y polietileno se realizan dos veces durante el ciclo (el doble que para la litro 1 y litro 2).
En la empacadora litro 3 se presentan un mayor número de empalmes porque la máquina es
más estable en la producción ya que presenta un menor número de paradas, si se compara
con la litro 1 y litro 2, genera menores desperdicios.
En todas las empacadoras TBA se generan pérdidas por encima del estándar, que es de 3
unidades por cada empalme de rollo (Ver anexo F.2), para mejorar este aspecto se debe tener
el empalme automático de la máquina ajustado y trabajando bien, garantizar las condiciones de
higiene de los operarios y herramientas de trabajo y estandarizar un método de trabajo que
certifique que no se descuadre el pull tap al llegar a la parte superior de la máquina. En el caso
47
del empalme de tira se deben perder 3 unidades actualmente se esta perdiendo una unidad
adicional.
Finalmente el empalme de polietileno debe arrojar 3 unidades, de igual forma se está
perdiendo una unidad adicional en el empalme de aluminio. En este último se recomienda un
procedimiento para que la máquina reconozca el empalme y rechace el mínimo número de
unidades, cosiste en marcar con cinta negra la unidad donde se realice el empalme de tal
manera que éste sea detectado por la máquina. Actualmente se marca la unidad con esfero
negro pero los sensores de la cuna de peróxido no reconocen esta marca y no sacan las
unidades perdidas en el empalme, se debe eliminar la unidad donde se realiza el empalme,
una unidad antes y la siguiente.
La información de las perdidas teóricas de los diferentes empalmes se obtuvo de la compañía
que fabricó las empacadoras, Tetra Pak. Ver anexo I.
Tabla 14. Perdida promedio por empalmes en la elecster (empacadora bolsa).
Fuente: El autor.
En la máquina elecster no se observan variaciones en las perdidas de los diferentes cabezales.
La pérdida estándar reportada por el técnico es de 10 bolsas vacías en cada cabezal.
Actualmente la pérdida en empalmes está por encima del estándar lo que incrementa los
desperdicios generados.
4.2.3.5 Cantidad de material perdido por fin de ciclo de producción.
Las pérdidas del fin de ciclo se refieren a las que se generan cuando se agota el producto a
empacar ya que hay material a lo largo de la máquina debido a las condiciones de diseño, el
cual deber ser eliminado al no cumplir con la esterilidad comercial requerida. Los datos del
muestreo se presentan en el anexo H.4.
48
Tabla 15. Pérdida de material promedio por fin de ciclo.
Fuente: El autor.
A partir de los datos de la tabla 14 se concluye que en las perdidas de este evento no se
presenta variación entre una máquina u otra, ni entre los cabezales de la empacadora elecster.
En el caso de las empacadoras TBA el estándar es de 14 unidades llenas (parada final) y 5
unidades en el desalojo de papel. De lo anterior se concluye que las perdidas actuales son
inferiores al estándar.
4.2.3.6 Cantidad de material desperdiciado por defectos finales
Para establecer la cantidad de material perdido por defectos finales
se realizó un seguimiento durante varias horas de producción
continua
durante
los
meses
de
Febrero
y
marzo
en
las
encartonadoras y aplicadores de recap (tapa). Los problemas más
comunes, según este seguimiento son: unidades deformadas,
reventadas en el transportador, rotas, sin tapa, entre otras. Los datos
se resumen en el anexo H.5. con los respectivos estadísticos
descriptivos.
En el aplicador de recap (tapa) lo más frecuente son las unidades
con tapa mal puesta, esto se debe a que se cae una tapa antes de
ser aplicada y traba las unidades que vienen en línea descuadrando
así todo el sistema. Mientras que en la encartonadora el desperdicio
mas frecuente se genera cuando se cae una unidad por la fuerza del
brazo de la encartonadora (ya que las máquinas están desajustadas)
49
y de esta manera se revientan todas las unidades de la caja (12 unidades); otra parada común
son problemas con el pegante de la caja de cartón porque no tiene la temperatura indicada.
Cuando se generan paradas el operario busca la falla del sistema, inspeccionando si es la
temperatura del pegante, presión o flujo del aire en el caso del aplicador de recap hasta que la
máquina trabaje adecuadamente. En estas paradas se considera que existe una pérdida de
tiempo porque no se cuenta con controles que revelen como están estos parámetros, en el
momento de la parada, con respecto al establecido por Tetra pack, y ni siquiera el operario
conoce estos valores ya que no están reportados en ningún documento que este al alcance de
ellos como por ejemplo las hojas de control de manufactura.
Se observó en las máquinas del área de embalaje que el mantenimiento preventivo es poco
frecuente (hace tres meses no se les realiza según operarios) lo que refleja que no se tiene
claro la prioridad de éstas, ya que paran toda la línea de proceso generando desperdicios a lo
largo de ésta.
Por otra parte, el espacio y la distribución de las maquinas en esta área
no es la adecuada, se tienen transportadores sucios y que ya están fuera
de servicio ubicados en el área de trabajo con lo que se reduce
considerablemente el espacio disponible para movilizarse.
En general, las máquinas de embalaje de la planta nueva de la línea no
generan desperdicios en grandes cantidades, mientras que las de la
antigua planta presentan paradas y por ende desperdicios con más frecuencia.
4.2.3.7 Cantidad de material desperdiciado por paradas
Las paradas imprevistas se deben a fallas en mantenimiento, servicios industriales, operativos,
entre otras. Este tipo de paradas reporta la mayor cantidad del tiempo perdido, por tanto son
las que más afectan la eficiencia operacional de las máquinas. Para cuantificar las perdidas de
unidades se realizó un seguimiento en la línea de producción donde se estudiaron las paradas
mas frecuentes cuantificando los residuos generados en cada una de ellas. Los datos
obtenidos en el seguimiento se adjuntan en el anexo H.6.
Estas paradas no se pueden generalizar ya que varían mes a mes. Es necesario resaltar que
este estudio se realizó por un período de tiempo comprendido entre el 15 de Enero al 1 de
Mayo del año 2005, durante el cual se evidenció lo mencionado en este ítem, sin embargo no
se pueden generalizar estos comentarios.
50
Con los datos se observa que la cantidad de desperdicio generado en las paradas no depende
de la referencia que se este empacando pero si del tiempo de la parada ya que después de 15
minutos se eliminan unidades vacías y llenas. Las paradas dependiendo del tiempo que dure
se clasifican en dos tipos: sincronizada para tiempos mayores a 10 min. Y corta para tiempos
menores.
En general la parada corta genera 0 unidades vacías y un
promedio de 22 unidades llenas, mientras que una parada
sincronizada genera en promedio 40 unidades vacías y 20
llenas en la caso de la empacadora litro 3. En la empacadora
litro 2 en la parada corta se desperdician 0 unidades vacías y
34 unidades llenas, y en la sincronizada 38 vacías y 43
llenas. Finalmente en la empacadora litro 1 en la parada
corta se desperdician 0 unidades vacías y 33 unidades llenas y en la sincronizada no se puede
establecer un promedio aceptable ya que los datos varían en forma considerable.
Idealmente una empacadora TBA debe desperdiciar 70 unidades entre llenas y vacías en una
parada sincronizada y 35 unidades llenas en una parada corta (4 unidades en el sellado
longitudinal, 3 unidades en el aplicador, 20 unidades de la cuna y 8 unidades en el plegador).
De acuerdo a lo anterior se concluye que la empacadora litro 1 genera 12 unidades más en
promedio que el estándar en cada parada sincronizada. En las otras empacadoras se cumple
con el estándar y en algunos casos se tienen desperdicios por debajo de éste.
4.2.3.8 Otros Residuos
Tabla 16. Troquel generado en las empacadoras TBA.
Fuente: El autor.
51
Tabla 17. Otros residuos generados en la sala de empaque.
Fuente: El autor.
4.2.5. Herramientas de producción más limpia
A continuación se utilizarán las herramientas de Producción Más Limpia para analizar la
problemática de generación de residuos sólidos. Se aplicarán las herramientas matriz DOFA;
Eco.mapas y eco-balances.
4.2.5.1. Matriz DOFA de residuos sólidos.
52
4.2.5.2. Eco-mapas de residuos sólidos.
Con el eco-mapa se identifican los puntos críticos y de mayor impacto en cuanto a generación
de residuos sólidos, lo que se ubican en el área de empaque. Ver Figura 20.
En el eco-mapa se establecen área de alta, media y baja generación de acuerdo al volumen de
residuos que se genere.
4.2.5.3. Eco-balances de residuos sólidos.
En los eco-balances se especifican todas las entradas y salidas de las operaciones unitarias
del proceso litro. Con la aplicación de esta herramienta se cuantifican cada una de las pérdidas
y desperdicios que se presentan en las diferentes empacadoras. Ver Figura 21.
53
Figura 20. Eco-mapas de residuos sólidos
54
Silos 100.000
FLEX 1
VTIS 2
TBA 3
ELECSTER
GENERACIÓN BAJA
GENERACIÓN MEDIA
EMBALAJE
RECAP
GENERACIÓN ALTA
ENCARTON.
490 kg/mes – 600 kg/mes
*En la cuantificación de residuos sólidos sólo se incluyen los kg de materiales de empaque generados por
las operaciones de proceso.
PLANTA NUEVA ASÉPTICOS
JULIO DE 2005
ECO – MAPA DE RESIDUOS SÓLIDOS
TBA 2
TBA 1
Sala de
empaque
TBA
Recap
Embalaje
Recap
GENERACIÓN BAJA
GENERACIÓN MEDIA
GENERACIÓN ALTA
490 kg/mes – 600 kg/mes
*En la cuantificación de residuos sólidos sólo se incluyen los kg de materiales de empaque generados por
las operaciones de proceso.
SALA DE EMPAQUE TBA Y EMBALAJE
JULIO DE 2005
ECO – MAPA DE RESIDUOS SÓLIDOS
Área de Tratamiento
térmico STORK
Almacenamiento
Tanques Omega
GENERACIÓN BAJA
GENERACIÓN MEDIA
GENERACIÓN ALTA
490 kg/mes – 600 kg/mes
*En la cuantificación de residuos sólidos sólo se incluyen los kg de materiales de empaque generados por
las operaciones de proceso.
ALMACENAM. Y TRATAMIENTO TÉRMICO
JULIO DE 2005
ECO – MAPA DE RESIDUOS SÓLIDOS
Figura 21. Eco-balances de residuos sólidos.
55
Figura 21. Eco-balances de residuos sólidos.
Almacenamiento
Tanques Omega
Tratamiento térmico
STORK
Arranques: 69.93 kg/mes
Arranques: 68.98 kg/mes
Cambio de refer:70.56 kg/mes
Cambio de refer: 65.52 kg/mes
Empalme rollo: 127.57 kg/mes
Material de
empaque:
102060 kg/mes
Empalme tira: 28.35 kg/mes
Emp. aluminio: 2.83 kg/mes
Empaque
TBA Litro 1
Tapas: 3240000
u/mes
Cartón: 270000
u/mes
Recap y
Encartonadora
Embalaje
Empalme rollo: 114.81 kg/mes
Material de
empaque:
102060 kg/mes
Empalme tira: 28.35 kg/mes
Emp. aluminio: 2.83 kg/mes
Empaque
TBA Litro 2
Emp. polietileno: 3.78 kg/mes
Emp. polietileno: 4.72 kg/mes
Fin de ciclo: 8.03 kg/mes
Fin de ciclo: 8.03 kg/mes
Troquel: 162 kg/mes
Troquel: 162 kg/mes
Control calidad: 224.85 kg/mes
Control calidad: 224.85 kg/mes
Empalme fábrica: 38.25 kg/mes
Empalme fábrica: 38.25 kg/mes
Material PT: 101324 kg/mes
Material PT: 101342 kg/mes
3240000 u/mes
Tapas: 3240000
u/mes
270000 u/mes
Cartón: 270000
u/mes
Recap y
Encartonadora
Embalaje
3240000 u/mes
270000 u/mes
PT: Producto terminado.
ANTIGUA PLANTA ASÉPTICOS
Todos los cálculos se realizaron para 15 ciclos de producción al mes (3240000 unidades) con la pérdida promedio en operaciones de proceso.
Figura 21. Eco-balances de residuos sólidos.
Almacenamiento
Silos de 100.000
Tratamiento térmico
FLEX No. 1.
Tratamiento térmico
VTIS No. 2
Arranques: 29.38 kg/mes
Arranques: 65.20 kg/mes
Cambio de refer: 18.83 kg/mes
Cambio de refer: 52.92 kg/mes
Empalme rollo: 191.36 kg/mes
Material de
empaque:
102060 kg/mes
Empalme tira: 35.44 kg/mes
Emp. aluminio: 9.45 kg/mes
Empaque
TBA Litro 3
Material de
empaque:
25175 kg/mes
Emp. polietileno: 9.45 kg/mes
Empaque
Bolsa
ELECSTER
Empalme rollo: 164.95 kg/mes
Fin de ciclo: 4.97 kg/mes
Calidad: 365 kg/mes
Material PT: 24592 kg/mes
Fin de ciclo: 7.56 kg/mes
Troquel: 162 kg/mes
Calidad: 224.85 kg/mes
Empalme fábrica: 38.25 kg/mes
Material PT: 101233 kg/mes
Tapas: 3240000
u/mes
Cartón: 270000
u/mes
Recap y
Encartonadora
Embalaje
3240000 u/mes
270000 u/mes
NUEVA PLANTA ASÉPTICOS
Todos los cálculos se realizaron para 15 ciclos de producción al mes (3240000 unidades) con la pérdida promedio en operaciones de proceso.
A partir del análisis del eco-balance se calculó el porcentaje de pérdidas de material de
empaque (rollo) en las máquinas, los datos obtenidos se resumen en la tabla 16. Aquí se
refleja que las mayores perdidas se generan en la empacadora de bolsa y entre las TBA la más
eficiente es la litro 3 ya que presenta menor número de paradas aunque en las perdidas por
operaciones de proceso (arranques, empalmes, cambios de referencia, entre otras) es la de
mayor volumen. Sin embargo las pérdidas en las TBA en un ciclo de producción normal, de 36
horas continuas, donde no se generen paradas, son inferiores al 1%.
Tabla 18. Porcentaje de perdidas de material de empaque (rollo) en las empacadoras.
Fuente: El autor.
4.2.5.4. Costos operacionales de residuos sólidos.
Se calcularon los costos de los materiales que no salen como producto terminado y se le
adicionó el costo por el manejo de residuos en el Centro de Acopio. En el caso de residuos
sólidos de cajas de litro se adicionaron los costos de todos los componentes de las mismas.
Los costos en cada punto de las empacadoras se resumen en el anexo J.
Para el personal de la línea es claro que uno de los problemas ambientales es la generación de
residuos sólidos. A pesar de esto, no se le hace un buen seguimiento al programa de orden y
aseo y como consecuencia no se tiene una buena clasificación de los residuos con lo que se
reducirían los costos operacionales relacionados con el manejo de éstos.
Tabla 19. Costos Operacionales de residuos sólidos generados.
Fuente: el autor.
56
3.2.5.
Desperdicios de material de empaque generado en la línea.
En la tabla 20 se presentan algunos de los desperdicios generados en la línea mes a mes,
donde porcentaje reportado incluye pérdidas esperadas de proceso y desperdicios generados
por fallas o paradas en las máquinas.
En el caso del consumo de tapas de recap el porcentaje esta por debajo de 1, debido a que la
información no se registra adecuadamente porque existe una inconsistencia de medidas y un
excedente de tapas que envía el proveedor. La información se registra de la siguiente forma: al
iniciar el turno el operario pesa la caja de tapas en kg y al finalizar vuelve a pesar la caja. La
diferencia en kg la convierte en número de unidades y es aquí donde le sobran unidades. Por
lo anterior el operario reporta que empaca más unidades y consume menos tapas sin tener en
cuenta que la relación es de 1:1. Para registrar bien la información se recomienda que se
registre al final del turno las unidades empacadas, unidades de tapas desperdiciadas y hacer el
ajuste de inventario a favor de lo que le sobra físicamente.
Con esto se conoce el consumo, desperdicio y excedente de la tapa o recap. Este es uno de
los casos donde no se tienen datos confiables de desperdicios y consumos debido a que no se
registra la información adecuadamente en la línea de producción.
Tabla 20. Desperdicio de materiales en la línea Diciembre-Junio de 2005.
Fuente: Software desperdicios empresa de derivados lácteos. Junio 2005.
57
4.2.6. Residuos Líquidos
A continuación se presenta un cuadro que resume los principales residuos líquidos generados:
Tabla 21. Resumen de los residuos líquidos generados en la línea.
FU EN TES
Alma cena mi ento d e
m ateria p rim a
Tratam ien to Te rm ico
Emp aq ue
Enca rton ado ra s y
a plica dor de recap
R ESIDU O S LIQU IDO S GEN ER AD OS
Agua s de lav ado de tan qu es
Insum os d e H igi ene y de si nfeccio n: sod a y acido
Emp uje s de sd e la l ine a de recib o (a gu a-l eche )
Ag ua d e lav ad os
Insum os d e H igi ene y de si nfeccio n: sod a y acido
Emp uje s de los equ ipo s (a gu a-leche )
Ag ua d e lav ad os
Insum os d e H igi ene y de si nfeccio n: sod a y acido
Pero xid o de H id rog en o
Prod ucto termi nad o
Ag ua d e lav ad os
Tin ta fecha do e ncartona do ra
Di sol ven te fe ch ado
Tinta co difi ca do r
So lucio n Lim pi ado ra
Prod ucto termi nad o
4.2.6.1. Generación de aguas residuales.
Las aguas residuales se han dividido en tres grupos: aguas de proceso, condensados, lavados
y empujes. La cantidad generada se resumió en el literal 3.1.2. (Anexo B).
El muestreo de caracterización de aguas residuales de lavados arrojo los siguientes
parámetros en cada uno de los equipos:
•
STORK: Valores promedio de pH= 7.97 para el desagüe que se realiza durante la
dosificación de soda, pH=12.51 en el enjuague, pH= 10.57 en la dosificación de ácido
(etapa de inyección del ácido donde se desocupa el agua con soda que quedo en el
equipo en la etapa anterior) y pH=1.34 en el enjuague final. Se obtuvo un valor máximo
para el pH= 12.67 y un valor mínimo de 1.07.
•
FLEX: Valores promedio de pH= 7.93 para el desagüe que se realiza durante la
dosificación de soda, pH=11.34 en el enjuague de soda y pH=4.82 en el enjuague de
ácido. Un valor máximo para el pH de 12.63 y un valor mínimo de 6.9.
•
VTIS: Valores promedio de pH= 8.94 para el desagüe que se realiza durante la
dosificación de soda y pH=11.66 en el enjuague. Un valor máximo para el pH de 13.02
y un valor mínimo de 8.87.
•
Empacadoras TBA: Valores promedio de pH=8.1 para el primer enjuague, pH=12,24
para el retorno de soda y pH=9.11 para el enjuague de soda. Un valor máximo de
12.77 y un valor mínimo de 7.8.
Para ver los resultados de la caracterización de aguas residuales remitirse al anexo K. Los
valores de pH bajo se deben a la presencia de ácido nítrico, mientras que los valores altos
cercanos a 12 se deben a la presencia de soda cáustica. En los primeros enjuagues, en
58
dosificación de soda y en la esterilización (empacadoras) los valores de pH son estables y
cercanos a 6. La temperatura de los enjuagues es de 20°C para los primeros y de 70-80°C
para los enjuagues de soda y ácido.
En el anexo K, se observa claramente que el agua de proceso se encuentra en condiciones
óptimas, con promedios de DQO=0 mg/l para todos los puntos de muestreo, ST= 102.5 mg/l y
pH= 7. Por tanto, el aporte de carga orgánica de este tipo de agua es bajo y la viabilidad de
recuperación es válida. En el caso de agua utilizada en los empujes iniciales de la línea se
obtienen parámetros de pH, conductividad y turbidez, dentro del rango de agua potable hasta
un tiempo determinado, mientras que el agua utilizada para empujes finales no cumple con los
parámetros de agua potable en ningún momento del empuje. Los procedimientos utilizados
para realizar las pruebas de caracterización de aguas residuales se presentan en el anexo L.
4.2.6.2. Empujes de la línea
Los empujes de la línea son de dos tipos: empujes iniciales y finales. Como su nombre lo indica
el inicial se realiza en el momento de empezar a enviar producto y el final al terminar la
producción. Los volúmenes obtenidos para cada tipo de empuje se resumen en el anexo M.
En la tabla 20 se adjunta los litros de leche en cada empuje, para el VTIS y el FLEX los datos
se tomaron cuando no se tenían instalados los silos de almacenamiento de leche (100.000
litros). Sin embargo, se tomaron tres muestras y se reporta la pérdida promedio con los silos
instalados que por supuesto es inferior a la que se tomó sin los silos. Esto se debe a que antes
los empujes los enviaban directamente desde recibo de leche, esta diferencia se presenta sólo
en los empujes iniciales. En la tabla 21 se presenta la pérdida promedio de leche en los
empujes de los diferentes equipos de la línea.
Tabla 22. Perdida promedio de leche en los empujes de la línea.
Fuente: El autor.
59
Para los datos de la cantidad de leche perdida en empujes se calcularon los estadígrafos que
indican un coeficiente de variación inferior al 8% en todos los casos, lo que refleja el error
promedio de los datos. Por otra parte, se calcularon los límites superiores e inferiores con +/2σ, los límites se especifican en el anexo correspondiente.
4.2.6.3. Insumos de higiene y desinfección para el lavado de equipos.
En las operaciones de lavado se realizan enjuagues alcalinos y ácidos donde se utilizan
soluciones de soda y ácido respectivamente. A continuación se resumen los consumos para
cada una de las maquinas en la tabla 22. En los silos y tanques de almacenamiento Omega
estas soluciones se recirculan y reutilizan.
Tabla 23. Insumos de higiene y desinfección en los lavados.
Fuente: El autor.
En los silos de almacenamiento de leche y en los tanques omega se tienen consumos bajos
porque en éstos solo se recargan las soluciones en cada lavado ya que se recirculan y lo que
se utiliza en cada lavado es el 10% de la cantidad de solución utilizada si se recargara todo el
sistema. La mayor cantidad de consumo de estos insumos químicos se presenta en los
equipos de tratamiento térmico donde las soluciones de lavado se vierten directamente al
sistema de drenaje.
4.2.6.4. Cantidad de peróxido de hidrógeno
El peróxido de hidrógeno se consume en las operaciones de empaque para cumplir con la
asepsia del producto en la esterilización del material de empaque. Los consumos se resumen
en tabla 24. Los consumos por mes se calcularon siguiendo el plan de producción de los
equipos de la línea.
60
Tabla 24. Consumo de Peróxido de Hidrógeno.
Fuente: El autor.
Fuente: El autor.
Con el gráfico presentado en el anexo N se observa claramente la relación lineal de consumo
de peróxido con las caídas de programa en la empacadora ELECSTER. El coeficiente de
regresión indica que cuando se presenta una caída adicional de programa se consume un litro
más de peróxido por 10000 unidades empacadas. En las TBA se tienen mayores consumos
de peróxido que en el caso máquina de bolsa (ELECSTER) aunque en ésta se tienen mayores
concentraciones de peróxido evaporado en el lugar de trabajo, lo que afecta las condiciones
ambientales y ocupacionales del ambiente.
4.2.6.5. Cantidad de producto generado por operaciones del proceso.
Entre los residuos líquidos generados en la línea se ubica el producto terminado que se
generan por las operaciones de proceso en las empacadoras: arranques, muestras de control
de calidad, empalmes, cambios de referencia y fin de ciclo. En la tabla 25 se resumen los litros
generados al mes. Este producto no se reprocesa, se envía a porcinos debido al difícil acceso
hasta la zona de tratamiento térmico, que se ubica en el segundo piso de la planta, mientras
que en la planta nueva si se reprocesa.
61
Tabla 25. Cantidad de producto perdido generado por operaciones de proceso (residuos)
Fuente: El autor.
Fuente: El autor.
Los cálculos de la generación mensual se determinaron con la programación de la producción.
(Ver anexo D). Los datos obtenidos del número de eventos mensuales donde se generan
residuos de producto se tomaron del promedio obtenido del seguimiento en cada uno de los
eventos.
62
4.2.7. Herramientas de producción más limpia
A continuación se utilizarán las herramientas de Producción Más Limpia para analizar la
problemática de generación de residuos líquidos. Se aplicarán las herramientas matriz DOFA;
Eco-mapas y eco-balances.
4.2.7.1. Matriz DOFA de residuos líquidos.
4.2.7.2. Eco-mapas de residuos líquidos.
En el eco-mapa de las diferentes áreas se refleja claramente que los mayores impactos
ambientales se generan en la operación de tratamiento térmico, debido a los empujes y
lavados. Figura 22.
4.2.7.3. Eco-balances
En los eco-balances se presentan todas las entradas y salidas, incluyendo las aguas de retorno
y aquellas que se envían a la PTAR, los insumos de higiene y desinfección, el producto
terminado que se pierde por operaciones de proceso (perdidas esperadas) y el peróxido de
hidrogeno. Ver Figura 23.
63
Figura 22. Eco-mapas de residuos líquidos
64
Silos 100.000
FLEX 1
VTIS 2
TBA 3
ELECSTER
GENERACIÓN BAJA
EMBALAJE
40000 l/mes – 100000 l/mes
RECAP
GENERACIÓN MEDIA
ENCARTON.
100000 l/mes – 200000 l/mes
GENERACIÓN ALTA
800000 l/mes – 1200000 l/mes
*Incluye: soda, ácido, peróxido, aguas y leche.
PLANTA NUEVA ASÉPTICOS
JULIO DE 2005
ECO – MAPA DE RESIDUOS LÍQUIDOS
TBA 1
TBA 2
Sala de
empaque
TBA
Recap
Embalaje
Recap
GENERACIÓN BAJA
GENERACIÓN MEDIA
GENERACIÓN ALTA
40000 l/mes – 100000 l/mes
100000 l/mes – 200000 l/mes
800000 l/mes – 1200000 l/mes
*Incluye: soda, ácido, peróxido, aguas y leche.
SALA DE EMPAQUE TBA Y EMBALAJE
JULIO DE 2005
ECO – MAPA DE RESIDUOS LÍQUIDOS
Área de Tratamiento
térmico STORK
Almacenamiento
Tanques Omega
GENERACIÓN BAJA
GENERACIÓN MEDIA
GENERACIÓN ALTA
40000 l/mes – 100000 l/mes
100000 l/mes – 200000 l/mes
800000 l/mes – 1200000 l/mes
*Incluye: soda, ácido, peróxido, aguas y leche.
ALMACENAM. Y TRATAMIENTO TÉRMICO
JULIO DE 2005
ECO – MAPA DE RESIDUOS LÍQUIDOS
Figura 23. Eco-Balance de residuos líquidos
65
Figura 23. Eco-Balance de residuos líquidos.
Agua residual: 44 m3/mes
44 m3/mes
Almacenamiento
Tanques Omega
Soda: 362 kg/mes
362 kg/mes
Ácido: 87.48 kg/mes
87.48 kg/mes
Agua residual: 777 m3/mes
777 m3/mes
Soda: 1260 kg/mes
1260 kg/mes
Tratamiento térmico
STORK
Ácido: 445 kg/mes
3265 l/mes
Leche empujes: 3265 l/mes
A. residual: 104.325 m3/mes
104.325 m3/mes
Soda: 90 kg/mes
Ácido: 40 kg/mes
Peróxido: 1082.2l/mes
Leche PT: 28692 l/mes
Empaque
TBA Litro 1
445 kg/mes
A. resid.: 158 m3/mes
90 kg/mes
Soda: 90 kg/mes
40 kg/mes
Ácido: 40 kg/mes
1082.2 l/mes
28692 l/mes
Peróxido: 1115 l/mes
Leche PT: 15122 l/mes
158 m3/mes
90 kg/mes
Empaque
TBA litro 2
40 kg/mes
1115 l/mes
15122 l/mes
ANTIGUA PLANTA ASÉPTICOS
Todos los cálculos se realizaron para 15 ciclos de producción al mes. Solo se consideran las aguas residuales generadas, entradas y salidas
del proceso que generan residuos.
Figura 23. Eco-Balance de residuos líquidos
Agua resid.: 124.920 m3/mes
Almacenamiento
Silos de 100.000
Soda: 360 kg/mes
Ácido: 87.48 kg/mes
Agua resid.: 1439 m3/mes
Soda: 720 kg/mes
720 kg/mes
Ácido: 243 kg/mes
243 kg/mes
Leche empujes: 4832 l/mes
Agua resid.: 251 m3/mes
Peróxido: 1085.72 l/mes
Leche PT: 17553 l/mes
4832 l/mes
Agua resid.: 1614 m3/mes
1614 m3/mes
Soda: 720 kg/mes
Ácido: 243 kg/mes
Leche empujes12150 l/mes
720 kg/mes
Tratamiento térmico
FLEX No. 1.
243 kg/mes
12150 l/mes
251 m3/mes
Soda: 90 kg/mes
Ácido: 40 kg/mes
360 kg/mes
87.48 kg/mes
1439 m3/mes
Tratamiento térmico
VTIS No. 2
124.920 m3/mes
90 kg/mes
Empaque
TBA Litro 3
40 kg/mes
1085.72 l/mes
Peróxido: 702.51 l/mes
Leche PT: 46737 l/mes
Empaque
Bolsa
ELECSTER
702.51 l/mes
46737 l/mes
17553 l/mes
NUEVA PLANTA ASÉPTICOS
Todos los cálculos se realizaron para 15 ciclos de producción al mes. Solo se consideran las aguas residuales generada, entradas y salidas
del proceso que generan residuos.
4.2.7.4. Costos operacionales por los residuos líquidos generados.
Se calcularon los costos de los residuos líquidos que no se convierten en producto final y se le
adicionó el costo de los mismos. Los costos relacionados con el punto de generación a lo largo
de la línea se resumen en el anexo O.
En la tabla 26 se calcularon los costos para los residuos líquidos: aguas residuales, insumos de
higiene y desinfección y leche.
Tabla 26. Costos operacionales por residuos líquidos generados en la línea.
Fuente: El autor.
4.2.8.
Desperdicios residuos líquidos generados en la línea por paradas.
En la línea de producción se generan mayores cantidades de residuos líquidos generados por
fallas o paradas en el ciclo productivo. Algunos de los residuos generados se presentan en la
tabla 27 a continuación con sus consumos y unidades empacadas. Los desperdicios varían
mes a mes al depender del comportamiento de las máquinas razón por la cual no se pueden
estandarizar.
66
Tabla 27. Desperdicios de residuos líquidos generados en la línea.
Fuente: Software desperdicios empresa de derivados lácteos. Junio 2005.
Para calcular el porcentaje de desperdicios se remplazaron los litros por unidad esperados a
partir del consumo mínimo por unidad dentro de los seis meses. Esto se aproximó en los
siguientes casos: tinta, disolventes, solución limpiadora y peróxido.
Los porcentajes de 0% de desperdicios reflejan que la información no se ajusta a la realidad.
Se recomienda levantar todos los estándares de consumo de insumos.
67
5. ALTERNATIVAS DE OPTIMIZACIÓN Y EVALUACIÓN FINANCIERA
En el diagnóstico realizado en la línea se observó un uso ineficiente y desperdicio del agua (%
de perdidas altas), ya que no se recuperan los desagües y todo es vertido directamente a la
línea de drenaje para luego ser tratado en PTAR, con lo que se incrementan los costos
operacionales en los que incurre la línea por consumo de agua. La compañía a través de este
estudio busca disminuir los costos por medio de alternativas de recuperación de aguas
minimizando así los costos de extraer, potabilizar y tratar las aguas. Por otra parte, las
alternativas que se describen a continuación brindan un margen de crecimiento para la planta
al traer equipos nuevos que requieran consumir agua de los pozos, los cuáles muestran un
creciente índice de escasez en un futuro próximo. Por las razones citadas anteriormente las
siguientes alternativas para la optimización del uso del recurso hídrico tienen prioridad para la
empresa de derivados lácteos.
5.1. ALTERNATIVAS PARA EL USO EFICIENTE DE AGUA
5.1.1. ALTERNATIVA 1. Recuperación de enjuagues de las operaciones de lavados,
empujes y agua estéril.
Fundamento teórico:
El aprovechamiento del recurso hídrico para diversas actividades como la generación de
energía, agricultura, agua potable, industria, entre otros, son los que causan la presión sobre la
disponibilidad y calidad del recurso. Debido a la importancia del recurso es necesario instalar
sistemas de reuso en las plantas industriales y demás actividades que requieran de este
insumo.
Acciones:
Para lograr una reducción en el consumo de agua de los equipos de la planta nueva de
asépticos se recomienda instalar un sistema de reuso del agua de los lavados, empujes y agua
estéril. Se recomienda recuperar el agua estéril que se utiliza para enfriar las máquinas
empacadoras después de la esterilización. Se plantean tres opciones de recuperación: 1.Un
sistema compuesto de dos tanques de acero inoxidable: uno para agua limpia derivada de la
esterilización y otro para agua sucia proveniente de empujes y enjuagues de los equipos de
ultra pasteurización ubicados en la planta nueva de asépticos, en esta opción se propone
recuperar agua 100% potable, 2. Un sistema igual al anterior pero se permite agua con una
68
turbidez inferior a 20 NTU y 3. Enviar al agua a la PTAP. El sistema a instalar para los dos
primeros escenarios se ilustra en la figura 24, a continuación:
Figura 24. Esquema actual y situación propuesta para recuperar agua.
Para el primer y segundo escenario nos remitimos a los resultados de caracterización de aguas
residuales (Anexo K), donde se estudian los parámetros de pH, conductividad y turbidez para
determinar en que tiempo el agua es potable y empezar a recuperarla. Este procedimiento se
utilizó para los enjuagues y empujes. Finalmente, en el caso del agua que proviene del
enfriamiento de la esterilización se propone recuperar el volumen total debido a la potabilidad
de la misma, al ser esterilizada previamente.
A continuación en la tabla 28 se presenta la inversión requerida para los tres escenarios.
Tabla 28. Inversión alternativa recuperación de enjuagues, empujes y agua estéril.
Fuente: El autor.
69
Para el primer y segundo escenario la posibilidad de instalar tanques de menor valor, que
serían en fibra de vidrio, no se contemplan pues éstos tanques no tienen buena vida útil al
estar en una la zona con alta contaminación de Soluciones de Soda y Acido, además de
soluciones concentradas de los mismos productos.
Para el análisis costo-beneficio nos remitimos a los costos actuales en los que se incurre para
la extracción y potabilización (PTAP) y para el tratamiento en la PTAR. Los datos actuales y
sus pronósticos para los próximos cinco años se resumen en el anexo Q. Para el incremento
anual de mano de obra nos basamos en el IPC + 2 ptos, aumento salarial en la compañía y
para los otros gastos en el IPP, ya que estos costos están centrados en insumos y
combustibles.
Con los resultados del anexo Q establecimos el flujo de caja de nuestra alternativa con la
inversión respectiva. Finalmente determinamos el Valor Presente Neto y la Tasa Interna de
Retorno. Los resultados se muestran a continuación en la tabla 29.
Tabla 29. Resultados del análisis costo-beneficio de la alternativa de recuperación de
enjuagues, empujes y agua estéril.
Fuente: El autor.
De acuerdo a los resultados del análisis costo-beneficio proyectado a cinco años la alternativa
de recuperación de agua de los enjuagues, empujes y agua estéril es viable para los tres
escenarios, ya que el VPN es mayor que cero y las TIR son superiores al 22%. El mejor
rendimiento se obtiene en el escenario tres, de enviar el agua a PTAP, ya que el volumen de
agua sería mucho mayor, lo que se refleja en la TIR y VPN de este escenario.
70
Con la implementación de esta alternativa se reduce el consumo de agua en la línea de 4234
m3/mes a un consumo de 4004 m3/mes si se implementa la alternativa con el primer
escenario, es decir, un ahorro del 6%. Para el segundo escenario el consumo de agua en la
línea se reduce a 3234 m3/mes, es decir, un ahorro del 24%. Finalmente en el tercer escenario
el consumo de agua en la línea se reduce a 3118 m3/mes lo que equivale a un ahorro del 26%.
5.1.2. ALTERANTIVA 2. Diseño de circuito cerrado hacia calderas.
Fundamento teórico:
El funcionamiento de las calderas requiere de una entrada constante de agua potable que
luego con ayuda del combustible es evaporada para ser enviada a los equipos de la planta que
lo requieran.
Acciones:
Recuperar las aguas de proceso y condensados que salen a
altas temperaturas (alrededor de 80°C) y enviarlas a las
calderas. Con esto se logra una reducción en el consumo de
agua potable, disminuye el volumen de agua a tratar en
PTAR y un ahorro en el combustible por la temperatura que
tiene el agua que llega al sistema
En la figura 25 se muestran las instalaciones requeridas para la implementación de esta
alternativa.
Figura 25. Esquema actual y propuesto de enviar agua a calderas.
Cálculos:
Ahorro diario en el combustible:
Inicialmente calculamos el calor que aporta el agua a recuperar debido a la temperatura que
trae utilizando la siguiente ecuación:
71
Q = m Cp ( T2 – T1 )
Donde,
M = flujo másico de agua recuperada (kg/h)
Cp = Calor específico del agua (4.2 KJ/Kg °C)
T2 = 72°C
T1 = 20 °C
Remplazando obtenemos,
Q = ( ( 1.01 kg/h ) * ( 4.2 KJ/Kg°C ) * (72 – 20)°C * 1000 kg/m3 ) / ( 3600 s/h )
Q = 61.5 KW
Finalmente obtenemos el ahorro en el combustible m3 / día utilizando el poder calorífico del
Gas natural, que tiene un valor de 32257 KJ / m3.
Vgas = ((61.5 KJ / s) / (37257 KJ / m3))
Vgas = 0.00164 m3 /s
Vgas = 142 m3 / día
El agua a recuperar proviene de los equipos de tratamiento térmico. La inversión requerida se
resume en la tabla 30.
Tabla 30. Inversión alternativa de recuperar agua de condensados para enviar a calderas.
Fuente: El autor.
En esta alternativa no se contemplan los condensados del VTIS que entran en contacto con el
producto ya que para ser recuperado requiere de un equipo adicional. Esta alternativa se cita a
continuación. Los resultados del análisis costo-beneficio a lograre con la implementación de la
alternativa se resumen en la tabla 31.
72
Tabla 31. Análisis costo-beneficio alternativa de recuperar agua para enviar a Calderas.
Fuente: El autor.
De acuerdo a los resultados del análisis costo-beneficio se establece que la alternativa de
recuperación de condensados es rentable económicamente debido a que presenta un VPN
mayor que cero y una TIR superior al 22%.
Con la implementación de esta alternativa se reduce el agua que actualmente se pierde en la
línea y que se debe extraer, potabilizar y tratar de 4234 m3/mes a un volumen de 3952
m3/mes, lo que equivale a un ahorro del 7%.
5.1.3 ALTERNATIVA 3. Recuperación de Condensados del VTIS.
Fundamento teórico:
El funcionamiento de las calderas requiere de una entrada constante de agua potable que
luego con ayuda del combustible es evaporada. Por tal razón los condensados deben circular
en un circuito cerrado con retorno a las calderas para optimizar el recurso hídrico.
Acciones:
Instalar un sistema de recuperación de condensados provisto de un medidor de índice de
refracción que rechace en forma automática el agua que venga mezclada con leche. El sistema
propuesto se muestra en la figura 26 a continuación.
73
Figura 26. Esquema de recolección de condensados propuesto para el VTIS.
El ahorro en esta alternativa se calculó con base en los costos por la extracción de agua
potable, el tratamiento en PTAR, tasas retributivas y el ahorro en combustible por la
temperatura que lleva el agua generada por condensados.
Cálculos:
Ahorro diario en el combustible:
Inicialmente calculamos el calor que aporta el agua a recuperar debido a la temperatura que
trae con la ecuación de transferencia de calor:
Q = m Cp ( T2 – T1 )
Donde,
M = flujo másico de agua recuperada (kg/h)
Cp = Calor específico del agua (4.2 KJ/Kg °C)
T2 = 72°C
T1 = 20 °C
Remplazando obtenemos,
Q = ((0.77 kg/h ) * ( 4.2 KJ/Kg°C ) * (72 – 20)°C * 1000 kg/m3 ) / ( 3600 s/h )
Q = 46.54 KW
Finalmente obtenemos el ahorro en el combustible m3 / día utilizando el poder calorífico del
Gas natural, que tiene un valor de 32257 KJ / m3.
74
Vgas = (46.54 KJ / s) / (37257 KJ / m3)
Vgas = 0.00124 m3 /s
Vgas = 108 m3 / día
La inversión requerida para la implementación de esta alternativa se presenta en la tabla 32.
Tabla 32. Inversión alternativa de recuperar condensados para del VTIS.
Fuente: El autor.
En la tabla 33 se resumen los resultados del análisis costo-beneficio que se puede obtener con
la implementación de la alternativa. Para estimar los beneficios nos remitimos al centro de
costos de la PTAP y la PTAR.
Tabla 33. Análisis costo-beneficio alternativa de recuperar condensados del VTIS.
Fuente: El autor.
A partir de los resultados del análisis costo-beneficio se concluye que la alternativa es viable ya
que presenta un VPN mayor que cero y una TIR atractiva.
La inversión no es tan alta ya que la empresa ya cuenta con un sistema de recolección de
condensados y se busca conectar el equipo a la línea. La TIR es alta debido a que la inversión
se recupera antes del primer año y proyectada a cinco años toma dicho valor. El análisis
financiero proyectado a un año tiene un VPN de $4.977.486 y una TIR igual a 28%.
75
Con la implementación de esta alternativa se reduce el volumen de agua, que actualmente se
vierte al sistema de drenaje, de 4234 m3/mes a un volumen de 3874 m3/mes, es decir, un
ahorro en la cantidad de agua que se debe extraer, potabilizar y tratar del 8%.
5.1.4 ALTERNATIVA 4. Diseño de circuito cerrado hacia la torre de enfriamiento
Fundamento teórico:
La torre de enfriamiento es un depósito que envía agua constantemente a la planta de
producción y de igual manera recibe de ésta agua de retorno. La torre tiene un ventilador que
esparce las gotas del agua de retorno, generando a la vez una corriente de aire caliente en el
interior de la piscina. Por lo anterior, en la torre ocurre un intercambio de calor entre las gotas
del agua de retorno que van cayendo a una temperatura alta (40°C aprox.) y las gotas de agua
que se están evaporando por la acción del aire caliente. Al ocurrir este fenómeno el nivel de
agua en la piscina no es el adecuado y es aquí donde ésta toma agua potable de la red.
Acciones:
Recuperar el agua de proceso que sale a temperatura ambiente, es decir, agua para la
refrigeración de homogenizador, bomba y placa de sellado. En la figura 27 se presenta un
esquema del montaje requerido en esta alternativa.
Figura 27. Esquema actual y propuesta línea de aguas en la torre de agua helada.
Cálculos:
Agua perdida en torres de enfriamiento por evaporación:
Para calcular esta pérdida nos basamos en las especificaciones técnicas de una torre, similar a
la que se tiene en la planta de derivados lácteos, marca SULZER AXIMA ESCHER WYSS para
76
la cual tenemos una potencia efectiva de 5.079.365 BTU-h (1488 KW) y se generan pérdidas
por evaporación de 2 m3 / hora.
Según un estudio realizado en la empresa procesadora de derivados lácteos la potencia
efectiva en las torres de enfriamiento durante un ciclo de 24 horas es de 4.300 KW.
Al plantearnos la siguiente relación obtenemos el agua pérdida por evaporación:
1488 KW equivale a una pérdida de 2m3 / hora
Para una torre de 4300 KW a cuanto equivale la pérdida por evaporación.
Por tanto, la cantidad de agua pérdida es de 5.77 m3 por hora. Esto equivale a la cantidad de
agua que se toma actualmente de la red para completar el nivel deseable en el tanque de la
torre. En la tabla 34 se presenta la inversión requerida para la alternativa en mención.
Tabla 34. Inversión alternativa de recuperar agua para enviar a Torres.
Fuente: El autor.
Para el análisis costo-beneficio nos remitimos al centro de costos actuales de la Planta de
Tratamiento de aguas residuales y a la planta de tratamiento de agua potable para establecer
el costo por m3 de agua tratado en ambos centros. Los datos se incluyen en el anexo Q.
En la tabla 35 se resumen los resultados del flujo de caja y los resultados del análisis costobeneficio de la alternativa. Los beneficios económicos se obtuvieron con la diferencia de los
costos actuales y los costos que se tendrían si se implementara la alternativa.
77
Tabla 35. Análisis costo-beneficio alternativa de recuperar agua para enviar a Torre.
Fuente: El autor.
A partir de los resultados del análisis costo-beneficio se establece que la alternativa es viable
ya que presenta un VPN mayor que cero y una TIR buena debido a que la inversión se
recupera antes del primer año y además el proyecto se evaluó a cinco años. El análisis costobeneficio proyectado aun año tiene un VPN de $71.378.069 y una TIR igual a 26%.
Con la implementación de esta alternativa se reduce el volumen de agua vertida directamente
al sistema de drenaje de 4234 m3/mes a un volumen de 2159 m3/mes, lo que equivale a un
ahorro, en el volumen extraído, potabilizado y tratado en PTAR, del 49%.
5.1.5 ALTERNATIVA 5. Captación de aguas lluvias.
Fundamento teórico.
En la zona donde se ubica de la empresa de derivados
lácteos se presentan lluvias en forma constante durante
todo el año lo que significa una suficiente oferta hídrica. Por
tanto, se puede aprovechar este tipo de aguas para
actividades que no requieren agua 100% potable como es
el lavado de carrotanques, cubetas y pisos.
Acciones:
Actualmente se recogen aguas lluvias en tres puntos de la planta pero estas se están drenando
al alcantarillado de aguas lluvias ya que no se cuenta con los equipos para filtrarla y
desinfectarla por lo que actualmente el agua toca botarla. En estos puntos se plantea el
sistema de tratamiento de aguas con la bomba necesaria para el correcto funcionamiento.
Para la captación de aguas lluvias se requiere una obra compuesta básicamente por los
siguientes elementos:
a) captación: Sistema de techos con suficiente área y pendiente.
78
b) recolección y conducción: Instalación de canales y conexión entre éstos y las
bajantes.
c) almacenamiento: tanque provisto de un sistema de tratamiento de aguas.
d) tratamiento del agua: torre de aireación y sistema de cloración.
Actualmente todas las cubiertas de las diferentes áreas de la planta cuentan con canales de
recolección y bajantes. En la planta de producción las aguas lluvias se envían por un
alcantarillado combinado con las aguas negras y aguas de la planta. Mientras que en la zona
del CENDIS, lavado de cubetas y taller automotriz el sistema de drenaje de las aguas lluvias se
encuentra independiente. Para observar los planos actuales de los diferentes sistemas de
drenaje remitirse al estudio de SISTEMAS DE EVACUACIÔN DE CRECIENTES, DISEÑO
HIDRAÚLICO DE LAS OBRAS de Diseño y Construcciones C&R, disponible en el área de
ingeniería y proyectos de la compañía.
Por lo anterior la alternativa de captación de aguas lluvias solo es posible implementarla en la
zona donde el sistema de drenaje es independiente. En la planta de producción es necesario
independizar primero el sistema de drenaje antes de implementar un sistema de captación de
aguas lluvias.
La alternativa requiere una conexión del edificio nuevo de CENDIS hacia el sistema de drenaje
de aguas lluvias para enviarlas a un tanque de 500 m3 provisto de un sistema de tratamiento
de aguas. Para presentar la propuesta de interconexión de redes hidráulicas para lograr una
mayor recolección de aguas lluvias frente al sistema actual que se tiene se estudiaron los
planos disponibles.
Para el correcto funcionamiento del sistema de captación de aguas lluvias se recomienda un
mantenimiento donde se abarquen los siguientes aspectos:
- Conservar el tejado en buenas condiciones. Repare cualquier hueco en el tejado y cambie
tejas en mal estado para prevenir goteras.
- Limpiar el tejado entre lluvias, removiendo partículas extrañas y materia fecal de pájaros.
- Conservar las canales en buenas condiciones. Asegúrese que estén firmemente atadas al
tejado y que estén bien unidas para evitar escapes de agua cuando llueva.
- Remover las partículas que puedan obstruir las canales.
- Chequear las mallas que van en las canales y remueva material depositado en ellas que
pueda obstruir el paso del agua.
- Si utiliza caja de recolección para recoger las primeras aguas lluvias, limpiarla después de
cada lluvia para remover los sedimentos, espumas o natas que se puedan encontrar.
79
•
Cálculo de caudales:
Para el cálculo de los caudales de escorrentía que deberá manejar el sistema de captación de
aguas lluvias se utilizó el Método Racional, en el cual el valor del caudal esta dado por:
Q=CxIxA
(2)
Donde,
C: Coeficiente de escorrentía (0.92 para asfalto y techos).
I: Intensidad de lluvia en la zona. (mm/h)
A: Área del techo (km2).
Para aplicar la fórmula se debe multiplicar por K: Factor de conversión a unidades SI (0.278)
para obtener el caudal en m3 por segundos. El coeficiente de escorrentía depende de las
características y condiciones del suelo. Para obtener un dato acertado de la intensidad de
lluvias se recurrió al estudio de SISTEMAS DE EVACUACIÔN DE CRECIENTES, DISEÑO
HIDRAÚLICO DE LAS OBRAS de Diseño y Construcciones C&R, Marzo de 2002, disponible
en la empresa. En este estudio se toman valores máximos mensuales de precipitación (mm en
24 horas) de información del IDEAM desde 1982-2001 en los meses de Enero a diciembre. A
estos datos se les realizó un ajuste a diferentes distribuciones de probabilidad (normal, Log
Normal, Gumbel, Pearson y Log Pearson). A partir de los resultados de las distribuciones se
escogió la de Pearson de tres parámetros por la homogeneidad de sus parámetros estadísticos
y por el acertado ajuste de los valores extremos de precipitación. Finalmente para determinar el
área aferente (A) se utilizaron las medidas de los planos disponibles en la compañía donde se
establece el área de las cubiertas del CENDIS.
Remplazando en la ecuación (3) obtenemos los diferentes caudales que se deben manejar
para las cubiertas de la planta. Los datos se resumen en la tabla 37.
Tabla 37. Caudales a manejar en el sistema de captación de aguas lluvias.
Fuente: El autor.
80
En esta alternativa se plantea recoger solo el agua lluvia en las cubiertas del CENDIS. La
inversión requerida para tal fin se incluye en el anexo W, donde básicamente se requiere la
construcción de un tanque en concreto, conectar el sistema actual de drenaje con el tanque,
sistema de tratamiento de aguas, válvulas y accesorios.
El análisis costo-beneficio se realizó basándonos en los costos de extracción, potabilización y
tratamiento de aguas residuales. Los resultados se adjuntan en la taba 38.
Tabla 38. Análisis costo-beneficio alternativa de captación de aguas lluvias.
De acuerdo a los resultados del análisis costo-beneficio se concluye que la alternativa es viable
a los cinco meses con un VPN mayor que cero y una TIR de 36% superior a la tasa de la
compañía. El análisis costo-beneficio proyectado a cinco años es igualmente rentable con una
mayor Tasa Interna de Retorno (TIR).
Con la implementación de esta alternativa se dejan de extraer, potabilizar y tratar 32659 m3 al
mes.
5.2. ALTERNATIVAS PARA LA OPTIMIZACIÓN DE ENERGÍA
5.2.1 ALTERNATIVA 1. Automatización del sistema de refrigeración con amoníaco
(Banco de hielo).
Fundamento teórico:
Los equipos de refrigeración hoy en día tienen motores que consumen gran cantidad de
energía lo que incrementa en forma considerable los costos de operación. Adicionalmente, los
procesos de producción de la compañía que necesitan enfriamiento (agua helada) no son
continuos, es decir, que existen lapsos de tiempos entre baches donde las bombas y todo el
sistema trabajan más tiempo de lo necesario consumiendo recursos y energía pues no existe
un elemento que regule el sistema e indique cuando se debe apagar y encender, es decir que
todo
depende de la voluntad de los electromecánicos responsables de la operación y
mantenimiento de los equipos.
81
El sistema actual de los bancos de hielo cuenta con tres compresores de 250 hP,
condensadores, 8 bancos de hielo y 8 bombas de diferentes potencias. Todos los equipos
permanecen encendidos durante las 24 horas.
Acciones:
Automatizar el sistema del banco de hielo, de tal manera que se enciendan los motores de los
diferentes equipos sólo cuando sea necesario reduciendo así el consumo de energía.
Para realizar este trabajo se necesitan componentes adicionales: controlador PLC, fuente de
voltaje, cables de conexión, chasis para ubicar módulos, módulos de salida digitales a relé,
módulos de entradas análogas de ocho canales de 4 a 20 mA, cables de programación entre
PLC y PC, convertidores de señal RS485/RS 232, tablero eléctrico fabricado en lamina de
acero calibre 16 pintura electrostática al horno, disyuntores de diferentes corrientes nominales
para proteger módulos, borneras tipo fusible, cortocircuitables para proteger entradas
análogas, borna de tierra para las señales análogas, bornas de control, software de
supervisión, control y adquisición de datos Wonderware. En la figura 28 se presenta el
esquema básico de los bancos de hielo actuales.
Figura 28. Esquema actual de compresores y bombas del banco de hielo.
Cálculos:
En la implementación de esta alternativa se tienen tres puntos de ahorros por consumo de
energía, a saber: bombas, compresores y condensadores. Para estimar el ahorro a lograr con
la implementación de esta alternativa se realizó una aproximación con el peor escenario ya que
el ahorro exacto no es posible cuantificarlo hasta que se implemente la alternativa y se instalen
medidores de energía en los diferentes puntos.
82
En el caso del ahorro por las bombas se realizó un seguimiento en
los puntos de consumo para estimar el tiempo que actualmente se
tienen encendidas las bombas de agua helada y cuanto tiempo se
podrían apagar (en los lavados), el formato se adjunta en el anexo
X.
Para estimar el ahorro de los compresores se recurrió a los datos arrojados por un estudio
realizado por la compañía que muestran que actualmente se necesitan 2.28 compresores para
toda la planta. Actualmente se utilizan los tres compresores al 95% y con la automatización se
busca que se utilicen dos al 100% y el tercero al 28%. Con la ayuda del software mycomw
versión 5.0 se estimaron los consumos con las dos opciones y el ahorro equivale al 5% en
consumo de energía. En los cálculos se tomó la sumatoria de los kW de todos los compresores
y a ésta se le determinó el 5% que equivale al ahorro.
Finalmente para el ahorro de los condensadores se propone apagar los ventiladores de éstos
en el turno de 10:00 p.m. a 6:00 a.m. debido a que en este lapso de tiempo se tienen
temperaturas que oscilan entre 8 y 10°C. Los cálculos del porcentaje de ahorro se
determinaron con ayuda del software Evapsec 2, fabricante Evapco, el cual se alimentó con las
variables de temperatura de condensación del amoníaco (30°C) y con la temperatura de bulbo
húmedo (15°C durante el día y 10°C durante la noche) para un modelo de condensadores
PMCB con los que se cuenta en la planta. Los datos arrojados por el software se resumen en
el anexo Y.
Para la temperatura de 15°C se tienen 715.67 KW y para 10°C obtenemos 952.2 KW, lo que
equivale a un ahorro del 33% en el consumo total de energía. En los cálculos se tomó la
sumatoria de los kW de todos los compresores al 100% y a ésta se le determinó el 30% que
equivale al ahorro.
Para establecer los ahorros se tomaron todos los datos de placa de los motores de los
diferentes equipos que pertenecen al banco de hielo: bombas, compresores (3 equipos de 250
hP) y condensadores con sus respectivos motores de ventiladores y bombas. Con la potencia
de los equipos se establecieron los ahorros si se tienen las bombas apagadas durante los
lavados, los condensadores apagados en el turno de 10:00 p.m. a 6:00 a.m. y los compresores
trabajando dos al 100% y otro al 28%. Los ahorros e inversión requerida se incluye a
continuación en la tabla 39.
83
Tabla 39. Ahorro e inversión alternativa de automatización bancos de hielo.
Fuente: El autor.
INVERSION REQUERIDA BANCOS DE HIELO*
ITEM
SUBTOTAL SUBTOTAL $
TOTAL
Hardware
US $ 15810
$ 36.543.708
Software sistema
US $ 8874
$ 20.511.630
Automatización de
Señales de campo
US $ 3420
$ 7.905.091
los bancos de hielo
Ingenieria
US $ 5890
$ 13.614.323
Exclusiones
$ 7.900.000
$ 7.900.000
TOTAL DE LA INVERSIÒN:
$ 86.474.751
*La inversion detallada se adjunta en el anexo Z. TRM: $2311,43. Julio 29 de 2005.
ALTERNATIVA
Para realizar el análisis costo-beneficio se calculó el ahorro anual y se proyecto el valor de la
energía con el porcentaje de aumento del año anterior del IPC para los años siguientes. Los
resultados del análisis costo-beneficio se resumen en la tabla 40.
Tabla 40. Análisis costo-beneficio alternativa de automatización bancos de hielo.
Fuente: El autor.
84
A partir de los resultados del análisis costo-beneficio concluimos que la alternativa es viable ya
que presenta un VPN mayor que cero y una TIR bastante alta debido a que la inversión se
recupera antes del primer año y proyectada a cinco años toma dicho valor. El análisis
financiero proyectado a un año tiene un VPN de $45.784.543 y una TIR igual a 59%.
Con la implementación de esta alternativa se dejan de consumir 71895 kW al mes.
5.3. ALTERNATIVAS PARA DISMINUCIÓN DE RESIDUOS SÓLIDOS GENERADOS.
5.3.1. ALTERNATIVA 1. Optimización paradas imprevistas en las máquinas de embalaje.
Fundamento teórico:
Los equipos de embalaje generan desperdicios de producto terminado en grandes cantidades
debido a fallas que generan paradas a lo largo de toda la línea, por tal razón, éste es el punto
más crítico. Para la selección de las alternativas nos basamos en los seguimientos realizados
donde se muestran los defectos finales más comunes las cuáles se citan a continuación:
a. No se utilizan medidores de temperatura para el pegante de la
encartonadora. Las fallas y paradas en la encartonadora muchas
veces se presentan por problemas con la temperatura del pegante
que es cuadrada manualmente y se gradúa hasta que funcione
correctamente “Prueba de ensayo y error”. Con esto se incrementa el
desperdicio de la línea y el tiempo de las paradas.
b. No se tiene medidores de flujo y presión de aire en el aplicador de
recap. Muchas paradas se presentan debido a esto lo que genera desperdicios a lo largo de la
línea y pérdidas de tiempo en el momento de detectar la falla para volver a arrancar la
máquina.
Acciones:
Instalar medidores de temperatura, flujo y presión de aire en cada uno de los puntos en que se
requieran.
En esta alternativa no es posible cuantificar los beneficios económicos debido a que esta
enfocada a reducir los desperdicios generados en la línea por paradas en los equipos del área
de embalaje y éstos no son constantes lo que hace que no exista un estándar de unidades
85
desperdiciadas en cada parada ocasionada por fallas en los parámetros de temperatura del
pegante, flujo y presión del aire.
La inversión requerida para estos medidores se presenta a continuación en la tabla 41.
Tabla 41. Inversión optimización de paradas en el embalaje.
INVERSIÒN REQUERIDA
ITEM
SUBTOTAL
$ TOTAL
Medidores de flujo de aire
US $ 2000
$ 4.615.380
Medidores de presiòn de aire US $ 1200
$ 2.769.228
Medidores de temperatura
US $ 300
$ 692.307
$ 8.076.915
COSTO TOTAL:
*Cotizado por: Ing. Freddy Lòpez. TRM: 2307,69. Agosto 5
de 2005. www.portafolio.com.co
5.3.2. ALTERNATIVA 2. Estandarización de pérdidas esperadas de proceso en el área de
empaque.
Fundamento teórico:
Hoy en día los mayores impactos en los costos de la línea se deben a los materiales de
empaque perdidos y desperdiciados en la línea. Entre las pérdidas esperadas del proceso de
empaque se ubican las derivadas de los empalmes, cuyos estándares de fábrica están por
debajo del promedio de unidades que se pierden actualmente en la compañía.
Acciones:
Se propone ajustar las empacadoras TBA para que todos los empalmes de los materiales
arrojen 3 unidades y de esta manera cumplir con los estándares recomendados por los
fabricantes de las máquinas. Con esto se logra reducir el número de unidades en cada
empalme de rollo de 12 a 3 unidades, de igual forma en los otros materiales, es decir, tira,
aluminio y polietileno, aunque éstos últimos no se encuentran tan alejados del estándar. El
único costo en el que se incurre es en la asesoría del técnico de Tetra pak.
El ahorro se estimó considerando los promedios actuales de los diferentes empalmes con sus
costos y los que se tuvieran si la máquina se estandariza en 3 unidades en todos los
empalmes. En la tabla 42 se resumen los beneficios económicos a lograr.
86
Tabla 42. Beneficio económico por estandarizar pérdidas en empalmes.
Los ahorros están calculados siguiendo el plan de la producción actual. Se recomienda
implementar esta alternativa para disminuir los costos de materiales de empaque y el costo por
manejo de residuos sólidos de la línea. En la tabla 42 no se tuvo en cuenta este último costo.
87
CONCLUSIONES
En el documento anterior se formularon estrategias de Producción Más Limpia en la línea de leche
Tetra Brick en una industria procesadora de derivados lácteos, basadas en la reducción de los
consumos de agua en las operaciones y en la disminución de residuos generados.
Los índices de consumo de agua son de 0.38 l agua / l de leche procesada para la planta nueva de
asépticos cuando se conecta la empacadora litro con el VTIS mientras que cuando se conecta al
otro equipo de UHT, FLEX, el índice es de 0.47 l de agua / l de leche procesada. En la planta
antigua los índices son de 0.3 l de agua / l leche procesada. Estos índices no incluyen el consumo
de agua en el área de recibo de leche. Por tal razón no se pueden comparar con el estándar
internacional establecido para la industria láctea.
El índices de generación de residuos sólidos en la línea de asépticos es de 7.9 kg generados por
tonelada producida. Este índice incluye pérdidas y desperdicios generados en la línea. El índice de
la línea litro, donde sólo se tienen en cuenta los kilogramos generados por materiales de empaque
perdidos en operaciones de proceso, en el área de empaque es de 0.02 kg por litro de leche
empacado en el caso de las TBA mientras que para la empacadora de bolsa ELECSTER es de 0.1
kg por litro de leche empacado.
Los costos de ineficiencia debidos al volumen de agua que se pierde actualmente en la línea es de
$128.331.638 anuales, por residuos sólidos generados $499.389-389 al mes donde sólo se incluye
materiales de empaque por operaciones de proceso, tapas, troquel y cartón. Finalmente para los
residuos líquidos los costos mensuales son de $.
Para la reducción del consumo de agua se proponen alternativas de recuperación de agua utilizada
en enjuagues de los lavados, agua proveniente de la esterilización de las máquinas empacadoras y
la utilizada en los empujes iniciales. Los volúmenes a recuperar se consideraron de acuerdo a los
parámetros de pH, conductividad y turbidez de agua potable. En el análisis financiero de la
alternativa #1 se plantearon tres escenarios y el tercero de ellos donde se plantea enviar el agua
recuperada a la Planta de Tratamiento de Agua Potable se obtuvo una TIR de 67% proyectado a
cinco años.
Otra alternativa propuesta para la reducción del consumo de agua de la línea es implementar un
circuito cerrado para enviar los condensados a las calderas, donde se tienen ahorros de agua y
combustible debido a la temperatura que llevan los condensados. En esta alternativa se obtuvo
una TIR del 53% proyectada a cinco años. Para recuperar los condensados del VTIS se requiere
de un medidor óptico adicional para detectar la presencia de leche y evitar que se vaya a las
calderas. Esta alternativa se estudio en forma independiente y se obtuvo una TIR de 28%
proyectada a un año.
En la temática de reducción de consumo de agua se propone diseñar un circuito cerrado hacía las
torres de enfriamiento ya que actualmente el agua que se utiliza en la refrigeración de equipos se
está perdiendo y presenta condiciones de potabilidad. El análisis costo-beneficio de esta alternativa
nos arrojó una TIR de 26% proyectada a un año, lo que significa que la inversión se recupera antes
del primer año.
Finalmente en las alternativas propuestas para la disminuir el consumo de agua se plantea realizar
la captación de aguas lluvias para realizar lavado de cubetas, carrotanques y pisos. El análisis
costo-beneficio nos muestra una TIR del 28% proyectada a cinco meses lo que demuestra la
viabilidad del proyecto.
Al estudiar las diferentes alternativas se detectó la oportunidad de plantear una enfocada a la
reducción del consumo de energía que consiste en automatizar los bancos de hielo de tal forma
que los motores de las bombas, compresores y condensadores sólo se enciendan cuando se
requiera no las 24 horas como se viene haciendo actualmente. Esta alternativa se cotizó con
ANREC Ltda. (Andes Refrigeration Engineers Center), una empresa dedicada a realizar estudios
de este tipo. El análisis costo-beneficio muestra una TIR del 59% proyectada a un año. Por lo
anterior el proyecto es totalmente viable.
En la optimización de residuos generados se propone instalar medidores de temperatura de
pegante, flujo y presión de aire en las máquinas de embalaje para disminuir las paradas
imprevistas que generan la mayor cantidad de desperdicios. En análisis financiero no se realizó
debido a que la alternativa esta enfocada en la disminución de desperdicios y éstos varían en cada
parada ya que dependen del funcionamiento del equipo, por tanto no se tiene un volumen
constante de desperdicios o de costos de ineficiencias.
Por otra parte, en las empacadoras TBA se propone estandarizar las pérdidas en las operaciones
de los empalmes lo que implicaría un ahorro de aproximadamente $34.000.000 anuales teniendo
en cuenta sólo los costos de los materiales perdidos en cada empalme realizado, es decir, tira,
polietileno, aluminio y flexo. Los costos por el manejo de residuos sólidos, de $190 por kg, no se
tuvieron en cuenta.
RECOMENDACIONES
•
Implementar un Programa de Mantenimiento Preventivo, llevando registros (hoja de vida)
de los daños que se presentan en cada pieza de la máquina. Cambiar el esquema que se
lleva hoy en día, porque no se especifica el problema en detalle.
•
Detectar todas las fugas de agua, que se están presentando en las tuberías, en forma
periódica.
•
Estandarizar operaciones de lavado de pisos, cubetas, paredes, entre otras. Con el fin de
reducir consumos innecesarios de agua.
•
Capacitar al personal de trabajo sobre el ahorro en el consumo del recurso hídrico. Evitar
prácticas de barrido de pisos con agua.
•
Realizar seguimientos periódicos al sistema de segregación de residuos desde la fuente de
origen.
•
Instalar válvulas en los flujos de agua para detener cuando no estén en uso. (Se ha
observado que los operarios se van y dejan las mangueras abiertas).
•
Instalar ahorradores de agua en las duchas, lavamanos, mangueras.
•
Implementar eco – índices en la compañía. (litros de agua / producto terminado).
•
Realizar estudios periódicos para evaluar y reducir los consumos innecesarios. (Requiere
instalación de medidores).
•
Realizar un estudio ergonómico de los puestos de trabajo en las diferentes áreas de la
línea de producción, haciendo énfasis en las zonas de empaque para disminuir la
inhalación de peróxido de hidrógeno.
•
Implementar un programa de limpieza en seco previo a la limpieza con agua en las
diferentes zonas de producción.
•
Mejorar la iluminación de las áreas en la planta antigua.
•
Acortar los tiempos en los empujes mediante un método práctico midiendo la crioscopia a
intervalos de tiempo durante todo el empuje.
•
Garantizar que se registren datos reales y no acomodados a favor del operario en el
sistema de pérdidas y desperdicios. Reestructurar este sistema y listar todas las posibles
causas.
•
Estandarizar las pérdidas de proceso en el área de empaque según lo establecido por tetra
pak, ajustando la máquina para que elimine las unidades recomendadas.
•
Mejorar el sistema de recuperación de cajas que son rechazadas por el sensor al no tener
el recap (tapa), ya que al caer en el cajón de acero inoxidable con agua se maltratan
convirtiéndose así en desperdicios debido a que no cumplen con los requerimientos del
cliente al estar maltratadas.
•
En los volúmenes de los lavados podemos observar que al utilizar la empacadora TBA litro
2 se consume mayor cantidad de agua esto se debe a la ubicación de la maquina frente al
centro de lavados CIP, es decir, para que el agua de lavados llegue a la TBA litro 2 debe
recorrer una mayor distancia que para la TBA litro 1. Para disminuir el consumo adicional
se recomienda instalar un bypass en la tubería.
•
Realizar un estudio para ver la viabilidad de purificar el agua tratada en PTAR para
utilizarla en los bancos de hielo y/o en la torre, aprovechando la alta tecnología del
tratamiento que se le hace a las aguas residuales. Se deben comparar los parámetros
actuales del vertimiento con los parámetros establecidos para el agua de los bancos de
hielo y de torre. De esta manera se establece si se requiere de un tratamiento adicional
para que el agua proveniente de PTAR se pueda retornar. En las calderas no es
recomendable utilizarla en las calderas ya que el agua tratada presenta alto contenido de
sólidos. De ser necesario, el porcentaje de agua a recuperar se puede mezclar con otro
porcentaje de agua potable para cumplir exactamente con el parámetro estándar requerido
en torres y bancos de hielo.
•
Realizar una señalización adecuada en las áreas de la planta con el objetivo de establecer
un buen nivel de seguridad y protección a los trabajos mejorando a la vez la productividad.
Se recomienda seguir los parámetros del decreto 485/1997 del ministerio de trabajo y
asuntos sociales disponible en la página web http://www.mtas.es/insht/legislation/senal.htm
donde se citan todas las disposiciones mínimas en materia de señalización de seguridad y
salud en el trabajo.
CRITERIOS DE LA SEÑALIZACIÓN RECOMENDADA EN LAS DIFERENTES ÁREAS
1. Los pasillos para el flujo de personal y de materiales deben tener por lo menos 75 cm de
ancho.
2. Para pasillos de tráfico vehicular (montacargas) en un solo sentido se debe tener 50 cm de
lado y lado con respecto al ancho de los vehículos. Así, si el montacargas mide 1m el
ancho del pasillo debe ser de 2m.
3. Para pasillos de tráfico vehicular de dos sentidos el ancho total es la suma de la anchura
exterior de la carga más los 50 cm de tolerancia de lado y lado y 40 cm de distancia entre
los dos vehículos. Así, para dos montacargas de 1m el pasillo de doble sentido debe ser de
3.4m.
4.
Al realizar la demarcación de los puestos de trabajo se debe manejar un margen mínimo
de 50 cm para inspección y mantenimiento y 60 cm para operación del equipo.
5. Las áreas de trabajo se deben demarcar con franjas de 5cm a 10 cm de ancho de color
amarillo. (Rectángulos o cuadrados).
6.
Las áreas de almacenamiento de insumos se deben demarcar con franjas de 5cm a 10 cm
de ancho, de color amarillo. (Rectángulos o cuadrados).
7. La demarcación de las vías de circulación se realiza con flechas que indiquen la dirección
del flujo, pueden ser de color blanco o amarillo. Ver esquema de flechas con las medidas
recomendadas a continuación.
U N ID IR E C C IO N A L
5 cm
20 cm
50 cm
B IID IR E C C IO N A L
20 cm
30 cm
20 cm
8. Las partes peligrosas de maquinarias y equipos serán señalizadas con color naranja.
9. La señalización de riesgo permanente indica que las bandas alternadas negras y amarillas
estarán inclinadas 45°, con una anchura de 11 cm. El amarillo debe cubrir al menos el 50%
del área de la señal de riesgo.
Las áreas recomendadas para demarcar en la línea son: puestos de trabajo, demarcación de
almacenamiento de materias primas e insumos, vías de circulación (flujo de personal y
materiales), señalización de riesgo permanente y manejo integral de residuos (tablero
informativo de los tipos de residuos en el CAT, canecas plásticos demarcadas con el tipo de
residuos y color apropiado de acuerdo al tipo de residuos). Se recomienda priorizar las áreas
de empaque y embalaje en el momento de realizar la señalización.
•
Para la recolección de los residuos se recomienda el uso de carros de mayor
capacidad que puedan realizar simultáneamente las actividades de segregación y
recolección. Los carros transportadores se limitan solo a recoger los residuos del CAT
y llevarlos a lugar destinado para la venta posterior. Además se recomienda mejorar
las condiciones actuales del CAT en cuanto a señalización, distribución de espacios,
segregación, orden y limpieza.
•
Se recomienda instalar tableros de herramientas de operación normal y ajuste,
destinarles un lugar cercano al puesto de trabajo para facilitar las labores en las
paradas que se presenten, optimizando así el tiempo de trabajo al eliminar tiempos
muertos.
•
USO DE TARJETA PROBLEMA: Se recomienda mantener un historial documentado
de los equipos para facilitar el mantenimiento preventivo mediante la implementación
del uso de tarjetas de problema donde el operario registra datos como: fecha en que
se elabora, turno y persona que la genera, tipo de problema con una breve descripción
y la acción sugerida. El objetivo de las tarjetas es mantener informado a todo el
personal cualquier irregularidad o mejora en el equipo. La tarjeta problema se debe
ubicar próxima a la parte del equipo que sufrió la avería.
REFERENCIAS BIBLIOGRAFICAS
•
(1) ETIENNE Guillermo. Limpieza y Saneamiento en la industria de Alimentos, láctea y de
Bebidas. Ecolab, Inc. Impreso en St. Paul MN.
•
(2) Manual de Industrias Lácteas. Tetra Pack Processing Systems AB. Madrid, España.
•
(3) Making the right choice. Clean In Place (CIP) Systems. Ecolab. Food & Beverage
division.
•
(4) Productos Lácteos. Planes de Acción para mejoramiento ambiental. Manual para
empresarios de la PYME. Acercar.
•
(5) Manual de métodos de ensayo para el agua. Industria de derivados lácteos. Abril de
1998.
•
(6) Proyecto GA+P. Alternativas de Producción Más Limpia en las PYME del sector
manufacturero. Guía de Consultores. Uricoechea Publicidad. Abril de 2002.
•
(7) Proyecto GA+P. Como llevar a cabo un diagnóstico ambiental para la identificación y
aprovechamiento de oportunidades de Producción Mas Limpia en las PYME. Guía de
Consultores. Uricoechea Publicidad. Abril de 2002
•
(8) RODRIQUEZ, Serrano Javier. Matemáticas Financieras y Evaluación de proyectos.
Ediciones Uniandes Facultad de Administración. Alfaomega.
•
(9) PEREZ, Rodríguez Claudia Patricia. Plan de prevención de la contaminación para una
planta de Quesos. Tesis de grado Universidad de los Andes. Departamento de Ingeniería
Civil. Febrero 1998.
•
(10) Trabajo de Grado. Diagnóstico y propuesta de un sistema administrativo y operativo
para el manejo de la gestión de residuos sólidos en una empresa procesadora de
derivados lácteos. Natalia Echeverri Vélez, Carlos Enrique Álvarez Jacobsen. Pontificia
Universidad Javeriana. Facultad de Ingeniería Industrial. 2000.
•
(11) http://home.ubalt.edu/ntsbarsh/opre640S/SpanishD.htm
•
(12) http://home.ubalt.edu/ntsbarsh/opre640S/SpanishD.htm
•
(13) http://www.netsalud.sa.cr/ms/decretos/borrad2.htm
•
(14) http://members.tripod.com/Arturobola/glosa.htm
•
Diseño y construcciones C&R. Sistema de evacuación de crecientes. Diseño hidráulico de
las obras. Marzo de 2005.
•
VENTO, Luis A. Instructivo de señalización. Marzo de 2002.
•
ICONTEC, Norma técnica Colombiana sobre documentación. Tesis y otros trabajos de
grado. Edición 2005.
ANEXOS
ANEXO A.
Formato para indicar observaciones durante los recorridos o visitas a la planta
ANEXO A.1.
Lista de algunos aspectos previstos cuando se hable con el operario
ASPECTOS PREVISTOS PARA LA VISITA DE PLANTA
1. Determinar que materias primas e insumos están entrando a la operación unitaria y cuales son
las características físicas y/o químicas observadas.
2. Determinar que cantidades de materias primas e insumos están entrando a la etapa del proceso
de producción.
3. Tipo de combustible / fuente energética empleada en la maquinaria y su consumo.
4. Tiempo de duración de la operación y con que frecuencia se lleva a cabo.
5. Determinar si se agrega agua a la operación, en que cantidad y por que se emplea.
6. Determinar a que temperatura aproximada entran las materias primas y agua empleada.
7. Determinar que otras variables de proceso
se tienen en cuenta en la operación y su
cuantificación (presión, pH, flujos, etc.).
8. Determinar si las materias primas y materiales que entran a la operación son tóxicas o
peligrosas.
9. Determinar cual es la fuente de abastecimiento del agua empleada en la operación.
10. Determinar si se generan residuos sólidos en la operación, en que cantidad y que tipo de
residuos.
11. Determinar cual es la disposición y aprovechamiento de los residuos sólidos generados.
12. Determinar si se generan aguas residuales, de que tipo, en que cantidad y cual es la fuente
receptora.
13. Determinar si se generan emisiones atmosféricas o molestias por ruido en la operación y si
existen olores asociados con la operación unitaria.
14. Determinar que equipo es el que está generando molestias por ruido.
15. Determinar si se recirculan algunas salidas en la operación.
16. Determinar si existen tratamientos de final de tubo para las emisiones líquidas, atmosféricas y
sólidas y que se esta haciendo con los lodos allí generados.
17. Determinar si se hace mantenimiento a los equipos empleados en la operación, el tipo de
mantenimiento y la frecuencia de éstos.
18. Determinar si se presentan fugas de agua en tuberías y equipos.
19. Observar los aspectos de orden y mantenimiento de la planta.
20. Poner atención a los olores.
21. Determinar los riesgos laborales asociados a cada puesto de trabajo.
ANEXO B
CONSUMOS DE AGUA
ANEXO B.1.
Consumo general de la planta de agua potable.
CONSUMO GENERAL DE AGUA PARA LA PLANTA DE LA EMPRESA DE DERIVADOS LACTEOS
Mes
Produccion (Ton) Agua extraida (m3) Agua consumida (m3) m3 agua extraida / Ton
m3 agua cons. / Ton
Enero-04
9,981
71,109
64,062
6.42
7.12
Febrero-04
8,708
73,952
53,336
6.13
8.49
Marzo-04
10,265
73,569
58,796
5.73
7.17
Abril-04
9,825
73,905
61,779
6.29
7.52
Mayo-04
10,548
78,122
61,585
5.84
7.41
Junio-04
9,746
73,372
59,812
6.14
7.53
Julio-04
10,994
83,873
65,453
5.95
7.63
Agosto-04
11,209
84,089
64,606
5.76
7.50
Septiembre-04
11,166
75,418
64,790
5.80
6.75
Octubre-04
11,797
72,275
65,062
5.52
6.13
Noviembre-04
10,758
71,987
61,890
5.75
6.69
Diciembre-04
12,331
78,138
64,910
5.26
6.34
Enero-05
11,776
83,492
53,601
4.55
7.09
10,653
71,859
56,584
5.31
6.75
Febrero-05
11,459
76,614
52,114
4.55
6.69
Marzo-05
ANEXO B.2
Caudal de agua de Proceso.
Agua consumida en los empujes de la línea.
ANEXO B.2.1.
Agua de proceso.
ANEXO B.2.2.
Pruebas de Bondad de Ajuste caudales agua de proceso.
El test realizado fue la de Kolmogorov-Smirnov, con la hipótesis nula de distribución uniforme. Se
analizó el p-value, si este es superior a 0.05 no se rechaza la hipótesis planteada de lo contrario se
rechaza.
•
Equipo: Flex
Estabilización del equipo. Lev. Prog.
Refrigeración del homogenizador.
PRUEBA DE UNIFORMIDAD
n
10
Valor minimo
1.6342 l/s
Valor maximo
1.7593 l/s
Media
1.6713 l/s
Mediana
1.6610 l/s
Varianza
0.0013
Ks
0.4715
p-value
0.0546
•
PRUEBA DE UNIFORMIDAD
n
40
Valor minimo
0.3387 l/s
Valor maximo
0.4232 l/s
Media
0.39 l/s
Mediana
0.3935 l/s
Varianza
0.0004
ks
0.2757
p-value
0.0535
Equipo: VTIS.
1. Retención en esterilización.
PRUEBA DE UNIFORMIDAD
n
10
Valor minimo
0.0416 l/s
Valor maximo
0.0432 l/s
Media
0.04273 l/s
Mediana
0.0429 l/s
Varianza
0.0000247
Ks
0.4125
p-value
0.0471
2. Ref. Bomba Producción.
PRUEBA DE UNIFORMIDAD
n
10
Valor minimo
0.06360 l/s
Valor maximo
0.07410 l/s
Media
0.06628 l/s
Mediana
0.06510 l/s
Varianza
0.000009
Ks
0.5381
p-value
0.0531
4. Refrigerar homogenizador (lavar-levantar)
PRUEBA DE UNIFORMIDAD
n
20
Valor minimo
0.0243 l/s
Valor maximo
0.0348 l/s
Media
0.0288 l/s
Mediana
0.02905 l/s
Varianza
0.00000555
Ks
0.2833
p-value
0.065
3. Ref. bomba (Lavar-lev. Prog).
P RUEBA DE UNIF O RM IDAD
n
20
V alor m inim o
0.0375 l/s
V alor m ax im o
0.0609 l/s
M edia
0.04698 l/s
M ediana
0.04495 l/s
V arianz a
0.0000511
Ks
0.2564
p-value
0.12
5. Abajo en el equipo (lavados)
PRUEBA DE UNIFORMIDAD
n
10
Valor minimo
0.0192 l/s
Valor maximo
0.0227 l/s
Media
0.02039 l/s
Mediana
0.02025 l/s
Varianza
0.00000114
Ks
0.3286
p-value
0.1838
6. Abajo en el equipo (esterilización)
PRUEBA DE UNIFORMIDAD
n
10
Valor minimo
0.0356 l/s
Valor maximo
0.0431 l/s
Media
0.0386 l/s
Mediana
0.0385 l/s
Varianza
0.00000505
Ks
0.2733
p-value
0.3744
•
Empacadoras
Litro 1. Esterilización.
PRUEBA DE UNIFORMIDAD
n
20
Valor minimo
0.00640 l/s
Valor maximo
0.0099 l/s
Media
0.00802 l/s
Mediana
0.00805 l/s
Varianza
0.000000077
Ks
0.2214
p-value
0.2422
Litro 3. Esterilización.
PRUEBA DE UNIFORMIDAD
n
10
Valor minimo
0.0765 l/s
Valor maximo
0.099 l/s
Media
0.08479 l/s
Mediana
0.08285 l/s
Varianza
0.000044
Ks
1
p-value
0
Litro 2. Esterilización.
PRUEBA DE UNIFORMIDAD
n
10
Valor minimo
1.8628 l/s
Valor maximo
2.1755 l/s
Media
2.017 l/s
Mediana
1.9897 l/s
Varianza
0.008
Ks
0.8552
p-value
0
Litro 1. Producción y paradas.
PRUEBA DE UNIFORMIDAD
n
10
Valor minimo
1.8898 l/s
Valor maximo
2.4590 l/s
Media
2.1770 l/s
Mediana
2.1468 l/s
Varianza
0.038
Ks
0.1684
p-value
0.8962
Litro 3. Producción.
PRUEBA DE UNIFORMIDAD
n
10
Valor minimo
2.6076 l/s
Valor maximo
2.7510 l/s
Media
2.6938 l/s
Mediana
2.7082 l/s
Varianza
0.002414
Ks
0.2799
p-value
0.3466
ANEXO B.3.
Caudal agua generada por condensados.
Volumen de agua generada por condensados.
ANEXO B.3.1.
Pruebas de Bondad de ajuste generación de condensados.
El test realizado fue la de Kolmogorov-Smirnov, con la hipótesis nula de distribución uniforme. Se
analizó el p-value, si éste es superior a 0.05 no se rechaza la hipótesis planteada de lo contrario se
rechaza.
•
Equipo: Flex.
1. Vapor de retención (Prdn).
PRUEBA DE UNIFORMIDAD
n
10
Valor minimo
1.50554 l/s
Valor maximo
2.1053 l/s
Media
1.7750 l/s
Mediana
1.7818 l/s
Varianza
0.05446
Ks
0.2486
p-value
0.491
•
2. Vapor de retención. Esteriliz..
PRUEBA DE UNIFORMIDAD
n
10
Valor minimo
0.0386 l/s
Valor maximo
0.0429 l/s
Media
0.0402 l/s
Mediana
0.0393 l/s
Varianza
0.0000268
Ks
0.414
p-value
0.0459
3. Abajo equipo. Lev. Prog.
P R U EB A D E U N IF O R M ID A D
n
10
V a lo r m in im o
1 . 0 0 7 6 l/ s
V a lo r m a x im o
1 . 3 6 6 7 l/ s
M e d ia
1 . 1 7 7 3 l/ s
M e d ia n a
1 . 1 9 2 4 l/ s
V a ria n z a
0.0092318
Ks
0.2871
p -va lu e
0.3154
Equipo: VTIS.
1. Vtis. Producción.
PRUEBA DE UNIFORMIDAD
n
5
Valor minimo
0.1603 l/s
Valor maximo
0.1879 l/s
Media
0.17056 l/s
Mediana
0.169 l/s
Varianza
0.000108
Ks
0.4486
p-value
0.1969
2. Abajo en el equipo. Lev. Prog.
P R U EB A D E U N IF O R M ID A D
n
10
V a lo r m in im o
0 . 2 5 5 9 l/ s
V a lo r m a x im o 0 . 0 . 3 0 0 8 l/ s
M e d ia
0 . 2 8 4 1 l/ s
M e d ia n a
0 . 2 8 9 1 l/ s
V a ria n z a
0.0002137
Ks
0 .3 25 8
p -v a lu e
0 .1 91
3. Retención. Producción.
P R U EB A D E U N IF O R M ID A D
n
10
V a lo r m in im o
0 . 0 4 8 l/ s
V a lo r m a x im o
0 . 0 5 1 2 l/ s
M e d ia
0 . 0 4 9 8 l/ s
M e d ia n a
0 . 0 4 9 7 l/ s
V a ria n z a
0.000000602
Ks
0.2231
p -v a lu e
0.6259
ANEXO B.4.
Caudales agua de lavados.
ANEXO B.4.1.
Consumo agua de lavados.
ANEXO B.4.2.
Pruebas de Bondad de Ajuste caudales agua de lavados.
El test realizado fue la de Kolmogorov-Smirnov, con la hipótesis nula de distribución uniforme. Se
analizó el p-value, si éste es superior a 0.05 no se rechaza la hipótesis planteada de lo contrario se
rechaza.
STORK.
PRUEBA DE UNIFORMIDAD
n
30
Valor minimo
2.9129 l/s
Valor maximo
3.9241 l/s
Media
3.2178 l/s
Mediana
3.48 l/s
Varianza
0.0919
Ks
0.1746
p-value
0.2854
FLEX.
PRUEBA DE UNIFORMIDAD
n
30
Valor minimo
1.8484 l/s
Valor maximo
2.4590 l/s
Media
2.0402 l/s
Mediana
1.9874 l/s
Varianza
0.0253
Ks
0.3791
p-value
0
VTIS.
PRUEBA DE UNIFORMIDAD
n
20
Valor minimo
1.5087 l/s
Valor maximo
2.0298 l/s
Media
1.7605 l/s
Mediana
1.7714 l/s
Varianza
0.03161
Ks
0.1362
p-value
0.8049
TBA Litro 1.
PRUEBA DE UNIFORMIDAD
n
40
Valor minimo
1.8094 l/s
Valor maximo
2.4242 l/s
Media
2.1893 l/s
Mediana
2.2476 l/s
Varianza
0.02273
Ks
0.3772
p-value
0
TBA Litro 2.
PRUEBA DE UNIFORMIDAD
n
30
Valor minimo
1.8405 l/s
Valor maximo
2.7586 l/s
Media
2.1681 l/s
Mediana
2.0932 l/s
Varianza
0.05881
Ks
0.332
p-value
0
Tanques de almacenamiento Omega.
PRUEBA DE UNIFORMIDAD
n
10
Valor minimo
4.3541 l/s
Valor maximo
5.9821 l/s
Media
5.3378 l/s
Mediana
5.4388 l/s
Varianza
0.3025
Ks
0.2571
p-value
0.4489
TBA Litro 3.
PRUEBA DE UNIFORMIDAD
n
20
Valor minimo
1.8715 l/s
Valor maximo
2.3121 l/s
Media
2.04027 l/s
Mediana
2.0127 l/s
Varianza
0.01441
Ks
0.2994
p-value
0.0437
ANEXO C.
ETAPAS DEL LAVADO DE LOS DIFERENTES EQUIPOS
FLEX (con la línea de la empacadora de bolsa). Lavado principal, para el lavado intermedio se
realiza hasta la fase de enjuague intermedio.
ETAPA
TIPO DE INSUMO
TIEMPO
Preenjuague
Agua potable
8 a 12 min
Dosificacion de soda
210 seg.
Lavado alcalino
soda al 2-2.5% p/v
25 a 35 min
Enjuague intermedio
Agua potable
8 a 10 min
Dosficacion de acido
210 seg.
Lavado acido
acido al 1-1.5% p/v
15 a 25 min
Enjuague final
Agua potable
10 a 15 min
Lavado manual empacadora Agua potable, jabon No establecido
VTIS (Planta nueva asépticos). Lavado principal, para el lavado intermedio se realiza hasta la fase
de enjuague más medición.
ETAP A
A c tivac ion de valvulas
Llenado planta
ac tivac ion vapor
Dos ific ac ion de s oda
Circ ulac ion de s oda
enjuague m as m edic ion
Dos ific ac ion de ac ido
Circ ulac ion de ac ido
enjuague m as m edic ion
enjaugue frio
TIP O DE INS UM O
A gua potable
A gua potable
A gua potable
s oda al 2-2.5% p/v
A gua potable
ac ido al 1-1.5% p/v
A gua potable
A gua potable (fria)
TIEM P O
23 s eg.
180 s eg.
23 s eg.
210 s eg.
2400 s eg.
360 s eg.
210 s eg.
2400 s eg.
300 s eg.
400 s eg.
Empacadoras TBA. Lavado principal, para el lavado intermedio se realiza hasta la fase de
enjuague.
STORK
LAVADO INTERMEDIO
ETAPA
TIPO DE INSUMO
Enjuague a tanque
Agua potable
enj. Tubo entrada producto
Agua potable
enjuague sistema
Agua potable
Dosificacion de soda
enjuague tuberia dosificado
Agua potable
circulacion de soda
soda al 2-2.5% p/v
enjuague intermedio
Agua potable
inyeccion acido
enjuague tuberia dosificado
Agua potable
enjaugue tanque
Agua potable
enjuague tubo producto
Agua potable
enjaugue sistema
Agua potable
Silos de 100.000
Tanques Omega
TIEMPO
60 seg.
60 seg.
120 seg.
370 seg.
15 seg.
900 seg.
60 seg.
60 seg.
15 seg.
60 seg.
60 seg.
560 seg.
LAVADO PRINCIPAL
ETAPA
TIPO DE INSUMO
Enjuague a tanque
Agua potable
enj. Tubo entrada producto
Agua potable
enjuague sistema
Agua potable
Dosificacion de soda
enjuague tuberia dosificado
Agua potable
circulacion de soda
soda al 2-2.5% p/v
circul. Soda por tubo producto
circul. Soda por tanque
enjuague tanque
Agua potable
enjaugue tubo producto
Agua potable
enjuague sistema
Agua potable
dosificacion de acido
acido al 1-1.5% p/v
enj. Tuberia dosificado
Agua potable
Circulacion de acido
circ. Acido en el tanque
circ. Tubo producto
enjuague a tanque
Agua potable
enj. Tubo producto
Agua potable
enjuague sistema
Agua potable
inyeccion de soda
lavado tuberia dosificado
Agua potable
TIEMPO
60 seg.
60 seg.
120 seg.
360 seg.
15 seg.
1200 seg.
120 seg.
120 seg.
120 seg.
120 seg.
560 seg.
360 seg.
15 seg.
1200 seg.
120 seg.
120 seg.
60 seg.
60 seg.
280 seg.
340 seg.
60 seg.
ANEXO E
DATOS TÉCNICOS FLUJO DE EQUIPOS
ANEXO E.1.
Datos técnicos de los equipos de proceso.
ANEXO E.2.
Puntos y datos de consumo para cada uno de los equipos sin alternativas de recuperación.
ANEXO E.3.
Puntos y datos de consumo para cada uno de los equipos con alternativas de recuperación.
ANEXO F
Costos Operacionales por consumo de agua relacionados con cada punto de pérdida.
ANEXO G.
Generación de residuos de la planta.
Mes
Enero-04
Febrero-04
Marzo-04
Abril-04
Mayo-04
Junio-04
Julio-04
Agosto-04
Septiembre-04
Octubre-04
Noviembre-04
Diciembre-04
Enero-05
Febrero-05
Marzo-05
GENERACION DE RESIDUOS EN LA EMPRESA
Produccion (Ton) Residuos sin compost (kg) kg/ Ton de produccion
9.981
144.589
14,48662305
8.708
118.585
13,61861627
10.265
158.046
15,39660235
9.825
141.949
14,44720895
10.548
155.555
14,74755938
9.746
126.425
12,97201779
10.994
144.896
13,17955248
11.209
148.204
13,22187528
11.166
150.496
13,47775663
11.797
146.355
12,40607782
10.758
140.179
13,03069458
12.331
177.125
14,36420404
11.776
153.923
13,07090693
10.653
174.646
16,3940674
11.459
142.585
12,44305786
Porcentaje de participación de cada una de las líneas.
Planta
Línea
% Participación
Basuras (1)
Cantidad Promedio
(Kg./ mes)
Asépticos
57,43%
38.097
Quesería
9,30%
6.168
Cendis
4,22%
2.802
Liquida I
6,15%
4.081
Almacen ventas
3,08%
2.043
Liquida II
4,60%
3.050
Mantenimiento Automotriz
2,03%
1.344
Recibo de leche
4,24%
2.815
Grasas
3,70%
2.452
Cubetas
1,10%
730
Porcinos
0,62%
411
Mercadeo del Leche
0,56%
370
Postres
2,87%
1.904
Derivados
Lacteos
Gimnasio Campestre
0,10%
69
TOTAL
66.336
100,0%
B-54: Se propone que sea proporcional a su participación en Toneladas en
la planta, pues la empresa carece de mediciones individuales.
´(1) Base de información: Estudio de Residuos de la empresa realizado por Prodensa Febrero 2002
Cifras de ABC enviadas del Ultimo Semestre de 2004
ANEXO H
GENERACIÓN DE RESIDUOS
ANEXO H.1.
Cantidad de material perdido por arranque de máquinas.
Empacadoras TBA. Caja de un litro.
•
Estadígrafos Descriptivos.
Empacadora ELCSTER. Bolsa de leche.
•
Estadígrafos descriptivos:
ANEXO H.2.
Cantidad De material perdido por cambios de Referencia.
Empacadoras TBA. Caja de un litro.
Estadígrafos.
Máquina elecster. Leche en bolsa.
•
Estadígrafos descriptivos:
ANEXO H.3.
Cantidad de material por empalmes.
Empacadoras TBA. Caja litro.
•
Empalme de Polietileno
•
Empalme de aluminio: Pérdida teórica 1 unidad.
•
Empalme de Rollo: Perdida teórica 3 unidades.
Empalme de Tira.
Máquina ELECSTER. Bolsa de leche.
•
Estadígrafos descriptivos:
ANEXO H.4.
Cantidad de material por Fin de ciclo.
Empacadoras TBA.
Máquina Elecster. Leche en bolsa.
ANEXO H.5.
Cantidad de material generado por defectos finales área de embalaje.
ANEXO H.6.
Cantidad de material generado en las paradas de las empacadoras TBA.
ANEXO I.
Pérdidas teóricas en una empacadora TBA. Información suministrada por Tetra Pak.
ANEXO J.
COSTOS OPERACIONALES POR RESIDUOS SÒLIDOS GENERADOS EN LA LÌNEA.
ANEXO K.
Caracterización de aguas residuales en los lavados.
•
Área: tratamiento térmico
Equipo: STORK.
•
Área: tratamiento térmico
•
Área: Tratamiento térmico
Equipo: Flex.
Equipo: VTIS.
•
Área: Empaque
Equipo: TBA litro.
Caracterización aguas residuales por operaciones de proceso.
Caracterización aguas residuales de los empujes.
•
Área: Tratamiento térmico
Equipo: FLEX.
Equipo: VTIS.
ANEXO L.
PROCEDIMIENTOS PRUEBAS DE CARACTERIZACIÓN DE AGUAS RESIDUALES.
•
DETERMINACIÓN DEL PH EN AGUAS RESIDUALES
EQUIPO
Potenciómetro
PROCEDIMIENTO
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
Calibrar pH-metro con las soluciones buffer según indicaciones del fabricante.
Lavar el electrodo con agua destilada.
Purgar el electrodo con el agua a analizar.
Se introduce el electrodo en la muestra previamente homogenizada.
Se espera a que la medida sea estable.
Se lee y se registra el valor que aparece en pantalla.
Se retira el electrodo de la muestra y se enjuaga con agua destilada.
Se deja el electrodo en solución de KCl 3M.
•
DETERMINACIÓN DE TURBIDEZ EN AGUAS RESIDUALES
EQUIPOS
Espectrofotómetro a 400 nm.
Celdas de cristal incoloras y transparentes.
Pipeta.
PROCEDIMIENTO
1. Elaborar blanco: se pasa agua destilada por una membrana de filtro con orificios de 0.2
µm. Desechar los primeros 250 ml del filtrado.
2. Medir la transmitancia a la muestra de agua a 400 nm utilizando como blanco agua libre de
turbidez.
3. Realizar la conversión de transmitancia a NTU con la tabla respectiva.
•
EQUIPO
Conductímetro
DETERMINACIÓN DE LA CONDUCTIVIDAD EN AGUAS RESIDUALES
PROCEDIMIENTO
1. Determinar la constante de celda mediante la siguiente ecuación:
C = K t / Km
Donde,
Kt es la constante teórica.
Km es la conductividad medida.
2. Realizar la medida de conductividad de la muestra
Enjuagar el electrodo, realizar medición ajustando la temperatura a 25ºC.
3. Anotar la conductividad registrada y temperatura de la muestra.
4. Cálculos
K = ( Km * C ) / ((1 + 0,019 )* (t – 25))
Donde,
Km es la conductividad medida en µomhos/cm
C constante de la celda
T es la temperatura de la muestra.
•
DETERMINACIÓN DE SÓLIDOS TOTALES
EQUIPOS:
Vaso precipitado.
Horno de secado.
Balanza analítica.
PROCEDIMIENTO:
1. Secar el vaso precipitado en el horno durante 1 hora.
2. Dejar enfriar el vaso hasta que consiga la temperatura ambiente en un desecador y
pesarlo.
3. Añadir 250 gramos de agua al vaso y evaporar en un baño de vapor. En caso de ser
necesario agregar nuevas porciones pesadas de agua para obtener como mínimo un
residuo entre 2.5 y 200 mg y volver a evaporar en el baño.
4. Una vez se obtenga evaporada la muestra pasarla al horno (103 a 105ºC) y continuar la
evaporación por al menos una hora.
5. Sacar el vaso del horno, dejar enfriar en desecador y pesar.
6. Repetir el ciclo hasta obtener un peso constante (A).
7. Cálculos:
Mg de ST / litro = (( A – B ) * 1000) / ml de la muestra.
A: Peso de residuo seco en mg.
B: Peso vaso precipitado en mg.
•
DETERMINACIÓN DEMANDA QUÍMICA DE OXÍGENO
EQUIPOS:
Reactor
Fotómetro a 340 nm.
Tubos de ensayo.
Sulfato de plata.
Dicromato de potasio.
Acido Sulfúrico.
PROCEDIMIENTO:
1. Preparar soluciones de dicromato de potasio en ácido sulfúrico y de sulfato de plata en
ácido sulfúrico. (2.2. ml de solución de sulfato de plata, 1.8 ml de solución de dicromato de
potasio por 1 ml de muestra agitada previamente).
2. Mezclar las soluciones.
3. Colocar en el reactor a 148ªC durante 2 horas y se deja enfriar.
4. Leer en el fotómetro a 340 nm.
5. Restarle a los resultados el valor del blanco.
Este procedimiento se facilitó por la disponibilidad del kit de soluciones en la empresa de derivados
lácteos.
ANEXO M.
Cantidad de leche perdida en empujes de la línea.
ANEXO N.
Gráfico de regresión lineal consumo de peróxido de Hidrógeno con las caídas de programa.
Regresiòn lineal Indice de consumo Vs No. Caìdas de programa
Ìndice de consumo
0,00035
0,0003
0,00025
y = 0,0001x - 7E-05
2
R =1
0,0002
0,00015
0,0001
0,00005
0
0
0,5
1
1,5
2
No. Caìdas de programa
2,5
3
3,5
ANEXO O.
ANEXO P.
INVERSIÓN ALTERNATIVA PARA RECUPERAR ENJUAGUES DE OPERACIONES DE LAVADOS, AGUA ESTÈRIL Y DE EMPUJES.
ANEXO S.
ANEXO W.
INVERSIÓN CAPTACIÓN DE AGUAS LLUVIAS.
ANEXO W.1.
INVERSIÓN SISTEMA DE TRATAMIENTO DE AGUAS LLUVIAS.
ANEXO X.
FORMATO SEGUIMIENTO BOMBAS DE AGUA HELADA.
ANEXO Y.
DATOS ARROJADOS POR EL SOFTWARE EVAPSEC 2. PARA CALCULAR
EL AHORRO EN LOS CONDENSADORES.
ANEXO Z.
INVERSIÓN REQUERIDA PARA LA AUTOMATIZACIÓN DE LOS BANCOS DE
HIELO
ANEXO V.
CALCULO BENEFICIO ECONÓMICO ALTERNATIVA RECUPERACIÓN AGUA PARA ENVIAR A LA TORRE DE ENFRIAMIENTO.
SISTEMA PROPUESTO: RECUPERACION AGUA PARA TORRES Recuperar 2075 m3 al mes.
CONCEPTO
REAL ENERO 05 REAL FEBRERO 05 REAL MARZO 05 REAL ABRIL 05 REAL MAYO 05 REAL JUNIO 05
JULIO
EXTRAER AGUA
M3 CONSUMIDOS LINEA MES
2159
2159
2159
2159
2159
2159
2159
POTABLE
$ EXTRAER AGUA LINEA MES
$ 643.102
$ 630.762
$ 500.785
$ 531.000
$ 1.593.390
$ 631.796
$ 742.180
$BENEFICIO ECONOMICO EXTRAER
$ 618.081
$ 606.221
$ 481.301
$ 510.340
$ 1.531.396
$ 607.215
$ 713.304
M3 TRATADOS
2159
2159
2159
2159
2159
2159
2159
TRATAR AGUA
$ TRATAR AGUA LINEA
$ 5.599.164
$ 5.844.669
$ 5.527.322
$ 7.072.606
$ 3.246.735
$ 12.913.288
$ 6.471.914
$BENEFICIO ECONOMICO TRATAR
$ 5.381.318
$ 5.617.271
$ 5.312.271
$ 6.797.433
$ 3.120.415
$ 12.410.872
$ 6.220.112
COSTOS MTTO INDUSTRIAL:
TOTAL BENEFICIO POR ALTERNATIVA:
$ 5.999.399
$ 6.223.492
$ 5.793.572
$ 7.307.773
$ 4.651.811
$ 13.018.086
$ 6.933.416
Los costos de mantenimiento son del 2% para el primer año y del 5% para los restantes, sobre la inversiòn inicial. Fuente: Ing. Juan Pablo Jaramillo. Jefe Mmtto Industrial.
AÑO
BENEFICIOS/INVERSIÒN
0
$ 69.331.102
VPN
TIR
$ 316.131.924,13
141%
1
-$ 87.081.245
$ 71.378.069,60
2
-$ 114.344.328
$ 76.823.655,14
3
4
5
-$ 118.524.961 -$ 122.908.549 -$ 127.505.338
$ 65.272.512,40 $ 55.480.807,12 $ 47.176.879,87
AGOSTO SEPTIEMBRE OCTUBRE
2159
2159
2159
$ 755.447
$ 811.518
$ 833.924
$ 726.055
$ 779.944
$ 801.479
2159
2159
2159
$ 6.644.176 $ 7.113.499 $ 7.094.007
$ 6.385.671 $ 6.836.735 $ 6.818.001
$ 7.111.726
$ 7.616.679
$ 7.619.480
NOVIEMBRE DICIEMBRE
2159
2159
$ 916.381
$ 769.078
$ 880.728
$ 739.155
2159
2159
$ 7.383.490 $ 7.796.039
$ 7.096.221 $ 7.492.719
$ 7.976.949
$ 8.231.874
TOTAL 2005
25908
$ 9.375.754
$ 8.978.827
25908
$ 82.706.909
$ 79.489.039
$ 1.386.622
$ 87.081.245
2.006
25908
$ 9.859.381
$ 9.156.118
17856
$ 58.877.746
$ 108.654.766
$ 3.466.555
$ 114.344.328
2007
25908
$ 10.376.565
$ 9.636.412
17856
$ 60.882.883
$ 112.355.105
$ 3.466.555
$ 118.524.961
2008
25908
$ 10.922.536
$ 10.143.439
17856
$ 62.983.510
$ 116.231.666
$ 3.466.555
$ 122.908.549
2009
25908
$ 11.499.003
$ 10.678.787
17856
$ 65.184.320
$ 120.293.107
$ 3.466.555
$ 127.505.338
2010
17856
$ 8.344.780
$ 15.007.144
17856
$ 67.490.245
$ 124.548.530
$ 3.466.555
$ 136.089.119
ANEXO T.
CALCULO BENEFICIO ECONÒMICO RECUPERACIÒN DE CONDENSADOS.
SISTEMA PROPUESTO: RECUPERACION DE CONDENSADOS. Recuperar 282 m3 de agua al mes y 2063 m3 de gas.
CONCEPTO
REAL ENERO 05 REAL FEBRERO 05 REAL MARZO 05 REAL ABRIL 05 REAL MAYO 05
EXTRAER AGUA
M3 CONSUMIDOS LINEA MES
3952
3952
3952
3952
3952
POTABLE
$ EXTRAER AGUA LINEA MES
$ 1.177.184
$ 1.154.595
$ 916.675
$ 971.983
$ 2.916.664
$ 83.999
$ 82.388
$ 65.411
$ 69.357
$ 208.122
$BENEFICIO ECONOMICO EXTRAER
M3 TRATADOS
3952
3952
3952
3952
3952
TRATAR AGUA $ TRATAR AGUA LINEA
$ 10.249.141
$ 10.698.533
$ 10.117.636
$ 12.946.244
$ 5.943.075
$BENEFICIO ECONOMICO TRATAR
$ 731.341
$ 763.407
$ 721.957
$ 923.796
$ 424.076
TOTAL BENEFICIO POR AGUA:
$ 815.340
$ 845.795
$ 787.367
$ 993.153
$ 632.198
TOTAL BENEFICIO POR GAS:
$ 684.916
$ 684.916
$ 684.916
$ 684.916
$ 684.916
COSTOS MTTO INDUSTRIAL:
TOTAL AHORRO ALTERNATIVA:
$ 1.500.256
$ 1.530.711
$ 1.472.283
$ 1.678.069
$ 1.317.114
REAL JUNIO 05
3952
$ 1.156.488
$ 82.523
3952
$ 23.637.477
$ 1.686.682
$ 1.769.205
$ 684.916
JULIO
3952
$ 1.358.544
$ 96.941
3952
$ 11.846.691
$ 845.336
$ 942.276
$ 684.916
AGOSTO
3952
$ 1.382.828
$ 98.673
3952
$ 12.162.011
$ 867.836
$ 966.509
$ 684.916
$ 2.454.121
$ 1.627.192
$ 1.651.425
SEPTIEMBRE OCTUBRE
3952
3952
$ 1.485.465
$ 1.526.479
$ 105.997
$ 108.924
3952
3952
$ 13.021.097 $ 12.985.417
$ 929.137
$ 926.591
$ 1.035.134
$ 1.035.515
$ 684.916
$ 684.916
$ 1.720.050
$ 1.720.431
NOVIEMBRE
3952
$ 1.677.415
$ 119.694
3952
$ 13.515.309
$ 964.402
$ 1.084.096
$ 684.916
DICIEMBRE
3952
$ 1.407.779
$ 100.454
3952
$ 14.270.470
$ 1.018.288
$ 1.118.741
$ 684.916
$ 1.769.012
$ 1.803.657
TOTAL 2005
47424
$ 17.132.099
$ 1.222.483
47424
$ 151.393.101
$ 10.802.848
$ 12.025.331
$ 8.218.992
$ 648.211
$ 19.596.112
2.006
2007
2008
2009
2010
47424
47424
47424
47424
47424
$ 18.047.370 $ 18.994.064 $ 19.993.452 $ 21.048.661 $ 22.163.017
$ 968.128
$ 1.018.912
$ 1.072.523
$ 1.129.129
$ 1.188.907
47424
47424
47424
47424
47424
$ 156.374.230 $ 161.699.699 $ 167.278.785 $ 173.123.947 $ 179.248.285
$ 11.158.283 $ 11.538.288 $ 11.936.391 $ 12.353.480 $ 12.790.490
$ 12.126.411 $ 12.557.201 $ 13.008.914 $ 13.482.609 $ 13.979.397
$ 8.465.562
$ 8.719.529
$ 8.981.114
$ 9.250.548
$ 9.528.064
$ 1.620.526
$ 1.620.526
$ 1.620.526
$ 1.620.526
$ 1.620.526
$ 18.971.446 $ 19.656.203 $ 20.369.502 $ 21.112.630 $ 21.886.935
*El aumento del gas se estimò a partir del IPC para el sector de Transportes igual al aumento del año 2003 a 2004. Fuente: DANE. Los costos de mantenimiento son del 2% para el primer año y del 5% para los restantes, sobre la inversiòn inicial. Fuente: Ing. Juan Pablo Jaramillo. Jefe Mmtto Industrial. Se supuso que el 20% del volumen de condensados se evapora al llegar al tanque.
AÑO
BENEFICIOS/INVERSIÒN
0
$ 32.410.528
VPN
TIR
$ 205.392.791,02
53%
1
$ -19.596.112
$ -10.503.619,69
2
$ -18.971.446
$ 41.974.479,09
3
$ -19.656.203
$ 49.569.079,27
4
5
$ -20.369.502
$ -21.112.630
$ 58.210.278,31 $ 66.142.574,04
ANEXO U.
CALCULO BENEFICIO ECONÒMICO RECUPERACIÒN DE CONDENSADOS DEL VTIS.
SISTEMA PROPUESTO: RECUPERACION DE CONDENSADOS DEL VTIS. Recuperar 360 m3 de agua al mes y 3240 m3 de gas ($332 por m3).
EXTRAER
2.006
2007
2008
2009
CONCEPTO
REAL ENERO 05 REAL FEBRERO 05 REAL MARZO 05 REAL ABRIL 05 REAL MAYO 05 REAL JUNIO 05
JULIO
AGOSTO SEPTIEMBRE OCTUBRE NOVIEMBRE DICIEMBRE TOTAL 2005
AGUA
M3 CONSUMIDOS LINEA MES
3874
3874
3874
3874
3874
3874
3874
3874
3874
3874
3874
3874
46488
46488
46488
46488
46488
POTABLE
$ EXTRAER AGUA LINEA MES
$ 1.153.950
$ 1.131.807
$ 898.583
$ 952.799
$ 2.859.098
$ 1.133.663
$ 1.331.730
$ 1.355.535 $ 1.456.147 $ 1.496.351 $ 1.644.308 $ 1.379.994 $ 16.793.965 $ 17.691.172 $ 18.619.181 $ 19.598.844 $ 20.633.227
$BENEFICIO ECONOMICO EXTRAER
$ 107.233
$ 105.176
$ 83.503
$ 88.541
$ 265.688
$ 105.348
$ 123.754
$ 125.966
$ 135.316
$ 139.052
$ 152.801
$ 128.239
$ 1.560.616
$ 1.324.326
$ 1.393.795
$ 1.467.131
$ 1.544.563
M3 TRATADOS
3874
3874
3874
3874
3874
3874
3874
3874
3874
3874
3874
3874
46488
46488
46488
46488
46488
TRATAR AGUA
$ TRATAR AGUA LINEA
$ 10.046.856
$ 10.487.378
$ 9.917.946
$ 12.690.726
$ 5.825.777
$ 23.170.948
$ 11.612.875 $ 11.921.971 $ 12.764.102 $ 12.729.126 $ 13.248.560 $ 13.988.816 $ 148.405.079 $ 153.287.896 $ 158.508.258 $ 163.977.230 $ 169.707.027
$BENEFICIO ECONOMICO TRATAR
$ 933.626
$ 974.563
$ 921.647
$ 1.179.314
$ 541.373
$ 2.153.211
$ 1.079.152
$ 1.107.876 $ 1.186.132 $ 1.182.882 $ 1.231.152 $ 1.299.942 $ 13.790.869 $ 14.244.616 $ 14.729.730 $ 15.237.946 $ 15.770.400
TOTAL BENEFICIO POR ALTERNATIVA AGUA:
$ 1.040.860
$ 1.079.738
$ 1.005.150
$ 1.267.855
$ 807.061
$ 2.258.560
$ 1.202.906
$ 1.233.842 $ 1.321.448 $ 1.321.934 $ 1.383.953 $ 1.428.181 $ 15.351.486 $ 15.568.942 $ 16.123.525 $ 16.705.077 $ 17.314.963
TOTAL BENEFICIO POR ALTERNATIVA GAS:
$ 1.075.680
$ 1.075.680
$ 1.075.680
$ 1.075.680
$ 1.075.680
$ 1.075.680
$ 1.075.680
$ 1.075.680 $ 1.075.680 $ 1.075.680 $ 1.075.680 $ 1.075.680 $ 12.908.160 $ 13.295.405 $ 13.694.267 $ 14.105.095 $ 14.528.248
COSTOS MTTO INDUSTRIAL:
$ 435.034
$ 1.087.586
$ 1.087.586
$ 1.087.586
$ 1.087.586
$ 2.116.540
$ 2.155.418
$ 2.080.830
$ 2.343.535
$ 1.882.741
$ 3.334.240
$ 2.278.586
$ 2.309.522 $ 2.397.128 $ 2.397.614 $ 2.459.633 $ 2.503.861 $ 27.824.612 $ 27.776.761 $ 28.730.206 $ 29.722.586 $ 30.755.625
TOTAL AHORRO ALTERNATIVA:
*El aumento del gas se estimò a partir del IPC para el sector de Transportes igual al aumento del año 2003 a 2004. Fuente: DANE.Los costos de mantenimiento son del 2% para el primer año y del 5% para los restantes, sobre la inversiòn inicial. Fuente: Ing. Juan Pablo Jaramillo. Jefe Mmtto Industrial. Se supuso que se pierd
0
$ 21.751.712
AÑO
BENEFICIOS/INVERSIÒN
VPN
TIR
$ 319.243.985
127%
1
-$ 27.824.612
$ 4.977.786,52
2
-$ 27.776.761
$ 60.163.530,73
3
-$ 28.730.206
$ 72.548.775,30
4
5
-$ 29.722.586
-$ 30.755.625
$ 85.059.554,29 $ 96.494.337,69
2010
46488
$ 21.725.589
$ 1.626.335
46488
$ 175.710.490
$ 16.328.285
$ 17.954.620
$ 14.964.095
$ 1.087.586
$ 31.831.130
ANEXO R.
CALCULO BENEFICIO ECONÒMICO ALTERANTIVA DE RECUPERAR ENJAUGUES DE LAVADOS, AGUA ESTERIL Y DE EMPUJES.
SISTEMA PROPUESTO: RECUPERACION AGUA DE ENJUAUGES VTIS Y FLEX. Primer escenario Agua 100% Potable. Recuperar 230 m3 al mes.
EXTRAER
CONCEPTO
Ene-05
Feb-05
Mar-05
Abr-05
May-05
Jun-05
JULIO
AGOSTO SEPTIEMBRE OCTUBRE NOVIEMBRE DICIEMBRE TOTAL 2005
2.006
2007
2008
AGUA
M3 CONSUMIDOS LINEA MES
4004
4004
4004
4004
4004
4004
4004
4004
4004
4004
4004
4004
48048
48048
48048
48048
POTABLE
$ EXTRAER AGUA LINEA MES
$ 1.192.673
$ 1.169.787
$ 928.737
$ 984.772
$ 2.955.041
$ 1.171.705
$ 1.376.419
$ 1.401.023 $ 1.505.011 $ 1.546.564 $ 1.699.486 $ 1.426.303 $ 17.357.521 $ 18.284.835 $ 19.243.986 $ 20.256.523
$BENEFICIO ECONOMICO EXTRAER
$ 68.510
$ 67.196
$ 53.349
$ 56.568
$ 169.745
$ 67.306
$ 79.065
$ 80.478
$ 86.452
$ 88.839
$ 97.623
$ 81.930
$ 997.060
$ 730.663
$ 768.990
$ 809.451
M3 TRATADOS
4004
4004
4004
4004
4004
4004
4004
4004
4004
4004
4004
4004
48048
48048
48048
48048
$ 10.383.999
$ 10.839.303
$ 10.250.763
$ 13.116.589
$ 6.021.273
$ 23.948.496
$ 12.002.568
$ 12.322.038 $ 13.192.427 $ 13.156.278 $ 13.693.142 $ 14.458.239 $ 153.385.115 $ 158.431.785 $ 163.827.327 $ 169.479.821
TRATAR AGUA $ TRATAR AGUA LINEA
$BENEFICIO ECONOMICO TRATAR
$ 596.483
$ 622.637
$ 588.830
$ 753.450
$ 345.877
$ 1.375.663
$ 689.458
$ 707.809
$ 757.807
$ 755.730
$ 786.569
$ 830.518
$ 8.810.833
$ 9.100.727
$ 9.410.661
$ 9.735.354
$ 1.285.584
$ 3.213.960
$ 3.213.960
$ 3.213.960
COSTOS MTTO INDUSTRIAL:
TOTAL BENEFICIO POR ALTERNATIVA:
$ 664.994
$ 689.833
$ 642.179
$ 810.018
$ 515.622
$ 1.442.969
$ 768.523
$ 788.288
$ 844.258
$ 844.569
$ 884.192
$ 912.449
$ 8.522.310 $ 14.451.250 $ 28.212.666 $ 55.783.154
*Se recupera el agua con conductividad inferior a 1500µS/cm, pH de 6.5 a 9 y Turbidez de 0 a 5 NTU. Decreto 475. Los costos de mantenimiento son del 2% para el primer año y del 5% para los restantes, sobre la inversiòn inicial. Fuente: Ing. Juan Pablo Jaramillo. Jefe Mmtto Industrial.
AÑO
BENEFICIOS/INVERSIÒN (Tq. De 1000 litros)
0
$ 64.279.202
VPN
TIR
$ 318.023.364
37%
1
-$ 8.522.310
$ -45.702.371
2
-$ 14.451.250
$ 22.420.570
3
-$ 28.212.666
$ 45.049.850
4
-$ 55.783.154
$ 95.532.713
SISTEMA PROPUESTO: RECUPERACION AGUA DE ENJUAUGES. Segundo escenario Agua con turbidez menor a 20 NTU. Recuperar 1000 m3 al mes.
CONCEPTO
Ene-05
Feb-05
Mar-05
Abr-05
May-05
Jun-05
EXTRAER
M3 CONSUMIDOS LINEA MES
3234
3234
3234
3234
3234
3234
AGUA
$ EXTRAER AGUA LINEA MES
$ 963.313
$ 944.828
$ 750.133
$ 795.393
$ 2.386.764
$ 946.377
POTABLE
$ 297.870
$ 292.155
$ 231.952
$ 245.947
$ 738.022
$ 292.634
$BENEFICIO ECONOMICO EXTRAER
M3 TRATADOS
3234
3234
3234
3234
3234
3234
$ 8.387.076
$ 8.754.822
$ 8.279.462
$ 10.594.168
$ 4.863.336
$ 19.343.016
TRATAR AGUA $ TRATAR AGUA LINEA
$ 2.593.406
$ 2.707.119
$ 2.560.131
$ 3.275.871
$ 1.503.814
$ 5.981.143
$BENEFICIO ECONOMICO TRATAR
COSTOS MTTO INDUSTRIAL:
$ 2.891.277
$ 2.999.273
$ 2.792.083
$ 3.521.818
$ 2.241.837
$ 6.273.777
TOTAL BENEFICIO POR ALTERNATIVA:
*Se recupera el agua con conductividad inferior a 1500µS/cm, pH de 6.5 a 9 y Turbidez de 0 a 20 NTU.
AÑO
BENEFICIOS/INVERSIÒN (Tq. De 2000 litros)
VPN
TIR
0
$ 67.185.138
1
-$ 41.299.313
$ -21.217.889,07
VPN
TIR
2010
48048
$ 22.454.636
$ 897.288
48048
$ 181.606.815
$ 10.431.960
$ 3.213.960
$ 220.996.956
5
-$ 110.756.289
$ 200.722.601
JULIO
3234
$ 1.111.723
$ 343.761
3234
$ 9.694.382
$ 2.997.644
AGOSTO SEPTIEMBRE OCTUBRE
3234
3234
3234
$ 1.131.596 $ 1.215.586 $ 1.249.148
$ 349.906
$ 375.877
$ 386.255
3234
3234
3234
$ 9.952.415 $ 10.655.422 $ 10.626.224
$ 3.077.432 $ 3.294.812 $ 3.285.784
$ 3.341.406
$ 3.427.338
$ 3.670.689
$ 3.672.038
NOVIEMBRE
3234
$ 1.372.662
$ 424.447
3234
$ 11.059.846
$ 3.419.866
$ 3.844.313
DICIEMBRE
3234
$ 1.152.014
$ 356.219
3234
$ 11.677.809
$ 3.610.949
TOTAL 2005
38808
$ 14.019.536
$ 4.335.045
38808
$ 123.887.978
$ 38.307.971
$ 1.343.703
$ 3.967.168 $ 41.299.313
2.006
38808
$ 14.768.521
$ 4.246.977
37968
$ 125.194.348
$ 42.338.164
$ 3.359.257
$ 43.225.885
2007
38808
$ 15.543.220
$ 4.469.757
37968
$ 129.457.957
$ 43.780.030
$ 3.359.257
$ 44.890.530
2008
38808
$ 16.361.038
$ 4.704.937
37968
$ 133.924.614
$ 45.290.562
$ 3.359.257
$ 46.636.241
2009
38808
$ 17.224.537
$ 4.953.253
37968
$ 138.604.293
$ 46.873.133
$ 3.359.257
$ 48.467.129
2010
38808
$ 18.136.437
$ 5.215.487
37968
$ 143.507.484
$ 48.531.292
$ 3.359.257
$ 50.387.522
DICIEMBRE
3118
$ 1.110.692
$ 397.541
3118
$ 11.258.939
$ 4.029.819
2.006
37416
$ 14.238.790
$ 4.776.708
36576
$ 120.604.416
$ 46.928.096
$ 3.318.833
$ 48.385.971
2007
37416
$ 14.985.701
$ 5.027.275
36576
$ 124.711.711
$ 48.526.276
$ 3.318.833
$ 50.234.718
2008
37416
$ 15.774.186
$ 5.291.789
36576
$ 129.014.609
$ 50.200.566
$ 3.318.833
$ 52.173.522
2009
37416
$ 16.606.712
$ 5.571.078
36576
$ 133.522.720
$ 51.954.707
$ 3.318.833
$ 54.206.951
2010
37416
$ 17.485.903
$ 5.866.021
36576
$ 138.246.147
$ 53.792.628
$ 3.318.833
$ 56.339.816
2
3
4
5
-$ 43.225.885
-$ 44.890.530
-$ 46.636.241
-$ 48.467.129
$ 90.641.198,82 $ 112.999.216,28 $ 132.992.400,79 $ 151.482.196,98
$ 466.897.124
58%
SISTEMA PROPUESTO: RECUPERACION AGUA DE ENJUAUGES PARA ENVIAR A PTAP. Tercer escenario recuperar 1116 m3 al mes.
CONCEPTO
Ene-05
Feb-05
Mar-05
Abr-05
May-05
EXTRAER
M3 CONSUMIDOS LINEA MES
3118
3118
3118
3118
3118
AGUA
$ EXTRAER AGUA LINEA MES
$ 928.760
$ 910.938
$ 723.227
$ 766.863
$ 2.301.153
POTABLE
$ 332.423
$ 326.045
$ 258.859
$ 274.477
$ 823.633
$BENEFICIO ECONOMICO EXTRAER
M3 TRATADOS
3118
3118
3118
3118
3118
$ 8.086.241
$ 8.440.796
$ 7.982.487
$ 10.214.167
$ 4.688.893
TRATAR AGUA $ TRATAR AGUA LINEA
$ 2.894.241
$ 3.021.144
$ 2.857.106
$ 3.655.872
$ 1.678.257
$BENEFICIO ECONOMICO TRATAR
COSTOS MTTO INDUSTRIAL:
$ 3.226.665
$ 3.347.189
$ 3.115.964
$ 3.930.349
$ 2.501.890
TOTAL BENEFICIO POR ALTERNATIVA:
*Se recupera el agua sin tener en cuenta paràmetros de potabilidad ya que se va a enviar a la Planta de potabilizaciòn.
AÑO
BENEFICIOS/INVERSIÒN (Tq. De 2000 litros)
2009
48048
$ 21.325.617
$ 852.173
48048
$ 175.401.893
$ 10.075.533
$ 3.213.960
$ 110.756.289
0
$ 66.376.665
$ 529.784.373,61
67%
Jun-05
3118
$ 912.432
$ 326.579
3118
$ 18.649.204
$ 6.674.955
JULIO
3118
$ 1.071.847
$ 383.637
3118
$ 9.346.655
$ 3.345.371
AGOSTO SEPTIEMBRE OCTUBRE
3118
3118
3118
$ 1.091.006 $ 1.171.984 $ 1.204.342
$ 390.495
$ 419.479
$ 431.060
3118
3118
3118
$ 9.595.433 $ 10.273.224 $ 10.245.074
$ 3.434.414 $ 3.677.010 $ 3.666.935
$ 7.001.535
$ 3.729.009
$ 3.824.909
1
2
3
4
5
-$ 46.262.073
-$ 48.385.971
-$ 50.234.718
-$ 52.173.522
-$ 54.206.951
$ -16.487.370,77 $ 101.510.193,51 $ 126.480.438,73 $ 148.818.407,86 $ 169.462.704,29
$ 4.096.489
$ 4.097.995
NOVIEMBRE
3118
$ 1.323.426
$ 473.683
3118
$ 10.663.141
$ 3.816.570
$ 4.290.253
TOTAL 2005
37416
$ 13.516.671
$ 4.837.911
37416
$ 119.444.253
$ 42.751.695
$ 1.327.533
$ 4.427.360 $ 46.262.073
SISTEMA PROPUESTO: CAPTACIÒN DE AGUAS LLUVIAS. Recuperar 32659 m3 al mes.
CONCEPTO
REAL ENERO 05
REAL FEBRERO 05
EXTRAER AGUA
M3 CONSUMIDOS EN PLANTA
50833
39200
POTABLE
$ EXTRAER AGUA PLANTA MES
$ 15.141.649
$ 11.452.579
$BENEFICIO ECONOMICO EXTRAER
$ 9.728.151
$ 9.541.479
M3 TRATADOS EN LA PLANTA
21699
18764
$ 56.274.322
$ 50.796.374
TRATAR AGUA $ TRATAR AGUA PLANTA
$BENEFICIO ECONOMICO TRATAR
$ 84.698.054
$ 88.411.788
COSTOS MTTO INDUSTRIAL:
TOTAL BENEFICIO POR ALTERNATIVA:
$ 94.426.205
$ 97.953.266
AÑO
BENEFICIOS/INVERSIÒN
VPN
TIR
0
$ 209.697.112
$ 998.197.305
36%
1
$ -94.426.205
$ -94.484.350
REAL MARZO 05
43955
$ 10.195.458
$ 7.575.326
26722
$ 68.411.809
$ 83.611.305
REAL ABRIL 05
44652
$ 10.982.067
$ 8.032.383
22396
$ 73.367.586
$ 106.986.684
REAL MAYO 05
46028
$ 33.969.642
$ 24.103.066
25076
$ 37.709.220
$ 49.113.075
REAL JUNIO 05
43208
$ 12.644.251
$ 9.557.122
23472
$ 140.389.676
$ 195.338.146
$ 91.186.631
$ 115.019.067
$ 73.216.141
$ 204.895.268
2
$ -97.953.266
$ 206.651.063
3
$ -91.186.631
$ 250.261.323
4
$ -115.019.067
$ 279.306.179
5
$ -73.216.141
$ 356.463.090
JULIO
AGOSTO
SEPTIEMBRE OCTUBRE
NOVIEMBRE DICIEMBRE
TOTAL 2005
2.006
2007
2008
2009
2010
46332
46032
43495
46133
43527
46077
539473
539473
539473
539473
539473
539473
$ 15.926.970 $ 16.106.964 $ 16.348.858 $ 17.818.899 $ 18.474.763 $ 16.413.690 $ 195.475.790
$ 205.298.347
$ 216.067.493
$ 227.436.054
$ 239.439.614
$ 252.116.005
$ 11.226.893 $ 11.427.575 $ 12.275.762 $ 12.614.694 $ 13.862.020 $ 11.633.771 $ 141.578.244
$ 149.141.830
$ 156.965.225
$ 165.224.073
$ 173.944.226
$ 183.153.166
24883
25101
23246
25031
23218
25073
284681
284681
284681
284681
284681
284681
$ 74.591.719 $ 77.245.842 $ 76.589.898 $ 82.246.762 $ 79.401.596 $ 90.539.124 $ 907.563.928
$ 938.697.116
$ 970.665.317 $ 1.004.155.948 $ 1.039.243.807 $ 1.076.007.530
$ 97.900.070 $ 100.505.850 $ 107.605.265 $ 107.310.410 $ 111.689.393 $ 117.929.980 $ 1.251.100.019 $ 1.292.264.522 $ 1.336.273.788 $ 1.382.378.919 $ 1.430.682.887 $ 1.481.293.947
$ 4.193.942
$ 10.484.856
$ 10.484.856
$ 10.484.856
$ 10.484.856
$ 10.484.856
$ 109.126.963 $ 111.933.425 $ 119.881.028 $ 119.925.103 $ 125.551.413 $ 129.563.752 $ 1.388.484.320 $ 1.430.921.496 $ 1.482.754.157 $ 1.537.118.137 $ 1.594.142.257 $ 1.653.962.257
ANÁLISIS FINANCIERO ALTERNATIVA RECUPERACIÓN DE AGUAS LLUVIAS
0
1
2
3
4
5
$ 209.697.112 -$ 94.426.205 -$ 97.953.266 -$ 91.186.631 -$ 115.019.067 $ -73.216.141
-$ 94.484.350 $ 206.651.063 $ 250.261.323 $ 279.306.179 $ 356.463.090
VPN
$ 998.197.305
TIR
36%
*El cálculo de los beneficios para cada uno de los años se adjunta en el anexo T. Se utilizó una tasa del 22%.
Criterio de la empresa. El valor del año cero equivale a la inversión requerida.
MESES
Recuperación
de Aguas
lluvias
MAQUINAS Y LINEAS COMPLETAS PARA EL EMBOTELLAMIENTO Y EMPAQUE
Bogotá, 1 de Agosto de 2005
Señora
Tulia Pérez
La Ciudad
Estimada Señora Pérez:
Atendiendo su solicitud nos permitimos presentar la oferta de los siguientes sistemas de irradiación
Ultra Violeta, recomendando éste como el único tratamiento requerido para el sistema de
recolección de aguas lluvias descrito por Usted:
Modelo
Conexiones
1S
2S
4S
6S
4L
6L
8L
10L
12L
16L
20L
24L
32L
40L
48L
1"
1"
1.5"
2"
DN50
DN80
DN80
DN100
DN100
DN125
DN150
DN150
DN150
DN200
DN200
Caudal
(m3/h)
2.0
4.5
9.0
13.0
18.0
27.0
37.0
49.0
57.0
75.0
98.0
114.0
150.0
196.0
230.0
Precio
(EU)
602.00
960.00
2,965.00
3,620.00
3,865.00
5,436.00
7,295.00
9,111.00
11,013.00
12,884.00
14,393.00
16,106.00
21,678.00
26,459.00
31,933.00
Nota:
•
Los precios están en Euros y son ex-fábrica Milano, Italia.
•
Pago por adelantado ó con Carta de Crédito irrevocable y confirmada, dependiendo del modelo.
Esperando que esta información sea de su interés, quedo a la espera de cualquier comentario. Por
favor avísenos en caso que requiera asesoría para el proyecto con Alpina.
Atentamente,
Eduardo Tramontini, Ing. MBA
FTM S.A.
FTM REPRESENTACIONES INDUSTRIALES, S.A.
Calle 118 # 19-90 Bogotá, Colombia.www.ftmcentral.com
Pbx: 57-1-2138928
Fax: 57-1-5225119
[email protected]
Evaporative Condenser Data Sheet
Project:
Location:
Product Type:
PMCB
Evapco, Incorporated
P.O. Box 1300
Westminster, MD, 21158, U.S.A.
410-756-2600 Fax: 410-756-6450
Evaporative Condenser
Date: 07/11/05
Page: 1
Selection Criteria
Total Heat of Rejection (KW):
Total Heat of Rejection (kcal/h):
Refrigerant:
Condensing Temp (C):
Wet Bulb (C):
Selection
PMCB
Qty
Model
1
210
715.0
614,901
NH3
30.0
15.0
Capacity
(KW)
775.1
Percent
Capacity
108.4
All Weights, Dimensions and Technical Data are Shown per Unit
# Fans:
2
# Fan Motors @ KW:
# Pump Motors @ KW:
Air Flow (CMH):
Spray Water Flow (lps):
Evaporated Water Rate (lpm):
Recommended Bleed Rate (lpm):
(1) @
(1) @
7.50 (460/3/60)
1.50
56,923
22
15.1
15.1
Overall Length (mm):
Overall Width (mm):
Overall Height (mm):
3651
1930
3499
Operating Weight (kg):
Shipping Weight (kg):
Heaviest Section (kg):
5,180
4,123
2,985
16,783.00
Options Selected
Layout Criteria
Recommended Clearances Around Units (mm)
Elevation:
0
Distance From Wall to Unit With Air Inlet Facing Wall:
1,524
Distance Between Units With Air Inlets Facing Each Other:
3,048
Refer to the Equipment Layout Manual or contact your Sales Representative for more details on layout criteria.
Shipping Data
Description
Section
Basin:
Casing:
Totals:
ESII version: 5.2c
Domestic Skidded Dimensions (mm)
Length
Width
Height
1
4,039
1,956
1,956
1
4,039
1,600
1,753
2
Cubic
Meters
15.5
11.3
26.8
Total
Cubic
Meters
15.5
11.3
26.8
Gross
Wt (Kg)
1,139
2,985
4,124
Total
Gross
Wt (Kg)
1,139
2,985
4,124
Evaporative Condenser Data Sheet
Project:
Location:
Product Type:
PMCB
Evapco, Incorporated
P.O. Box 1300
Westminster, MD, 21158, U.S.A.
410-756-2600 Fax: 410-756-6450
Evaporative Condenser
Date: 07/11/05
Page: 1
Selection Criteria
Total Heat of Rejection (KW):
Total Heat of Rejection (kcal/h):
Refrigerant:
Condensing Temp (C):
Wet Bulb (C):
Selection
PMCB
Qty
Model
1
210
900.0
774,001
NH3
30.0
10.0
Capacity
(KW)
952.2
Percent
Capacity
105.8
All Weights, Dimensions and Technical Data are Shown per Unit
# Fans:
2
# Fan Motors @ KW:
# Pump Motors @ KW:
Air Flow (CMH):
Spray Water Flow (lps):
Evaporated Water Rate (lpm):
Recommended Bleed Rate (lpm):
(1) @
(1) @
7.50 (460/3/60)
1.50
56,923
22
18.9
18.9
Overall Length (mm):
Overall Width (mm):
Overall Height (mm):
3651
1930
3499
Operating Weight (kg):
Shipping Weight (kg):
Heaviest Section (kg):
5,180
4,123
2,985
16,783.00
Options Selected
Layout Criteria
Recommended Clearances Around Units (mm)
Elevation:
0
Distance From Wall to Unit With Air Inlet Facing Wall:
1,524
Distance Between Units With Air Inlets Facing Each Other:
3,048
Refer to the Equipment Layout Manual or contact your Sales Representative for more details on layout criteria.
Shipping Data
Description
Section
Basin:
Casing:
Totals:
ESII version: 5.2c
Domestic Skidded Dimensions (mm)
Length
Width
Height
1
4,039
1,956
1,956
1
4,039
1,600
1,753
2
Cubic
Meters
15.5
11.3
26.8
Total
Cubic
Meters
15.5
11.3
26.8
Gross
Wt (Kg)
1,139
2,985
4,124
Total
Gross
Wt (Kg)
1,139
2,985
4,124
Presupuesto AP-6344
Página 1 de 6
Bogotá. D.C., 21 de julio de 2005
Presupuesto AP-6344
SEÑORES
ALPINA PRODUCTOS ALIMENTICIOS S.A.
Atn. Ing. Jorge H. Orjuela.
Jefe de mantenimiento
Sopó
REF. SISTEMA DE MONITOREO PARA SISTEMA DE REFRIGERACIÓN MYCOM DE LA PLANTA
DE SOPÓ.
Apreciado Ingeniero:
En respuesta a su amable solicitud, le estamos enviando el presupuesto de equipos requeridos
para la automatización del sistema de refrigeración de la planta de Alpina S.A. en Sopó,
discriminados ítem por ítem.
PROPUESTA BASICA
HARDWARE
1. Un (1) Controlador principal marca Allen Bradley® de la familia Compact Logix,
L35E.
2. Once (11) modulo de 16 canales de entrada digital marca Allen Bradley® a 24
VDC.
3. Dos (2) módulos de 16 canales de salidas digitales marca Allen Bradley® a 24 VDC.
4. Dos (2) módulos de 8 canales de entradas analogas marca Allen Bradley® rango:
4-20 mA.
5. Dos (2) fuentes marca Allen Bradley® para sistema Compact logix, 4A.
6. Un (1) Cable para interconexión de racks marca Allen Bradley®
7. Un (1) terminador marca Allen Bradley®
8. Un (1) módulo de comunicación MODBUS marca PROSOFT® para controlador tipo
Compact Logix.
9. Una (1) fuente de 5A para alimentación de los sensores de campo.
10. Un (1) switch para Ethernet tipo industrial de 5 puertos.
11. Tres (3) memorias para microprocesador MYPRO con protocolo MODBUS-RTU.
Transversal 93 No. 61-02 Interior 37. Parque Industrial El Dorado. Tels: 4309980 – 2243028 – 4371582 – 4371589
4309973. Fax: 2243203 – 2247637, e- mail: [email protected] . Santafé de Bogotá D.C.
Presupuesto AP-6344
Página 2 de 6
12. Un (1) tablero eléctrico marca RITTAL® o equivalente fabricado en lámina de acero
Calibre 16, con pintura electrostática al horno, color RAL7032. Incluye los siguientes
accesorios:
•
•
•
•
•
•
•
•
Seis (6) Disyuntores de diferentes amperajes para proteger los módulos.
Diez (10) borneras tipo fusibles, cortocircuitables, para proteger las entradas
análogas.
Ocho (8) bornas de tierra para las señales análogas.
Cuatrocientas(400) bornas de control.
32 relés de 1 contacto marca IDEC (japonés) o similar para la protección de
las salidas digitales tipo relé.
Una (1) lámpara tipo tortuga con bombilla incandescente para evitar ruidos
electromagnéticos (como lo hace la luz fluorescente).
Alambrado general de las señales de control.
Pruebas de cableado de señales antes de entregar el tablero.
Subtotal Hardware (ítems 1 al 12) USD$ 15,810
SOFTWARE SISTEMA
13. Dos (2) Software de supervisión, control y adquisición de datos marca
WONDERWARE ref. INTOUCH V 9,0 solo RUNTIME de 3000 Tags.
Incluye:
ƒ
ƒ
ƒ
ƒ
ƒ
ƒ
ƒ
ƒ
Archivos licenciados para un (1) nodo
Utilidades y manuales en CD
SPC (Statistical Process Control)
Recipe (manejo de recetas)
SQL access
OPC link
I/O servers.
DA servers
Las dos licencias son para instalar en el computador de Sala de maquinas y otra en el computador del
ingeniero de mantenimiento encargado del área de refrigeración.
Valor unitario USD$
4,437
Subtotal Ítem 13 USD$ 8,874
SEÑALES DE CAMPO
14. Seis (6) Sensores de presión, Rango –1 a 30 kg/cm2 y -1 a 10 según la aplicacion,
Salida 4-20 mA. (Presión general succión, descarga, bombas de agua helada).
Valor unitario USD$ 315
Subtotal ítem 14 USD$ 1,890
Transversal 93 No. 61-02 Interior 37. Parque Industrial El Dorado. Tels: 4309980 – 2243028 – 4371582 – 4371589
4309973. Fax: 2243203 – 2247637, e- mail: [email protected] . Santafé de Bogotá D.C.
Presupuesto AP-6344
Página 3 de 6
15. Tres (3) sensores de temperatura tipo RTD Pt-100 con termopozo para instalar en
tubería de 2” a 4”. Salida de 4 – 20 mA. Rango -50 a 50 °C
Valor unitario USD$ 460
Subtotal ítem 15 USD$ 1,380
16. Dos (2) válvulas de servicio para sensores de presión que van instalados en lineas
de amoniaco, ½” para soldar marca DANFOSS o equivalente.
Valor unitario USD$ 65
Subtotal ítem 16 USD$ 130
17. Cuatro (4) válvulas de servicio para sensores de presión que van instalados en
líneas de agua, ½” bronce cromado.
Valor unitario USD$ 5
Subtotal ítem 17 USD$ 20
INGENIERIA
18. Trabajo necesario de ingeniería para desarrollar el software de Interfase HombreMaquina (MMI), de acuerdo a las condiciones de trabajo. Incluye además el
software del protocolo de comunicación con el microprocesador MYPRO VK-MK
de cada uno de los equipos y la capacitación, pruebas y puesta en marcha del
sistema de monitoreo.
EQUIPOS A MONITOREAR Y CONTROLAR
3
x
Compresor MYCOM N160.
2
x
Condensador Evaporativo.
6
x
Banco de hielo marca MYCOM (Solenoide de líquido, switch
flotadores).
8
x
Bombas de agua de suministro de agua helada (arranque y
confirmación de arranque, presión y temperatura de agua).
Estado de los diferentes consumidores de agua helada, para
realizar el control de las bombas de agua helada.
Subtotal ítem 18 USD$ 5,890
SUBTOTAL PROPUESTA BASICA EN LA PLANTA ALPINA SOPO USD$ 33,994
Transversal 93 No. 61-02 Interior 37. Parque Industrial El Dorado. Tels: 4309980 – 2243028 – 4371582 – 4371589
4309973. Fax: 2243203 – 2247637, e- mail: [email protected] . Santafé de Bogotá D.C.
Presupuesto AP-6344
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Opcional:
De la misma forma como esta diseñado el sistema de CENDIS se puede colocar una pantalla de interfase en caso de
no tener habilitado el PC.
19. Una (1) Pantalla de Interfase grafica marca Allen Bradley® tipo Panel View Plus
1000, tamaño 10” tipo Touch-Screen, comunicación por Ethernet.
Subtotal ítem 19 USD$ 4,350
EXCLUSIONES
•
Interconexión eléctrica entre el tablero de PLC y cada uno de los tableros de campo, esto
se puede cotizar una vez se confirme la ubicación del tablero de PLC y los demás tableros
existentes.
•
Instalación electromecánica de sensores en campo, ni la adecuación del sistema
eléctrico actual. En caso de requerirse bloques de contactos auxiliares para los
contactores actuales o cualquier modificación de los elementos de maniobra y control,
estos los deberá suministrar ALPINA S.A.
•
Acometida eléctrica hasta el tablero del PLC.
•
Ninguna de las pólizas ofrecidas por ANREC LTDA, amparan responsabilidad civil en cuanto
al deterioro de mercancías debidas a cualquier inconveniente o falla de tipo mecánico,
eléctrico o técnico.
•
Pólizas y timbre de legalización del contrato
•
Cualquier otra actividad o elemento que no esté claramente descrito en este
presupuesto.
•
Computador que deberá tener como mínimo la siguiente configuración:
-
Procesador Pentium IV de 2,8 GHz
Memoria RAM de 512 MB
Disco duro de 80 GB
Tarjeta de video de 128 MB de RAM
Slots tipo PCI disponibles.
Windows 98
Pantalla de plasma de 17” (preferible 19”)
Tarjeta de RED Ethernet 10/100/1000
Lector de CD’s, (opcional CD-R/CD-RW lecto-escritor de discos
compactos.)
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NOTAS
•
La capacitación del personal que se disponga para el equipo se hará en la puesta en
marcha y está incluida dentro del global de mano de obra de ingeniería.
VENTAJAS ACERCA DE LA IMPLEMENTACION DEL CONTROL MASTER
•
Se tiene acceso a cambio de parámetros.
•
Se puede hacer adquisición de datos para generar históricos en archivos planos.
•
Se pueden generar gráficos para visualizar cualquier variable manejada por el MYPRO.
•
Se pueden visualizar y archivar los mensajes de alarma o falla producidos en las unidades.
•
Manejo en modo “Autostage” de los compresores y condensadores para control
centralizado de la Capacidad. (Ahorro de energía).
•
Visualización de los equipos con mímicos para fácil entendimiento.
•
Se tiene posibilidad de ampliaciones futuras para el manejo de otros equipos del sistema
de refrigeración.
•
Ahorro de energía. Al tener un control continuo sobre las variables de presion y
temperaturas se puede lograr una mayor eficiencia en el uso de los equipos de
refrigeración, apagando, prendiendo motores, cargando o descargando el compresor en
el momento exacto en que ocurre las variaciones de carga térmica en la planta.
•
Disminución en los costos de operación.
•
Confiabilidad del sistema.
•
Protección contra errores involuntarios.
•
Cambio de parámetros limitado a rangos definidos. En el sistema de supervisión cuando se
accede al cambio de algún valor este solamente se puede dar dentro del parámetro
establecido para esa variable sin perjuicio de provocar paradas involuntarias por causa
de errores en la entrada de datos directamente al equipo de refrigeración, llámese
compresor, control de temperatura, etc.
•
Generación automática de archivos en medio magnético de históricos de todas las
variables, alarmas y fallas. Esto da la confiabilidad al ingeniero responsable del área de
refrigeración que el sistema trabajo bajo las condiciones que se predeterminan y sirven
como soporte frente a una auditoria en caso de algún error en la operación de la planta
que sea atribuido al sistema de refrigeración.
•
Elimina la probabilidad de que se llenen las planillas de toma de datos de maquinistas por
adelantado o que se oculte algún error involuntario dentro del turno del personal
involucrado.
•
Diseñado en ingles o español de acuerdo a los requerimientos.
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•
Fácilmente expandible. Al sistema de control con el tiempo se le pueden agregar
cualquier cantidad de señales de equipos que se quieran controlar o simplemente
monitorear con una inversión baja luego de haber adquirido el sistema inicial.
CONDICIONES COMERCIALES:
VIGENCIA
Treinta (30) días a partir de la fecha
FORMA DE PAGO
50% anticipo
40% a la entrega de los equipos sin instalar
10% Luego de la puesta en marcha de los equipos
Precios en USD dólares se liquidan a la TRM del día de cada uno
de los pagos.
PLAZO DE ENTREGA
Seis (6) a Ocho (8) semanas luego de recibida su orden de
compra y confirmación del anticipo.
IMPUESTOS
Al valor agregado IVA vigente, NO incluido en los precios.
GARANTIA
MYCOM, garantiza el equipo aquí descrito contra defectos de fabricación y programación
dentro de un uso y servicio normal, por un periodo de doce (12) meses a partir de la puesta
en marcha. MYCOM acepta a su elección reparar o reponer en el punto de embarque sin
cargo, LAB FABRICA, cualquier componente que resulte defectuoso por causas no atribuibles
a mala operación o sobre voltajes en la red. No incluye mano de obra.
Sin otro particular y agradeciendo su preferencia hacia nuestros productos, servicios e
ingeniería quedamos a sus ordenes.
Cordialmente,
ANREC LTDA
Ing Luis Gustavo García S.
Dpto. Ventas e Ingeniería
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