REPUBLICA BOLIVARIANA DE VENEZUELA

REPUBLICA BOLIVARIANA DE VENEZUELA
UNIVERSIDAD RAFAEL URDANETA
FACULTAD DE INGENIERIA
ESCUELA DE INGENIERIA QUIMICA
DEREC
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HOS
EVALUACIÓN TÉCNICO-ECONÓMICA DE LA
EMPRESA HIDROPOTABLE AQUARIUS.
Trabajo especial de grado presentado
para optar al titulo de Ingeniero Químico
Realizado por:
Br. González Ramírez, Maria Paula
Tutor académico:
Ing. Humberto Martínez
Maracaibo, mayo de 2007
VEREDICTO
Nosotros Profesores: Ing. Oscar Urdaneta, Ing. Lenín Herrera e
Martinez, designados
como
Jurado
Examinador
Ing. Humberto
del Trabajo Especial
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RE María Paula González Ramírez. Titular
AQUARIUS” que presentó
elO
(la)S
Bachiller:
H
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R
DE
de la Cédula de Identidad No. 17.543.432 nos hemos reunido para revisar dicho
“EVALUACION TECNICO ECONOMICA DE LA EPRESA HIDROPOTABLE
trabajo y después del interrogatorio correspondiente, lo hemos aprobado con 20
puntos, de acuerdo con las normas vigentes aprobadas por el Consejo Académico
de la Universidad Rafael Urdaneta, para la Evaluación de los Trabajos Especiales
de Grado para optar al Título de Ingeniero Químico.
En fe de lo cual firmamos, en Maracaibo, a los ocho días del mes de mayo del año
dos mil siete.-
Prof. Humberto Martínez
C.I. No.: 3.112.552
Jurado
Prof. Oscar Urdaneta
C.I. No: 4.520.200
Jurado
Prof. Oscar Urdaneta
C.I. No: 4.520.200
Director de la Escuela de
Ingeniería Química
Prof. Lenin Herrera
C.I. No.:
Jurado
Prof. José Bohórquez
C.I. No. 3.370.454
Decano de la Facultad de
Ingeniería
DEDICATORIA
A Dios por ser mi guía y protección en todo momento, ya que gracias a Él he
podido alcanzar mis metas, y todo lo que me he propuesto.
OS
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RE y guiado, en mis decisiones y en los
S apoyado
hermano, por que siempre
me
han
O
H
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R
DE
momentos importantes de mi vida.
A mis familiares por que nunca dudaron de mí, en especial a mis padres y mi
A mis amigos, por ser tan especiales y únicos. Y por ser un soporte cuando
los he necesitado.
Maria Paula González Ramírez
V
AGRADECIMIENTOS
Gracias a Dios por todas las bendiciones que me ha dado en la vida.
A mis padres por: guiarme, orientarme, ser pilares fundamentales en mi
OS
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estar donde estoy. Igualmente
aS
todaR
mi familia por que he podido contar con ellos
O
H
C
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DE
educación y formación como ser humano; porque sin ellos y sin su apoyo no podría
cuando más lo he necesitado.
Quiero agradecer a todos mis amigos, por apoyarme y darme ánimos cuando
lo necesité, por hacerme sentir de nuevo capaz, cuando pensé que algo era
complicado. De manera especial agradezco a: Mariheli Briceño, Lourdes Andrade y
Marbel Méndez, que siempre estuvieron conmigo para ser mis apoyos y alentarme,
más que mis amigas; mis hermanas.
Quiero agradecer especialmente al Ing. Humberto Martínez por ser mi guía
para la elaboración del presente trabajo y por su paciencia. Así mismo al Ing. Oscar
Urdaneta por su excelente trabajo desempeñado en la universidad, su guía y
orientación durante la carrera fueron incondicionales. También agradecer a los
profesores porque de ellos aprendí lecciones muy valiosas tanto en el ámbito
profesional como en el personal.
Ya para finalizar quiero, expresar mi gratitud al Ing. Daniel Villalobos y a todo
el personal de la empresa HIDROPASA por confiar en mi, aún sin conocerme y abrir
sus puertas para cualquier cosa que necesitara.
Maria Paula González Ramírez
VI
González Ramírez, María Paula. Evaluación técnico-económica de la empresa
HIDROPOTABLE AQUARIUS. Trabajo especial de grado presentado para optar al
título de Ingeniero Químico. URU. Facultad de Ingeniería, Escuela de Química,
Maracaibo, Zulia, Venezuela, 2.007. 153 p.
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RESUMEN
El presente trabajo consiste en la evaluación de la planta de tratamiento de
agua mineral de la empresa HIDROPASA, con la finalidad de proponer cambios que
le permitan ofrecer una mejor calidad en su producto, evaluando el sistema de
purificación para plantear los posibles cambios a realizar. Para ello se tomaron
valores reales de los equipos del proceso, se realizaron cálculos teóricos y se
compararon ambos resultados con el propósito de determinar las condiciones
operacionales de los equipos. Como deducción se obtuvo que la planta cuenta con
unidades capacitadas para cumplir con la demanda requerida, sin embargo esta
presenta un cuello de botella, que es la que la UFS-01, la cual limitaría su
producción en caso de que se deseara realizar un aumento de la misma. De igual
manera se determino, que la planta es rentable económicamente y que de mantener
las ventas, este año obtendrían un ingreso monetario mucho mayor en comparación
a años anteriores.
Palabra Claves: Agua cruda, agua procesada, botellones, alícuotas, rentabilidad.
Dirección electrónica: [email protected]
VII
González Ramírez, María Paula. Technical - economical evaluation of
HIDROPOTABLE AQUARIUS Company. Trabajo especial de grado presentado
para optar al título de Ingeniero Químico. URU. Facultad de Ingeniería, Escuela de
Química, Maracaibo, Zulia, Venezuela, 2.007. 153 p.
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ABSTRACT
The present work consists in the evaluation of the plant of mineral water treatment of
HIDROPASA company, with the purpose of proposing changes that allows it to offer
a better quality of their product, evaluating the system of purification to propose the
possible changes. The real values were taken from the process equipments,
theorical calculations were made and both results were compared, in order to
determinate the equipment operational conditions. As a deduction the plant counts
with units able to fulfill the required demand, nevertheless this presents a bottle neck,
wich is the unit UFS-01, that would limit it’s production in case that is desired to
increase it. On the other hand It was determined, that the plant is economically
profitable and if it maintain the sales, this year will be more profitable in comparison
to previous years.
Key words: Crude water, processed water, aliquots, rentability.
email: [email protected]
VIII
INDICE GENERAL
DEDICATORIA
5
AGRADECIMIENTOS
6
RESUMEN
ABSTRACT
OS
DERECH
INTRODUCCIÓN
OS
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A
V
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E
RES
7
8
9
INDICE GENERAL
10
INDICE DE TABLAS
15
INDICE DE GRAFICAS
17
CAPITULO I EL PROBLEMA
18
1.1.- Planteamiento del problema y formulación del
19
problema
1.2.- Objetivos de la investigación
20
1.2.1.- Objetivo general
20
1.2.2.- Objetivos específicos
20
1.3.- Justificación e importancia.
21
1.4.- Delimitación.
21
1.4.1.- Delimitación espacial.
21
1.4.2.- Delimitación temporal.
22
CAPITULO II MARCO TEORICO
23
2.1.- Antecedentes
24
2.2.- Bases teóricas
26
2.2.1.- Agua
26
2.2.1.1.- Definición
26
2.2.1.2.- Propiedades
26
2.2.1.3.- Composición
28
2.2.2.- Agua mineral
29
2.2.2.1.- Definición
29
X
2.2.2.2.- Tipos de agua mineral
30
2.2.3.- Aspectos de la calidad del agua, salud y
estética
33
2.2.3.1.- Enfermedades de origen hídrico
2.2.3.2.- Organismos patógenos
2.2.3.3.- Calidad estética
OS
DERECH
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E
RES
33
33
33
2.2.3.4.- Componentes estéticos de la calidad del
agua.
34
2.2.3.5.- Componentes químicos de la calidad del
agua.
37
2.2.4.- Norma venezolana del agua potable
envasada
38
2.2.4.1.-Normas COVENIN a Consultar
38
2.2.4.2.- Objeto y Campo de Aplicación
38
2.2.4.3.- Definición
39
2.2.4.4.- Materiales y Fabricación
39
2.2.4.5.- Clasificación
40
2.2.4.6.- Requisitos
41
2.2.4.6.1.-Organolépticos
41
2.2.4.6.2.-Fisicoquímicos
42
2.2.4.6.3.-De Radioactividad
42
2.2.4.6.4. – Microbiológicos
43
2.2.4.6.5.-Impurezas Tolerables
44
2.3.-Descripción de la planta de tratamiento de agua
de la empresa HIDROPOTABLE AQUARIUS.
45
2.3.1.- Reseña histórica de la empresa
45
2.3.2.- Materia prima
45
2.3.3.- Funcionamiento y operación actual
46
2.3.4.- Equipos principales.
47
2.3.4.1.-Unidad Floculadora Sedimentadora
XI
49
2.3.4.2.- Filtración.
49
2.3.4.3.- Lavadora.
50
2.3.5.- Productos.
51
2.3.6.- Usuarios.
51
2.4.- Definición de producción.
OS
2.5.- Tipos de sistemas productivos.
DERECH
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RES
51
52
2.5.1.- Características del sistema de producción
en serie.
52
2.5.2.- Características del sistema de producción
intermitente
52
2.5.3.- Fases del proceso productivo.
53
2.5.4.- Costos de Producción.
54
2.5.5.- Costos del período o no inventariables
55
(gastos).
2.5.6.- Costos
del producto
o
inventariables
55
(costos).
2.5.7.- Costos capitalizables (costos).
55
2.5.8.- Costos directos.
56
2.5.9.- Costos indirectos.
56
2.5.10.- Costos del producto.
56
2.5.11.- Costo Meta o Costo Objetivo (Target
costing).
57
2.6.- Rentabilidad.
57
2.7.-Premisas de evaluación.
58
2.8.-Cuadro de variables.
59
2.9.- Definición de términos básicos
60
CAPITULO III MARCO METODOLOGICO
64
3.1.- Tipo de investigación.
65
3.2.- Diseño de la investigación.
65
3.3.- Técnicas de recolección de datos.
66
XII
3.4.- Fases de la investigación.
67
3.5.-Instrumentos de medición
68
3.5.1.-Alícuotas.
68
3.5.2.-Costos unitarios de producción.
68
3.5.3.-Tormenta de Ideas.
OS
3.6.-Procedimientos de medición.
DERECH
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RES
68
69
3.6.1.-Cálculos de alícuotas de producción.
69
3.6.2.-Hoja de cálculo de gastos unitarios.
70
3.6.3.- Evaluación económica
71
3.6.3.1.- Análisis de Relaciones o Razones
71
3.6.3.2.- Rentabilidad (Retorno de la inversión)
71
3.6.3.3.- Liquidez
72
3.6.3.4.- Solvencia
72
3.6.3.5.- Eficiencia
73
CAPITULO IV ANALISIS DE RESULTADOS
74
4.-Resultados y análisis de resultados.
75
4.1.- Fase I. Determinar las variables de la operación
del proceso
de producción, requeridas para la
evaluación del tratamiento de agua mineral en la
empresa HIDROPOTABLE AQUARIUS.
75
4.2.- Fase II. Evaluar el desempeño de la planta a las
condiciones operacionales actuales de tratamiento de
agua
mineral
en
la
empresa
HIDROPOTABLE
AQUARIUS.
76
4.2.1.-Evaluación de los equipos de la planta.
4.2.2.-
Determinación
de
las
alícuotas
76
de
82
producción.
4.2.3.- Desempeño operacional de la planta
XIII
84
4.3.-Fase III. Efectuar la evaluación técnico económica
del proceso de tratamiento de agua mineral en la
empresa HIDROPOTABLE AQUARIUS.
92
4.3.1.- Evaluación técnica
92
4.3.1.- Evaluación económica
CONCLUSIONES
OS
DERECH
RECOMENDACIONES
OS
D
A
V
R
E
RES
93
98
100
REFERENCIAS BIBLIOGRAFICAS
101
ANEXOS
102
XIV
INDICE DE TABLAS
Tabla II-1. Tabla de Requisitos Organolépticos.
41
Tabla II-2. Tabla de Requisitos Fisicoquímicos.
42
Tabla III-3. Tabla de Requisitos Microbiológicos.
43
Tabla II-4. Tabla de Impurezas Tolerables.
44
REC
E
D
Tabla II-6. Tabla de diámetro, volumen y longitud de
los filtros de grava.
OS
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HOS
Tabla II-5. Tabla de diámetro, volumen y longitud de
49
los filtros de carbón
50
Tabla IV-1. Valores de diseño para las bombas del
77
proceso
Tabla IV-2. Valores de diseño y operacionales de la
79
bomba centrifuga
Tabla IV-3. Resultados teóricos de los filtros a presión.
80
Tabla IV-4. Resultados reales de los filtros a presión.
80
Tabla IV-5. Valores de diseño de las bombas en las
81
lavadoras.
Tabla IV-6. Resultados reales de las bombas en las
lavadoras.
81
Tabla IV-7. Cantidades de insumos utilizados en el
proceso y Relación de las alícuotas de producción
83
para el tratamiento de agua.
Tabla IV-8. Alícuotas de diseño para el tratamiento de
agua.
84
Tabla IV-9. Tabla alícuotas reales y de diseño.
84
Tabla IV-10. Máximo porcentaje de desviación en la
utilización de químicos en el ultimo trimestre
Tabla IV- 11.
91
Costos insumos por unidad y costo
94
unitario de botellones.
15
Tabla IV- 12. Balance general al 31/12/06
95
Tabla IV- 13. Predicción financiera para el año 2007
97
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16
INDICE DE GRAFICAS
Grafica IV-1. Alícuotas de Agua Cruda
85
Grafica IV-2. Alícuotas de Hipoclorito
86
Grafica IV-3. Alícuotas de Sulfato de aluminio
87
Grafica IV-4. Alícuotas de Cal
88
OS
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E
S
E
R
Grafica IV-6. Alícuotas de
HOdeSlavado
RECJabón
E
D
Grafica IV-7. Turbiedad vs. Dosificación de coagulante
Grafica IV-5. Alícuotas de Soda Cáustica
hidrolizante
17
89
90
91
INTRODUCCIÓN
Esta investigación tuvo como propósito realizar la Actualización tecnológica
del proceso del tratamiento de agua mineral en la empresa HIDROPOTABLE
AQUARIUS, ya que la planta tenía más de tres décadas con el mismo diseño en su
OS
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HOS
proceso de producción. De igual manera el presente trabajo como finalidad
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determinar las capacidades de producción de la misma y el factor económico para
comprobar su rentabilidad, esto como causa de la creciente demanda de dicho
recurso para el consumo humano en el Estado Zulia.
Por otro lado el procedimiento realizado para llevar a cabo la evaluación sirve
de guía para
futuras evaluaciones tanto en la empresa misma como en otras
empresas que tengan el agua mineral embotellada como producto.
Este trabajo especial de grado esta estructurado de la siguiente manera:
•
Capitulo I: presenta el planteamiento del problema y su formulación, junto con
los objetivos, la justificación e importancia del trabajo, objetivos y
delimitaciones en el tiempo y espacio.
•
Capitulo II: expone las bases teóricas en las cuales se fundamenta este
trabajo.
•
Capitulo III: explica la metodología empleada para la obtención de los datos
necesarios para el desarrollo de la investigación.
•
Capitulo IV: en este capitulo se presentan los resultados finales.
Por ultimo se muestran las conclusiones y recomendaciones de este trabajo
de investigación.
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CAPITULO I
EL PROBLEMA
18
CAPITULO I
OS
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A
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S
RE es de vital importancia para la salud. No
La calidad del agua
queO
seS
consume
H
C
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DE
debe olvidar que el cuerpo humano está compuesto mayormente por agua. Por
1.1.- Planteamiento del problema y formulación del problema
se
esto es esencial para cada comunidad contar con un abastecimiento limpio y
constante de agua potable.
En las grandes ciudades el agua frecuentemente proviene de fuentes
superficiales, tales como lagos, ríos y embalses. Algunas de estas fuentes están
cerca de la comunidad. En otros casos, se obtienen de fuentes ubicadas a varias
millas de distancia. En las áreas rurales, es más probable que las personas tomen
aguas subterráneas que se bombearon de un pozo. Por lo cual es importante tomar
en cuenta las actividades que ocurren a varias millas de distancia, ya que pueden
afectar la calidad del agua subterránea.
El agua potable es un agua que se puede beber sin riesgo para la salud. Para
ser consumible, el agua debe ser tratada para eliminar las sustancias inertes o vivas
que pueden ser nocivas para el organismo. Por consiguiente, se establecen normas
para fijar los contenidos límites permisibles en esta.
Con el paso del tiempo en Venezuela se ha incrementado notablemente el
consumo de agua potable embotellada (agua mineral), esto como consecuencia de
la ajetreada vida del Venezolano y de las condiciones irregulares en cuanto a la
distribución y aspecto del agua municipal, tal es el caso de Maracaibo donde se
presenta un alto índice de compra de agua potable embotellada. Esta situación ha
provocado que en dicha ciudad se hayan desarrollado diversas empresas que tienen
como objetivo la potabilización de agua para el consumo humano.
19
“HIDROPOTABLE AQUARIUS” es una empresa que tiene como función la
potabilización de agua proveniente de un pozo profundo, con el fin de que esta sea
apta para el consumo humano y luego su posterior comercialización. Dicha empresa
fue creada hace treinta y siete años empleando la tecnología disponible para esa
época.
OS
D
A
V
R
E
S
E atravesó el país en la década de los
causa de la crisis económica por
S laRcual
O
H
C
E
R
E disminuir la producción de manera que la planta siguiera
Ddebió
noventa, se
Con el paso del tiempo luego de haber trabajado en optimas condiciones y a
operativa, pero cumpliendo con la deficiente demanda de producto. Luego de varios
años la planta ha comenzado a surgir nuevamente, por lo cual se ha hecho
necesario realizar una evaluación para determinar las condiciones operacionales
actuales de la misma.
1.2.- Objetivos de la investigación
1.2.1.- Objetivo general.
“Evaluación técnico-económica de la empresa HIDROPOTABLE AQUARIUS”
1.2.2.- Objetivos específicos.
1. Determinar las variables
de la operación del proceso
de producción,
requeridas para la evaluación del tratamiento de agua mineral en la
empresa HIDROPOTABLE AQUARIUS.
2. Evaluar el desempeño operacional de la planta productora de agua de la
empresa HIDROPOTABLE AQUARIUS.
20
3. Efectuar la evaluación técnico económica de la planta tratamiento de agua
mineral en la empresa HIDROPOTABLE AQUARIUS.
1.3.- Justificación e importancia.
OS
D
A
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R
E
S
S REla asesoría técnica para la solución de
apoyo a la industria regional
mediante
O
H
C
E
R
DE
problemas de empresas de la región.
Se refuerza la imagen de la Universidad Rafael Urdaneta, en su función de
Este estudio traerá como contribución, que le información aportada a la
gerencia de la empresa la servirá de parámetros para la toma de decisiones sobre el
futuro de la misma.
De igual manera, metodológicamente brindará la oportunidad de utilizar
técnicas, métodos e instrumentos novedosos durante la investigación que son
aplicables a la resolución de problemas a las empresas del área.
1.4.- Delimitación.
1.4.1.- Delimitación espacial.
La investigación se realizará en la planta de tratamiento de agua
mineral de la empresa HIDROPOTABLE AQUARIUS, ubicada en la Primera
Etapa de la Zona Industrial de la ciudad de Maracaibo, en la Av. 58, No. 14076 Galpón 13, Estado Zulia – Venezuela.
21
1.4.2.- Delimitación temporal.
El trabajo de investigación se realizara en el periodo comprendido
desde 9 de octubre de 2006 y el 9 de abril de 2007.
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ADO
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CAPITULO II
MARCO TEORICO
23
CAPITULO II
S
ADO
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OS R
DERECH
2.1.- Antecedentes:
Los siguientes trabajos fueron consultados para la elaboración de la presente
investigación:
*Ingeniería Conceptual del Sistema de Tratamiento de Agua Mineral para la Planta
Embotelladora Abastecimientos Industriales C.A. en el Nuevo Caimito. Adrián,
Berbelk y Muñoz, Margreg (2005).
El cual consistió en el desarrollo de un sistema de purificación de agua utilizando
como equipos principales torre de aireación, filtros a presión y la desinfección por
esterilizadores ultra violeta siendo este uno de los equipos principales como innovación
en el desarrollo de este proyecto. En este se encontró información de gran importancia
debido a que se indica la documentación básica que debe existir en una planta
operativa, y de igual manera se hace referencia con respecto a los diversos tipos de
tratamientos que se le pueden aplicar al agua.
*Atencio Parra, Jorge Luis. “Adecuación de una Planta Productora de Sal Común
para la Diversificación de su Producción” (Mayo 2004).
Investigación en la cual se analizaron los diferentes procesos para la adecuación
de una planta productora de sal común para la diversificación de su producción y un
análisis económico y de proceso para la creación de dicha planta. Este sirvió como
parámetro de referencia desde el punto de vista económico y operativo.
24
*Camejo Carbonell, Martanefallely; Salas Borges, Jesús David. “Adecuación de la
Capacidad de Producción de la Empresa INFINITY.” (Mayo 2006)
Dicho trabajo realizado con la finalidad de proponer cambios que le permitan
S
aumentar su producción y cumplir con la demanda de agua potable envasada que le
ADO
V
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E
S
E
OS R
hacen los clientes, evaluando el sistema de purificación para plantear los posibles
DERECH
cambios a realizar, por tal razón se utilizo como apoyo en las bases teóricas, debido a
que este un proyecto similar.
25
2.2.- Bases teóricas.
2.2.1.- Agua.
S
ADO
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S
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OS R
ECH
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D
2.2.1.1.- Definición
Es un compuesto químico formado por dos partes de hidrógeno y una parte de
oxígeno, en volumen. Puede tener en solución o en suspensión a otros materiales
sólidos, líquidos o gaseosos. Su fórmula es H2O. Dicho compuesto es conocido como el
solvente universal o liquido vital.
2.2.1.2.- Propiedades
El agua es el líquido que más sustancias disuelve, por eso esta recibe el nombre
de disolvente universal. Esta propiedad, tal vez la más importante para la vida, se debe
26
a su capacidad para formar puentes de hidrógeno con otras sustancias que pueden
presentar grupos polares o con carga iónica como alcoholes, azúcares con grupos ROH , aminoácidos y proteínas con grupos que presentan cargas + y - , lo que da lugar a
disoluciones moleculares. También las moléculas de agua pueden disolver sustancias
OS
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A
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R
E
ESLos iones de las sales son atraídos por
R
En el caso de las disoluciones
iónicas.
S
O
H
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RE
DE
los dipolos del
agua, quedando "atrapados" y recubiertos de moléculas de agua en
salinas que se disocian formando disoluciones iónicas.
forma de iones hidratados o solvatados. La capacidad disolvente es la responsable de
dos funciones:
•
Medio donde ocurren las reacciones del metabolismo;
•
Sistemas de transporte.
Los puentes de hidrógeno mantienen las moléculas de agua fuertemente unidas,
formando una estructura compacta que la convierte en un líquido casi incomprensible.
Al no poder comprimirse puede funcionar en algunos animales como un esqueleto
hidrostático, como ocurre en algunos gusanos perforadores capaces de agujerear la
roca mediante la presión generada por sus líquidos internos.
La fuerza de adhesión está también en relación con los puentes de hidrógeno
que se establecen entre las moléculas de agua y otras moléculas polares y es
responsable, junto con la cohesión del llamado fenómeno de la capilaridad. Cuando se
introduce un capilar en un recipiente con agua, ésta asciende por el capilar como si
trepase agarrándose por las paredes, hasta alcanzar un nivel superior al del recipiente,
donde la presión que ejerce la columna de agua, se equilibra con la presión capilar. A
este fenómeno se debe en parte la ascensión de la savia bruta desde las raíces hasta
las hojas, a través de los vasos leñosos.
También el calor específico está en relación con los puentes de hidrógeno que se
forman entre las moléculas de agua. El agua puede absorber grandes cantidades de
calor que utiliza para romper los puentes de hidrogeno por lo que la temperatura se
27
eleva muy lentamente. Esto permite que el citoplasma acuoso sirva de protección ante
los cambios de temperatura. Así se mantiene la temperatura constante.
En el calor de vaporización sirve el mismo razonamiento, también los puentes de
hidrogeno son los responsables de esta propiedad. Para evaporar el agua, primero hay
OS
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energía cinética para pasar de
la
fase
líquida
a la gaseosa. Para evaporar un gramo de
S
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H
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DE540 calorías, a una temperatura de 20 ºC.
agua se precisan
que romper los puentes y posteriormente dotar a las moléculas de agua de la suficiente
http://es.wikipedia.org/wiki/Agua
2.2.1.3.- Composición
Debido a su capacidad de disolver numerosas sustancias en grandes cantidades,
el agua pura (H2O) casi no existe en la naturaleza.
Durante la condensación y precipitación, la lluvia o la nieve absorben de la
atmósfera cantidades variables de dióxido de carbono (CO2) y otros gases, así como
pequeñas cantidades de material orgánico e inorgánico.
En su circulación por encima y a través de la corteza terrestre, el agua reacciona
con los minerales del suelo y de las rocas. Los principales componentes disueltos en el
agua superficial y subterránea son los sulfatos, los cloruros, los bicarbonatos de sodio y
potasio, y los óxidos de calcio y magnesio. Las aguas de la superficie suelen contener
28
también residuos domésticos e industriales. Las aguas subterráneas poco profundas
pueden contener grandes cantidades de compuestos de nitrógeno y de cloruros,
derivados de los desechos humanos y animales.
El agua del mar contiene además de grandes cantidades de sal, muchos otros
OS
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ríos y arroyos. Al mismo tiempo
el agua
pura
se evapora continuamente y el porcentaje
S
O
H
C
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R
DEaumenta, lo que proporciona al océano su carácter salino.
de impurezas
compuestos disueltos, debido a que los océanos reciben las impurezas procedentes de
www.monografias.com
2.2.2.- Agua mineral
2.2.2.1.- Definición
Esta contiene grandes cantidades de gases o minerales disueltos. El agua
mineral es obtenida del subsuelo o de las fuentes de agua natural. Este tipo de agua
normalmente tiene un alto contenido de calcio, magnesio, potasio, cationes de sodio y
aniones de sulfato los cuales son provechosos para nuestro cuerpo. En consecuencia,
el uso de agua mineral se incremento grandemente debido a que la gente cuidaba su
salud y su calidad de vida. Así, el agua mineral es necesaria porque es la mejor agua
natural alcalina para beber.
http://turnkey.taiwantrade.com.tw/showpage.asp?subid=129&fdname=BEVERAGE&pag
ename=Planta+de+produccion+de+agua+mineral
29
2.2.2.2.- Tipos de agua mineral
AGUAS HIPOSÓDICAS DIURÉTICA.
S
Aguas con bajo contenido en sodio –menos de 20 mg/l–. Las dietas de bajo
ADO
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contenido sódico benefician a quienes tienen hipertensión arterial, problemas cardiacos,
DERECH
litiasis, afecciones renales o alteraciones asociadas a retención de líquidos.
AGUAS DE DÉBIL MINERALIZACIÓN.
Son aquellas que tienen aportes de calcio inferiores a 150 mg/l y aportes de
magnesio de menos de 50 mg/l. Por encima de esos valores, las aguas cálcicas y
magnésicas
representan
una
mayor
sobrecarga
renal.
Las
aguas
de
débil
mineralización están recomendadas para la elaboración de los preparados alimenticios
infantiles y para personas con problemas de riñón.
AGUAS DE MINERALIZACIÓN FUERTE.
Son aquellas con residuos secos superiores a 1500 mg/l
AGUAS BICARBONATADAS.
Su aporte de bicarbonatos supera los 600 mg/l. Tienen efecto neutralizante de la
secreción gástrica y estimulan la digestión.
Se consideran aguas bicarbonatadas, las que con un residuo seco superior a 1 g
/L tienen como anión predominante el HCO3-. En dependencia del catión presente se
denominan aguas bicarbonatadas sódicas, cálcicas o magnésicas. Si además del
HCO3- están presentes Cl - o SO4 2- con concentraciones mayores de 20 meq / L se
consideran bicarbonatadas mixtas.
30
Por lo general estas aguas poseen un pH neutro o ligeramente ácido, cuando
contienen relativamente altas cantidades de CO2, abundante en muchas de estas
aguas. Cuando este contenido gaseoso es elevado se denominan entonces
carbogaseosas. Las aguas bicarbonatadas sódicas son por lo general hipertermales por
S
su origen profundo, mientras que las cálcicas, magnésicas y mixtas frías suelen ser más
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superficiales y alcanzan su mineralización en su interacción con rocas sedimentarias.
DERECH
AGUAS SULFATADAS.
Con más de 200 mg/l de sulfatos. Predominan los aniones sulfato con diferentes
cationes. La mineralización total debe superar un g/L. Su mineralización y temperatura
son variables. Por vía son colagogas, hepatoprotectoras y habitualmente, laxantes. Sus
principales usos son en dispepsias digestivas y discinesias biliares. Estas aguas
pueden compartir otros grupos de composición química, diversificando sus acciones y
vías de administración.
AGUAS CLORADAS.
Con más de 200 mg/l de cloruro. Los cationes predominantes suelen ser el sodio,
el calcio o el magnesio. La mineralización total debe superar un g/L. Las de muy alta
mineralización (más de 50 g/L) suelen ser frías y las de baja mineralización suelen ser
termales. Son estimulantes de múltiples funciones orgánicas. Las acciones concretas
sobre los sistemas orgánicos dependen de la mineralización total del agua y de la vía
de Administración.
AGUAS CALCICAS.
Con más de 150 mg/l de calcio.
31
AGUAS MAGNESICAS.
Con más de 50 mg/l de magnesio.
AGUAS FLUORADAS.
S
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Con más de 1 mg/l de fluoruros.
AGUAS FERRUGINOSAS.
Con más de 1 mg/l de hierro bivalente. Suelen ser, además, sulfatadas o
bicarbonatadas. La biodisponibilidad del hierro en estas aguas es muy alta por la
presencia, generalmente, de otros oligoelementos. Por vía oral su utilidad es el aporte
de hierro.
AGUAS SODICAS.
Con más de 200 mg/l de sodio Indicadas para dietas pobres en sodio: no más de
20 mg/l de sodio.
www.viajoven.com http://www.sld.cu/sitios/mednat/docs/aguas_minerales.pdf
http://www.hidromed.com/caracteristicas%20de%20las%20aguas.htm
http://educasitios.educ.ar/grupo035/?q=node/64
WWW.WIKIPEDIA.COM
32
2.2.3.- Aspectos de la calidad del agua, salud y estética
2.2.3.1.- Enfermedades de origen hídrico
OS
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A
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ES
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O
que generalmente contiene
organismos
patógenos. Esta es normalmente aguda (de
H
C
DERE
La enfermedad hídrica es causada por el consumo de agua natural no tratada
brusca aparición y desenlace, generalmente, en un corto período de tiempo sobre las
personas saludables) y la mayoría esta caracterizada por síntomas gastrointestinales
(diarrea, fatiga, calambres y dolores abdominales). Fuente: American Water Works
Asociation.
2.2.3.2.- Organismos patógenos
Son los organismos causantes de enfermedades, estos han sido implicados, en
las enfermedades de origen hídrico, incluyen bacteria, virus, protozoos y algas. Fuente:
American Water Works Asociation.
2.2.3.3.- Calidad estética
Adicionalmente a lo concerniente a la salud, la satisfacción y confianza del
consumidor son también importantes. Los componentes estéticos de la calidad del
agua potable incluyen olor y sabor, turbidez, color, mineralización, dureza y manchas.
Los cuales pueden producirse por algún producto químico natural o comercial inorgánico
u orgánico, así como por organismos.
33
2.2.3.4.- Componentes estéticos de la calidad del agua.
A. Sabor y olor
S
Los problemas de sabor en el agua derivan en parte de las sales [total sólidos
ADO
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disueltos (TDS)] y la presencia de metales específicos, como el hierro, cobre,
DERECH
manganeso y cinc.
En general, las aguas con TDS menor que 1.200 mg/L son aceptables para los
consumidores, aunque niveles menores de aproximadamente 650 mg/Litro son
preferibles. Las sales específicas pueden ser más significativas en términos de sabor,
como el cloruro de magnesio y bicarbonato de magnesio. Las sales sulfatos, sulfato de
magnesio y sulfato de calcio, por otra parte, se ha visto que son relativamente
inofensivas. El fluoruro puede también producir un sabor peculiar a partir de 2.4 mg/L.
Los sabores y olores objetables pueden también tener lugar en agua
contaminada con productos orgánicos sintéticos y/o como resultado del tratamiento del
agua o de revestimientos o disolventes comunes utilizados dentro de los depósitos y
tuberías.
Muchos consumidores ponen objeción al sabor del cloro, que tiene un umbral de
sabor aproximado 0,2 mg/L a pH neutro, pero el cloro puede reducir muchos sabores y
problemas de olores por oxidación del componente ofensivo, aunque reacciona con los
productos orgánicos para crear problemas de olor y sabor. Otros oxidantes pueden
también utilizarse para remover productos químicos problemáticos.
La vegetación en descomposición y los metabolitos y microbioticos son
probablemente las fuentes más universales de problemas de sabor y olor en aguas
superficiales. Los metabolitos responsables de sabores y olores están todavía siendo
identificados. Dos metabolitos muy estudiados de actinomicétos y algas azul-verdosas
son el geosmín y el metilisoborneol (MIB). Estos compuestos son responsables del olor
34
de la tierra, olores mohosos en los suministros de agua y han sido aislados de muchos
géneros de actinomicétos y algas azul-verdosas (p. ej. Anabaena y Oscillatoiia).
En aguas subterráneas y en algunos sistemas de distribución, un olor muy
S
desagradable de sulfuro de hidrógeno puede ocurrir como resultado de la acción
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bacteriana anaeróbica sobre los sulfatos.
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Fuente: American Water Works Asociation.
B. Turbidez y color
La apariencia del agua puede ser un factor significativo en la satisfacción del
consumidor. Bajos niveles de color y turbidez son también importantes para muchas
industrias. Las aguas normalmente tratadas tienen valores de color entre 3 y 15 y
turbidez por debajo de 1 NTU. Las fuentes de color en el agua pueden incluir iones
metálicos naturales (hierro y manganeso), ácidos húmicos y fúlvicos del humo y
materiales de turbidez, plancton, componentes disueltos de plantas, bacterias de hierro y
azufre, y residuos industriales. La presencia añadida de turbidez aumenta el aparente,
pero no el verdadero color del agua. La remoción de color se alcanza normalmente por
los procesos de coagulación, floculación, sedimentación (o flotación), y filtración.
La turbidez en el agua está causada por la presencia en suspensión de materia
coloidal y (como arcilla, fango, materia orgánica e inorgánica finamente dividida, plancton
y otros organismos microscópicos). Las bacterias del hierro pueden también ser fuente
de turbidez. Controlar la turbidez es un componente del tratamiento, como está
ordenado por la Norma de Tratamiento de Agua Superficial (SWTR) (USEPA, 1989b) y
la norma mejorada interna SWTR, exigirá niveles muy por debajo de los límites de
detección visual. Fuente: American Water Works Asociation.
35
C. Mineralización.
Las aguas con altos niveles de sales, medidas como TDS, pueden ser menos
agradables para los consumidores, y dependiendo de las sales específicas
S
presentadas, puede haber un efecto laxante sobre el consumidor transitorio.
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Los niveles elevados de sulfates están implicados en este último aspecto. El
sulfato puede impartir sabor a niveles por encima de 300 a 400 mg/L. Concentraciones
de cloruro por encima de 250 mg/L pueden dar al agua un sabor salado.
La remoción de sales requiere costosos tratamientos, como la desmineralización
por intercambio iónico, electrodiálisis, osmosis inversa, y no se hace ordinariamente
para el agua potable. Para las aguas excesivamente altas en sales la mezcla con
suministros más bajos en sales puede mejorar el problema. Fuente: American Water
Works Asociation.
D. Manchas.
En aguas superficiales oxigenadas de pH neutro o casi neutro (5 a 8), las
concentraciones típicas de hierro total (mayormente en forma férrica) están alrededor de 0,05
a 0,2 mg/litro. En aguas subterráneas, la aparición de hierro a concentraciones de 1.0 a 10
mg/litro es muy común. Las concentraciones mayores (hasta 50 mg/L la mayor parte en forma
ferrosa) son posibles en aguas bajas en bicarbonato y en oxígeno. Si el agua, bajo estas
últimas condiciones, es bombeada desde un pozo, precipita hidróxido férrico rojizo-marrón
sobre los accesorios tan pronto como el oxígeno comienza a disolverse en el agua. El
manganeso está presente frecuentemente con el hierro en las aguas subterráneas y puede
causar problemas similares de manchado produciendo un precipitado rojo, o con el uso
de blanqueantes, un marrón oscuro o precipitado con mancha negra. El exceso de cobre
en el agua puede crear manchas azules. Fuente: American Water Works
Association.
36
2.2.3.5.- Componentes químicos de la calidad del agua.
A.
Dureza
S
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Los componentes principales de la dureza son el calcio y el magnesio, aunque los
DERECH
iones de otros metales polivalentes como aluminio, hierro, manganeso, estroncio y zinc
pueden contribuir si están presentes en suficientes concentraciones. La dureza se
expresa como una cantidad equivalente de carbonato cálcico (CO3Ca). Las aguas que
tienen menos de 75 mg/litro de CO3Ca se consideran generalmente blandas. Las que
tienen entre 75 y 150 mg/L de CO3Ca se dice que son moderadamente duras. Aquellas
que tienen de 150 a 300 mg/L de CO3Ca son duras, y las aguas que contienen más de
300 mg/L se clasifican como muy duras.
Fuente: American Water Works Asociation.
B.
Conductividad
Sugiere la capacidad
de una sustancia de transmitir la electricidad. Es una
medida de los sólidos totales disueltos en el agua, medida en MicroSiemens/ cm o en
Micromhos (Umhos). Para determinarla se utilizan los conductímetros.
C.
Alcalinidad
Es debida a la presencia de Iones Carbonato, Bicarbonato o hidróxidos.
Combinados con Calcio, Magnesio y Sodio. Esta se determina por titulación con ácidos
fuertes con el uso de indicadores que cambian de color. Esta se debe generalmente a
la presencia de bicarbonatos.
37
D.
PH
Expresa la alcalinidad o acidez del agua, se determina por potenciómetro o
colorimetría. El PH varía desde 1 hasta 14.
E.
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Salinidad
ERECH
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Es el contenido de sal disuelta en un cuerpo de agua. El contenido salino de
muchos lagos, ríos, o arroyos es tan pequeño, que a esas aguas se las denomina agua
dulce. El contenido de sal en agua potable es, por definición, menor a 0,05 %. Si no, el
agua es señalada como salobre, o definida como salina si contiene de 3 a 5 % de sal en
volumen. Por encima de 5 % se la considera salmuera.
Guía de “Tratamiento de Agua para la Industria” Ingeniero Antonio De Turris.
Http://es.wikipedia.org/wiki/Salinidad
2.2.4.- Norma venezolana del agua potable envasada
2.2.4.1.-Normas COVENIN a Consultar
COVENIN 10: XIII-002 Agua Potable. Métodos de Ensayo
2.2.4.2.- Objeto y Campo de Aplicación
La presente norma establece los requisitos que deberá cumplir el agua potable
envasada destinada al consumo humano.
38
2.2.4.3.- Definición:
AGUA ENVASADA. Es aquella apta para el consumo humano, contenida en
recipientes apropiados, aprobados por la autoridad competente y con cierre hermético
S
inviolable, el cual deberá permanecer en tal condición hasta que llegue a manos del
consumidor final.
ADO
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DERECH
Nota 1: La venta de agua envasada para consumo humano inmediato, en lugares
públicos o privados, deberá hacerse en el envase original y destaparse en presencia del
consumidor.
2.2.4.4.- Materiales y Fabricación
a)
Las fuentes acuíferas que se utilicen para envasar agua apta para el
consumo humano, deberán ser previamente aprobadas por el Ministerio de
Sanidad y Asistencia Social.
b)
La fuente y el punto de emergencia, la obra de captación, el sistema de
recolección, tratamiento y envasado deberán ser apropiados y cumplir lo que a
tal fin disponga el Ministerio de Sanidad Y Asistencia Social con el objeto de
asegurar durante todo el proceso la condición de “apta para el consumo humano”
del agua envasada.
c)
Los procesos tecnológicos para envasar agua destinada al consumo
humano, que provenga de fuentes acuíferas superficiales o profundas
autorizadas, así corno todo el proceso de comercialización, están sujetos al
cumplimiento de los resultados establecidos en el Reglamento General de
Alimentos del Ministerio de Sanidad y Asistencia Social así como de las
disposiciones contenidas en esta norma y a cualquiera otra que al efecto dicte el
Ministerio de Sanidad y Asistencia Social.
39
d)
Cuando se compruebe que el producto final envasado, a la salida de la
línea de producción, no reúne los requisitos establecidos en esta norma, deberá
suspenderse todas las operaciones hasta que se haya obtenido en forma
permanente, expresa evidencia técnica de que se han eliminado las causas
S
responsables de tal situación.
ADO
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DERECH
2.2.4.5.- Clasificación
a)
AGUA POTABLE. Es aquella procedente directamente o no de fuentes
superficiales o profundas y que cumpla con los requisitos establecidos en el
punto 2.2.4.6, de esta norma.
o
El agua de la fuente utilizada para envasar agua denominada
“potable”, podrá ser sometida o no a tratamientos adecuados autorizados
por el Ministerio de Sanidad y Asistencia Social, con el objeto de hacerse
apta para el consumo humano.
b)
AGUA MINERAL. Es aquella procedente directamente de aguas de origen
profundo o endógeno, que broten naturalmente o se obtengan por perforación,
sin contaminación y cumplan con los requisitos establecidos en el punto 2.2.4.6,
de esta norma.
o
El agua de la fuente utilizada para envasar agua denominada
“mineral”, podrá ser sometida a tratamiento físico autorizado por el
Ministerio de Sanidad y Asistencia Social, con el objeto de mantener las
características microbiológicas originales de la fuente, Igualmente podrá
ser sometida a tratamiento autorizado para modificar en forma parcial las
características organolépticas, físicas y químicas.
c)
AGUA MINERAL NATURAL. Es aquella definida en el punto “b” de esta
40
norma, pero sin haber sido sometida a tratamiento.
d)
AGUA POTABLE GASIFICADA Es la definida en el punto “a” de esta
norma y deberá contener anhídrido carbónico libre natural o adicionado, hasta
S
una cantidad no mayor de cinco (5) volúmenes de C02 disuelto y un pH
ADO
V
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E
S
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correlacionado el mismo, entre 4,5 y 7,5.
e)
DERECH
AGUA MINERAL GASIFICADA. Es la definida en el punto “b” de esta
norma y deberá contener anhídrido carbónico libre natural o adicionado, hasta
una cantidad no mayor de (5) volúmenes de C02 disuelto y un pH
correspondiente al mismo, entre 4,5 y 7,5.
2.2.4.6.- Requisitos.
El agua envasada para ser considerada apta para el consumo humano, deberá
cumplir con los requisitos establecidos en los puntos 2.2.4.6.1, 2.2.4.6.2, 2.2.4.6.3,
2.2.4.6.4, y 2.2.4.6.5 de la presente norma, los cuales se determinaran según lo
establecido en la norma COVENIN 10:XIII-002.
2.2.4.6.1.-Organolépticos.
Tabla II-1. Requisitos Organolépticos
CARACTERÍSTICA
Color
Olor
Sabor
REQUISITOS
Máx. 5 unidades (PL/Co)
Ausente
Sin sabor extraño
NORMA VENEZOLANA DEL AGUA POTABLE ENVASADA
41
2.2.4.6.2.-Fisicoquímicos
Tabla II-2. Requisitos Fisicoquímicos
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NORMA VENEZOLANA DEL AGUA POTABLE ENVASADA
2.2.4.6.3.-De Radioactividad
Radioactividad alfa global; máximo 3 pCi/1 (*)
Radioactividad beta global; máximo 3 pCi/1
(*) (pCi/1 = pico curies por litros)
42
2.2.4.6.4. – Microbiológicos
Tabla II-3. Requisitos microbiológicos**
Límite por
Producto
Análisis
OS
DERECH
Agua
Coniformes o
mineral
E. Coli
Agua
Estreptococos
mineral
Feceles
Agua
Pseudomona
mineral
Aeruginosa
Agua
potable
Agua
gasificada
Método de
OS
referencia
D
A
V
R
E
m
RES
Coliformes
Coliformes
n
c
100 mL
M
DTM
10
1
0
4
MF
10
1
0
10
10
0
0
10
1
0
10
0
0
DTM
10
1
0
4
MF
10
1
0
10
DTM
10
1
0
4
MF
10
1
0
10
El ph deberá determinarse siempre
**DTM = Método de dilución en tubos múltiples
MF = Método de filtración por membrana
n = Número de muestras del lote
c = Número de muestras defectuosas
m = Límite mínimo
M = Límite máximo
NORMA VENEZOLANA DEL AGUA POTABLE ENVASADA
43
1
2.2.4.6.5.-Impurezas Tolerables
Tabla II-4. Impurezas Tolerables
CONCENTRACION MAXIMA
SUSTANCIA
Aceites minerales
S
D
A
0.3O
V
R
E
OS RES
TOLERABLE (mg/1)
DERECH
Componentes fenólicos
0.001
Detergentes aniónicos
1.00
Aldrín
0.008
Clordano
0.008
Endrin
0.0015
Eptacloro apóxido
0.01
Metoxicloro
0.035
Carparyl
0.05
Paratión
0.05
Fosdrin
0.025
T.E.P.P
0.025
2, 4, 5 - T
0.001
Dieldrin
0.008
D.D.T
0.5
Heptacloro
0.01
Lindano
0.05
Toxafeno
0.005
Carbamato
0.05
Azanfos metílicos
0.025
2, 4, D
0.25
NORMA VENEZOLANA DEL AGUA POTABLE ENVASADA
44
2.3.-Descripción
de la planta de tratamiento de agua de la empresa
HIDROPOTABLE AQUARIUS.
S
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2.3.1.- Reseña histórica de la empresa
DERECH
AQUARIUS (AGUA RICA) es una empresa fundada en el año 1969 con el fin de
purificar agua, embotellarla en envases de una capacidad determinada y vender dicho
producto. Ésta se encuentra ubicada en la Zona Industrial de Maracaibo, Estado Zulia,
en la Av. 58, No. 140-76 Galpón 13.
Hasta el presente, la planta continua en funcionamiento con el diseño original
con que comenzó a operar hace 37 años, los cambios realizados en la planta han sido
menores, no se ha alterado la estructura del proceso original.
2.3.2.- Materia prima
Como materia prima se utilizará agua de un pozo que tiene una profundidad de
150 m y un tiempo de vida de 15 años aproximadamente. Este pozo se encuentra en
los terrenos de la empresa específicamente en la Zona Industrial de Maracaibo, Estado
Zulia, en la Av. 58, No. 140-76 Galpón 13.
CARACTERÍSTICAS TÉCNICAS DEL POZO PROFUNDO
Profundidad del Pozo: 150 mts
Diámetro de Perforación: 40,64 cm
Diámetro de la tubería de revestimiento: 25,4 cm
Material: Polietileno de alta densidad
Longitud de Tubería: 80.6 mts
45
Longitud de Filtro: 40 mts
Longitud Entubada: 80 mts
Tipos de Filtros: Ranurados
Colocación de Filtro: 110 mts a 150 mts
Nivel estático: 46 mts
Nivel de Bombeo: 66 mts
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DERECH
Tipo de Aforo: Con Compresor
Producción actual: 4 L por segundo
2.3.3.- Funcionamiento y operación actual
Actualmente la planta produce agua mineral a partir de pozos profundos, el
producto está registrado bajo el nombre de “Agua Rica” y se envasa en presentación de
18.9 lts.
La planta está dividida en tres áreas: Purificación del Agua, Área de lavado,
Llenado/Envasado del Agua Mineral. A continuación se explican cada uno de las áreas:
a.-Purificación del agua.
El proceso de producción del agua mineral se inicia con la extracción del agua de
pozo un profundo (P-01) y aereación de la misma (TA-01) , para luego enviarla el
posteriormente a la tanquilla de mezcla rápida (MR-01) donde se procede a la
aplicación de un coagulante ,un ayudante de coagulación, de igual manera se realiza la
cloración para la desinfección del agua y reducción de algunos metales en exceso,
luego de este proceso el agua es bombeada a la unidad de floculación sedimentación
(UFS-01) el agua se flocula y sedimenta en el tanque diseñado para tal efecto. Una vez
que el agua ya esta libre de la mayoría de las sustancias en suspensión, es depositada
en un tanque subterráneo (TS-01). Luego de esto el agua pasa a un proceso de
46
filtración intensivo con carbón activado y
grava para eliminar los sedimentos y/o
flóculos restantes.
b.- Área de lavado.
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El proceso inicia con la cinta transportadora donde vienen las botellas a utilizar
en el proceso de llenado, las cuales son colocadas manualmente por un operador. Esta
cinta trasportadora lleva las botellas hacia el interior de la lavadora mecánica en donde
cumple con un proceso de desinfección y limpieza, en la cual se emplean Agua con
soda cáustica a una concentración del 3%, y luego se enjuaga con diversas corrientes
de agua fresca para eliminar los restos de la misma.
c.- Llenado/Envasado del Agua Mineral.
Una vez terminada la fase de lavado las botellas llegan hacia el área de llenado
semiautomático, el cual es un dispositivo dotado de válvulas de empleadas para tal fin,
en esta área se llenan las botellas a través de diez inyectores a presión, finalizada este
etapa las botellas siguen su recorrido en la cinta transportadora hasta la etapa de
tapado y despacho. El tapado es manual, realizado por un operador y el despacho se
realiza directamente en el patio, ubicado en el área de carga/descarga.
2.3.4.- Equipos principales.
Para satisfacer las necesidades actuales de la población y con el fin de mantener
óptima la calidad del agua purificada la empresa AQUARIUS, cuenta con los siguientes
equipos principales: (Ver diagrama de flujo del proceso, a continuación)
47
S
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DERECH
48
2.3.4.1.-Unidad Floculadora Sedimentadora.
Como su nombre lo indica este es un dispositivo en donde ocurre el proceso de
floculación y sedimentación. Este tiene un volumen de 65.218,8 Lts. La principal
S
característica del mismo, es que es un dispositivo no convencional, ya que debido a su
ADO
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S
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diseño posee interiormente unos bafflex dispuestos horizontalmente, los cuales tienen
DERECH
como función estabilizar el fluido de manera que no hayan turbulencias y aumentar el
tiempo de residencia, debido al recorrido interno que realiza. Luego de finalizado el
recorrido a través de los bafflex el liquido llega al área de sedimentación por el fondo
del tanque, en donde comienza a ascender en manera de flujo laminar, hasta que
termina el proceso y el fluido sale de la UFS-01
2.3.4.2.- Filtración.
•
Filtro de Arena: Estos filtros en determinadas ocasiones, son capaces de
remover un alto porcentaje de las bacterias presentes en el agua cruda y de remover
además, un buen porcentaje de sólidos suspendidos y sedimentables presentes en el
agua, con los consecuentes beneficios que de tal hecho se derivan.
Características Técnicas:
Material de Filtración: Grava
Tabla II-5. Tabla de diámetro, volumen y longitud de los filtros de grava
Filtro
F-AP01
F-AP02
F-AP03
F-AP04
F-AP05
Diámetro/ Volumen
36 pulg / 7.06 pie 3
36 pulg / 7.06 pie 3
36 pulg / 7.06 pie 3
36 pulg / 7.06 pie 3
36 pulg / 7.06 pie 3
Fuente: González, 2007
49
Longitud
1.60 m
1.60 m
1.90 m
1.90 m
1.60 m
Tuberías y Válvulas de distribución: Acero
Material del filtro: Acero, con revestimiento interno de porcelana
•
Adsorvedor de Carbón Activado: Este permite brindar un agua agradable
S
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ya que su función es eliminar todo sabor y olor orgánico existente en el agua filtrada.
Ese filtro ayuda a eliminar un 50 % de los compuestos orgánicos disueltos en el agua y
DERECH
elimina el olor orgánico.
Características Técnicas:
Material de Filtración: Carbón Activado
Tabla II-6. Tabla de diámetro, volumen y longitud de los filtros de carbón
Filtro
F-AP06
F-AP07
F-AP08
F-AP09
Diámetro/ Volumen
30 pulg / 7.06 pie 3
30 pulg / 7.06 pie 3
30 pulg / 7.06 pie 3
30 pulg / 7.06 pie 3
Longitud
1.50
1.60
1.70
1.60
Fuente: González, 2007
Tuberías y Válvulas de distribución: Acero
Material del filtro: Acero, con revestimiento interno de Neopreno.
2.3.4.2.- Lavadora.
Es un dispositivo que consta de una correa transportadora de botellas, las cuales
deben ser colocadas boca abajo y manualmente por un operador, para que sean
introducidas dentro del equipo y de esta manera se efectué el lavado y desinfección del
envase, previo enjuague con agua limpia que elimina los residuos de la solución acuosa
50
con una concentración al 3% de NaOH, utilizada para limpieza. Su modelo es Lavadora
B-3, J 00050-X, 04487325.
2.3.5.- Productos.
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DERECH
El único producto de la empresas son botellas de agua mineral en presentación
de 18.9 Lts, retornables.
2.3.6.- Usuarios.
Pequeños comerciantes, núcleos familiares, entidades públicas: D.A.R (Dirección
Administrativa Regional), Guardia Nacional, Policía Regional, Palacio de Justicia y
diversos locales comerciales reconocidos entre ellos: Punta del este, otros.
2.4.- Definición de producción.
Según Tawfik (1984), se entiende por producción “la adición de valor a un bien
(producto o servicio) por efecto de una transformación”. En tal sentido, la
busca
satisfacer
ciertas
necesidades
de
producción
los consumidores mediante la
modificación de materias primas en manufacturadas; aunque poco generalizada, de
acuerdo con la definición, la palabra producción, incluye tanto la producción de servicios
como de bienes materiales.
51
2.5.- Tipos de sistemas productivos.
La empresa se considera un sistema de producción, donde las características de
cada tipo de producción implican medios de planificación, control y contabilización
S
apropiados. A continuación se exponen las características de los principales sistemas
de producción.
ADO
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DERECH
2.5.1.- Características del sistema de producción en serie.
Es un sistema de producción cuya característica principal es la fabricación
elevada y en serie de productos relativamente estandarizados.
Para tenerlos en existencia hasta el momento de la venta; sus procedimientos
son repetitivos o continuos y generalmente, automatizados; durante la fabricación, el
producto pasa por varias etapas, que pueden ocurrir en diferentes puestos de trabajo o
en diferentes y sucesivos talleres de producción.
De acuerdo a lo señalado por Tawfik (1984), las principales características son:
a. La cantidad por fabricar de cada producto es muy elevada con relación a la
diversidad de productos.
b. Los procedimientos de fabricación son mecanizados, e incluso automatizados.
c. Los ajustes a las máquinas son escasos, debido a la poca diversidad de
productos.
d. El volumen de producción por empleado es muy elevado.
e. La mano de obra es poco especializada.
2.5.2.- Características del sistema de producción intermitente
Es un sistema de producción que se caracteriza por la elaboración de diversos
productos o trabajos especiales, cada uno con distintas especificaciones de fabricación;
52
los procesos son intermitentes y las cantidades manufacturadas de cada tipo de
producto es baja; generalmente, existe mano de obra especializada.
Para Tawfik (1984), la producción intermitente se caracteriza por:
a. La cantidad por fabricar de cada producto es baja.
S
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b. Gran diversidad de productos por fabricar.
DERECH
c. Alto grado de especialización de la mano de obra.
d. Reagrupamiento de máquinas similares por taller.
e. Flexibilidad de la producción.
2.5.3.- Fases del proceso productivo.
Antes de comenzar a explicar los sistemas de acumulación y control de costos,
conviene describir las fases del proceso de producción. La contabilidad de costos debe
observar las etapas por las que atraviesan los productos que se elaboran, para
determinar el flujo de costos y recabar datos, dado que el flujo de costos es paralelo al
de producción; los costos se asignan a los productos a medida que se consumen
recursos, como materias primas, servicios y otros. (Sinistra, 1997).
La producción comprende las siguientes etapas:
1. Almacenamiento de los materiales.
2. Procesamiento de los materiales.
3. Almacenamiento de los artículos terminados.
El proceso de producción se inicia con la compra de materiales (Materia prima,
piezas acabadas, y suministros de fábrica), los cuales son ubicados temporalmente en
los almacenes. Al usar dichos materiales, algunos son considerados directos y otros
indirectos. En el proceso de manufactura, también se requiere mano de obra que ha de
convertir los materiales en productos terminados, la cual se consume inmediatamente;
53
igual que con los materiales, existe mano de obra clasificada como directa, y otra
clasificada como indirecta.
En el proceso productivo convergen hasta ahora sólo: materiales y mano de
S
obra; sin embargo, para la fabricación del producto es necesario la utilización de la
ADO
V
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planta, lo que origina costos indirectos de fabricación (servicios públicos, servicios de
DERECH
mantenimiento, alquileres y otros) que son también elementos del costo de producción,
razón por la cual deben ser asignados a la producción Una vez presentes los tres
elementos del costo de producción y el producto este finalizado, éste debe ser extraído
del proceso productivo para ser almacenado hasta su venta. (Sinisterra, 1997).
2.5.4.- Costos de Producción.
El término costos suele tener muchos significados, contablemente es el valor de
los recursos cedidos a cambio de algún artículo o servicio, entre éstos recursos se
encuentran un desembolso de dinero o la adquisición de un compromiso. (Sinisterra,
1997). Esta entrega de recursos a cambio de otros bienes y servicios se hace con la
expectativa de recibir un provecho o beneficio futuro, es decir, es el precio de
adquisición de un bien o servicio que ha sido diferido o que todavía no ha contribuido
con la realización de un ingreso y deben presentarse contablemente como un activo
circulante, fijo, o diferido.
Los gastos, son costos que han generado beneficios o ingresos para la Empresa,
son costos expirados que no generaran más beneficios (Polimeni, y otros, 1999), y por
tanto deben ser aplicados a los ingresos del período, se presentan en el Estado de
Resultados junto con los ingresos que generaron. (Backer y otros, 1996).
La pérdida, son costos de los cuales la empresa no ha recibido ni espera recibir
beneficio o provecho alguno, son pérdidas en la participación de la empresa de las que
no se ha recibido compensación; se enfrentan con los ingresos en el período que se
54
detectan, en el Estado de Resultados en un renglón separado como egresos
extraordinarios, después de los gastos operativos (Polimeni y otros, 1999), para que la
gerencia tome medidas correctivas.
S
ADO
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2.5.5.- Costos del período o no inventariables (gastos).
DERECH
Son costos que se identifican con los intervalos de tiempo y no con los artículos
elaborados, originados de las funciones operativas de la empresa. No se incorporan al
valor de los inventarios, y se presentan en el Estado de Resultados como gastos
operativos o egresos financieros en el período en el cual se incurren.
2.5.6.- Costos del producto o inventariables (costos).
Son los originados y relacionados con la función de producción de los artículos,
están formados por los costos de materiales, de la mano de obra y los costos indirectos
de fabricación. Valoran a los inventarios, por tanto se presentan en el Balance General
como un activo realizable, pero son llevados al Estado de Resultados en el reglón de
los costos de producción y ventas cuando los productos son vendidos.
2.5.7.- Costos capitalizables (costos).
Son los valores de adquisición de los activos fijos y cargos diferidos, que son
depreciados, agotados o amortizados originando costos inventariables o costos del
período. (Colín, 1997).
Un objeto de costos es “... cualquier cosa para la que se desea una medición
separada de costos”. (Horngren, Foster y Datar, 1996, p. 98), por ejemplo, un proyecto,
55
una actividad, un producto, un servicio, un cliente o un programa. Dichos objetos se
escogen para ayudar a tomar decisiones y controlar.
2.5.8.- Costos directos.
S
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“Costos que están relacionados con el objeto de costos y que puede hacerse un
seguimiento de manera económicamente factible”. (Horngren y otros, 1996)
2.5.9.- Costos indirectos.
“Costos que están relacionados con el objeto de costos, pero no puede hacerse
un seguimiento de forma económicamente factible”. (Horngren y otros, 1996, p. 27).
2.5.10.- Costos del producto.
Los costos originados del proceso de transformación de las materias primas en
productos terminados integran el costo del producto; en el lenguaje de la contabilidad
de costos existen tres términos utilizados para clasificar los costos de producción.
• Costo de materiales directos. Son los costos de adquisición de los materiales
que son transformados o se convierten en parte del objeto de costo, y pueden ser
económicamente factibles de cuantificar o identificar en dicho objeto.
• Costo de mano de obra directa. Son las compensaciones recibidas por la mano
de obra que labora en la producción (manualmente u operando máquinas), y pueden
ser económicamente factible de cuantificar o identificar en dicho objeto.
56
• Costos Indirectos de fabricación. Son todos los costos de producción que se
consideran como parte del objeto de costos, pero que no pueden ser medidos o
identificados de manera económicamente factible sobre dicho objeto. Son costos
inventariables que incluyen costos de materiales indirectos, de mano de obra indirecta y
S
otros propios de la fábrica como energía eléctrica, alquileres, servicio de mantenimiento
ADO
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suministros de fábrica y otros. (Horngren y otros, 1996).
DERECH
2.5.11.- Costo Meta o Costo Objetivo (Target costing).
Es una técnica que permite a las empresas lograr nuevos mercados y penetrar
en determinados nichos de mercados, al ofrecer un producto de calidad (satisfacción de
las necesidades del cliente) y además ofrecer un precio que le asegure la demanda;
para ello se parte de un precio meta y de un nivel de utilidad planeada, estos factores
determinarán el costo máximo en que debe incurrir la empresa para ofrecer dicho
producto, es decir, el costo meta depende del precio y de la utilidad deseada o
planeada. Costo meta = precio de venta meta – utilidad deseada. (Morillo, 2001).
2.6.- Rentabilidad.
La rentabilidad no es otra cosa que "el resultado del proceso productivo".
Diccionario Enciclopédico Salvat. (1970). Si este resultado es positivo, la empresa gana
dinero (utilidad) y ha cumplido su objetivo. Si este resultado es negativo, el producto en
cuestión está dando pérdida por lo que necesario revisar las estrategias y en caso de
que no se pueda implementar ningún correctivo, el producto debe ser descontinuado.
Un ejecutivo de General Motors afirmó: "estamos en el negocio de hacer dinero,
no automóviles", estaba equivocado. Una empresa hace dinero y por ende es rentable,
satisfaciendo las necesidades de sus consumidores mejor que la competencia. La
experiencia de las empresas orientadas a la calidad es que, un producto de calidad
57
superior y con integridad en los negocios, las utilidades, la participación de mercado y el
crecimiento vendrá por añadidura.
2.7.-Premisas de evaluación.
S
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DERECH
Como su nombre lo indica, estas son condiciones o características que se deben
tomar en cuenta al momento de realizar un estudio de evaluación.
58
Objetivo General
Objetivos específicos
OS
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E
S
HOS RE
Actualización tecnológica del proceso de tratamiento de agua mineral en la empresa
HIDROPOTABLE AQUARIUS
Variables
Definición de
Indicadores
Técnicas de recolección
variables
de datos
DEREC
1.
Determinar las variables
de la operación del proceso de
producción, requeridas para la Variables de
evaluación del tratamiento de operación
agua mineral en la empresa
HIDROPOTABLE AQUARIUS
2.
Evaluar el desempeño
operacional
de
la
planta
productora de agua
de la
empresa
HIDROPOTABLE Desempeño
AQUARIUS
3.
Efectuar la evaluación
técnico económica de la planta
tratamiento de agua mineral en
la empresa HIDROPOTABLE Evaluación
AQUARIUS
técnico
económica
Son aquellos
parámetros y
condiciones del
proceso que influyen
en el desempeño
operacional de la
planta.
Se refiere a la
manera en que se
desarrollan las
actividades en la
empresa.
Proceso que tiene
como finalidad
determinar el grado
de eficacia y
eficiencia, con que
han sido empleados
los recursos
destinados a
alcanzar los objetivos
previstos.
59
a. Producción
actual
b. Materia Prima
c. Desempeño
Fases
d. Observación directa.
e. Entrevista no
estructurada
I
9 Comparación de 9 Observación directa
valores reales con 9 Revisión documental
los valores de
diseño.
9 Tiempo de
operación.
9 Determinar la
presencia de
deficiencia.
9 Rentabilidad
9 Costos
unitarios.
9 Costos de
operación.
II
9 Revisión documental.
III
2.9.- Definición de términos básicos
Aereación: Es un proceso que permite el escape de los gases indeseables
que provocan malos olores, sabores o acidez a la atmósfera. Por otra parte el
oxigeno absorbido por el agua durante este proceso provoca la oxidación de
los iones hierro y manganeso, permitiendo que las sales férricas y
OS
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mangánicas, insolubles en el agua, precipiten en gran parte en los estanques
REC
E
D
Tratamiento de potabilización de las aguas. Gustavo Rivas Mijares.
decantadores.
ƒ
Agua Subterránea. Agua que puede ser encontrada en la zona satura del
suelo; zona que consiste principalmente en agua. Se mueve lentamente
desde lugares con alta elevación y presión hacia lugares de baja elevación y
presión, como los ríos y lagos. Fuente: www.definicion.org
Agua Superficial. Toda agua natural abierta a la atmósfera, concerniente a
ríos, lagos, reservorios, charcas, corrientes, océanos, mares, estuarios y
humedales.
Fuente: www.definicion.org
Botellón: Es un recipiente (envase) de vidrio o plástico, destinado para el
llenado con agua potabilizada. Este tiene una capacidad de 18.9 Lts. Fuente:
González Ramírez, Maria Paula.
Carbón Activado. Es un medio filtrante que se utiliza para remover cloro y/o
materia orgánica soluble de una corriente de agua.
Fuente: Guía de
“Tratamiento de Agua para la Industria” Ingeniero Antonio De Turris.
Cloración. Proceso usado para el control microbiológico de bacterias, virus y
hongos,
además
de
eliminar
o
controlar
compuestos
y
sustancias
indeseables. Fuente: Guía de “Tratamiento de Agua para la Industria”
Ingeniero Antonio De Turris.
60
Coagulación.
Proceso de tratamiento del agua que consiste en la
desestabilización y agrupación de los sólidos suspendidos n pequeñas masas
llamadas floc, coágulos o grumos. Fuente: Guía de “Tratamiento de Agua
para la Industria” Ingeniero Antonio De Turris.
Costos. Son aquellos que tienden a fluctuar en proporción al volumen total de
OS
D
A
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R
E
S
S RE
debido a la actividad
deO
la empresa.
H
C
E
R
DE
http://www.gestiopolis.com/recursos/documentos/fulldocs/fin/defcostos
la producción, de venta de artículos o la prestación de un servicio, se incurren
2maria.htm
Desempeño. Son aquellas acciones o comportamientos observados en los
empleados que son relevantes para los objetivos de la organización, y que
pueden ser medidos en términos de las competencias de cada individuo y su
nivel de contribución a la empresa.
http://www.monografias.com/trabajos16/administracion-deldesempenio/administracion-del-desempenio.shtml
Desmineralización por Intercambio Iónico.
La desmineralización es un
proceso de intercambio iónico donde el agua se hace pasar a través de un
lecho de resinas que retienen los cationes y aniones presentes y aportan
grupos H+ y OH- a cambio. Fuente: www.nosslin.es
ƒ
Dureza. Se refiere a la concentración de sales de calcio y de magnesio en el
agua.Más dura más concentración, más blanda menos concentración.
http://es.wikipedia.org/wiki/Dureza_del_agua
Filtración. Proceso de tratamiento del agua que consiste en pasar el agua a
través de un medio poroso (arena, antracita, carbón).
Para remover los
sólidos suspendidos y coloidales presentes en el agua y producir un efluente
con una turbidez hasta de < 1 NTI. Fuente: Guía de “Tratamiento de Agua
para la Industria” Ingeniero Antonio De Turris.
61
Floculación.
Proceso de tratamiento del agua que consiste en la
desestabilización de partículas por adsorción de grandes polímeros orgánicos
y la subsiguiente formación de puentes partícula-polímero-partícula. Fuente:
“Calidad y Tratamiento del Agua” A.W.W.A.
Flujo laminar. Flujo en el cual las rápidas fluctuaciones están ausentes
OS
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Tratamiento de potabilización de las aguas. Gustavo Rivas Mijares.
ƒ
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Flujo turbulento. Flujo que contiene posibles fluctuaciones rápidas
Tratamiento de potabilización de las aguas. Gustavo Rivas Mijares.
ƒ
Grava. se denomina grava a las partículas rocosas de tamaño comprendido
entre 2 y 64 mm, aunque no existe unicidad de criterio para el límite superior.
www.wikipedia.org
Membrana Semipermeable.
Una membrana semipermeable contiene
muchos poros, al igual que cualquier otra membrana. El tamaño de los
mismos es tan minúsculo que deja pasar las moléculas pequeñas pero no las
grandes. Fuente: www.wikipedia.org
Metabolitos. Cada una de las sustancias que se producen en este conjunto
de reacciones metabólicas. Fuente: www.wikipedia.org
ƒ
Mezcla Rápida. Es el proceso mediante el cual se logra la dispersión y la
distribución de las sustancias coagulantes y otros químicos agregados en el
agua, esto con el objetivo de lograra una formación y acondicionamiento de
flóculos precipitantes. Tratamiento de potabilización de las aguas. Gustavo
Rivas Mijares.
Pozo. Hoyo profundo con el objetivo de alcanzar agua subterránea para
suministros. http://www.lenntech.com/espanol/glosario-agua.htm
ƒ
Restrictor de Flujo. Dispositivo que controla y maneja el volumen del flujo de
agua. Fuente: www.dosatron.com.mx
62
Retrolavado.
Elimina los sólidos en suspensión y los granos rotos que
pueden quedar atrapados en un filtro; estos son originados por acumulación
excesiva de partículas en dicho filtro. Fuente: Guía de “Tratamiento de
Agua para la Industria” Ingeniero Antonio De Turris.
Sedimentación (o Flotación). Proceso de tratamiento de agua que ocurre una
OS
D
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S
S REFuente: Guía de “Tratamiento de Agua
floculo por efecto C
de H
la O
gravedad.
E
R
DE
para la Industria” Ingeniero Antonio De Turris.
vez desestabilizado el coloide y formado el floculo. Consiste en la separación del
Test de Jarra: Prueba de laboratorio con diferentes dosis químicas, mezcla a
velocidad, tiempo de asentamiento, para estimar el mínimo o la dosis ideal de
coagulante requerida para alcanzar los objetivos de calidad en un agua.
http://www.definicion.org/test-de-la-jarra
ƒ
Variables operacionales. Se refiere a los diversos factores que intervienen
en un proceso, o sistema. Y por lo tanto determinan la eficiencia del mismo.
http://www.finanzas.com/idglo.5490..id.0/diccionario/resultados.htm
63
DEREC
OS
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CAPITULO III
MARCO METODOLOGICO
64
CAPITULO III
OS
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HOS
3.1.- Tipo de investigación.
REC
E
D
Por medio de un análisis de los objetivos propuestos en la investigación se
puede definir que la misma es una investigación descriptiva; puesto que en la misma
se representan los parámetros necesarios y se establecen proposiciones para la
actualización de la planta de producción de agua mineral de la empresa
HIDROPOTABLE AQUARIUS.
Los estudios descriptivos buscan desarrollar una fiel representación
(descripción) del fenómeno estudiado a partir de sus características. Describir en
este caso es sinónimo de medir. Miden variables o conceptos con el fin de
especificar las propiedades importantes de comunidades, personas, grupos o
fenómeno bajo análisis.
Esto es válido según Bavaresco (1997), que afirma que las investigaciones de
tipo descriptivas son aquellas que van más a la búsqueda de aquellos aspectos que
se desean conocer y de los que se pretende obtener respuesta; consiste en describir
y analizar sistemáticamente características homogéneas de los fenómenos
estudiados.
3.2.- Diseño de la investigación.
Arias (1997 Pág. 50), define un trabajo de campo de la siguiente manera
“consiste en la recolección de datos directamente de la realidad donde ocurren los
hechos, sin manipular o controlar variable alguna”.Esta investigación esta basada en
65
un esquema de trabajo de campo, ya que los datos fueron recogidos directamente
de la planta para saber los cambios necesarios que se deberían efectuar en los
equipos para lograr un mejor desempeño del proceso de purificación del agua.
3.3.- Técnicas de recolección de datos.
OS
D
A
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R
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S
E en los fines que se querían lograr en
S Rbasada
La recolección deC
datos
estuvo
O
H
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R
DE
la planta, teniendo como principal enfoque el actual proceso de la producción de
agua mineral apta para el consumo humano, para determinar las fallas del mismo.
Se empleó la observación directa; según Risquel, (p. 56, 1999), “la
observación directa es aquella técnica en la cual el investigador puede observar y
recoger datos mediante su propia observación apoyado en su sentido”. Esto es
debido a que se realizaron pruebas prácticas recogiendo datos en las áreas más
resaltantes
del
proceso,
las
cuales
son
monitoreadas
por
un
operador
constantemente para mantener el comportamiento del sistema.
También se utilizó la entrevista no estructurada ; según Fidias G. Arias,
(p.79, 1997), “una entrevista no estructurada es aquella donde existe libertad para
expresar los sentimientos y opiniones de parte del informante, mientras que el
entrevistador debe tratar de orientarlo hacia un tema determinado”. Este es un
interrogatorio realizado en forma espontánea que permite profundizar en la mente
del interrogado; donde se conversó con el dueño de la planta purificadora de agua
HIDROPOTABLE AQUARIUS y se designaron las posibles áreas críticas del
proceso y las necesidades principales de la empresa en cuanto a la calidad del
producto.
De igual manera se realizó observación documental; según Fidias G. Arias,
(p.79, 1997), “consiste en describir de forma exhaustiva los elementos de un
documento”, dicho proceso consiste en la búsqueda, recuperación, análisis, critica e
interpretación de datos secundarios, es decir, los obtenidos y registrados por otros
66
investigadores
en
fuentes
documentales:
impresas,
audiovisuales
o
electrónicas.
3.4.- Fases de la investigación.
DEREC
OS de producción,
VAD
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S
E
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HOS
Fase I: Determinar las variables
de la operación del proceso
requeridas para la evaluación del tratamiento de agua mineral en la empresa
HIDROPOTABLE AQUARIUS.
Por medio de la observación directa se hizo una inspección general a la
planta. Desde el proceso de extracción de agua del pozo, hasta el proceso de
embotellamiento y envasado. De igual manera se entrevistó al Diseñador, al
Supervisor y al Operador de la empresa. Esto permitió determinar todas las variables
operacionales implícitas en cada fase del proceso, mediante lo cual se realizó la
posterior evaluación de la planta.
Fase II: Evaluar el desempeño operacional de la planta productora de agua de la
empresa HIDROPOTABLE AQUARIUS.
Una vez medidas las variables operacionales mediante la observación directa,
se efectuaron los cálculos respectivos que permitieron determinar las condiciones
operacionales actuales de la planta, posteriormente fueron comparados con la
información
documental
de
RIVAS
MIJARES,
Gustavo.
Tratamiento
de
potabilización de las aguas. Nuevas Graficas. Madrid, España. Año; 1963 a fin de
realizar la evaluación respectiva.
Fase III: Efectuar la evaluación técnico económica de la planta tratamiento de agua
mineral en la empresa HIDROPOTABLE AQUARIUS
A fin de evaluar de forma técnica las propuestas planteadas se realizaron
cálculos matemáticos que fueron comparados con los valores de diseño de los
67
equipos y las condiciones actuales de la planta, a fin de establecer las mejoras de la
misma. La evaluación económica se realizó en función de cálculos, cuyos resultados
fueron comparados con los actuales. Ambas variables fueron analizadas para
establecer las conclusiones respectivas.
OS
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HOS
3.5.-Instrumentos de medición.
REC
E
D
3.5.1.-Alícuotas.
Es la cantidad fija, porcentaje o escala de cantidades, que sirven como base
para la aplicación en un proceso. En este caso las alícuota estan en referencia a un
botellón; el cual tiene una capacidad de 18.9 Lts. Las alícuotas de diseño de los
químicos son: 0,00017(Lts/ Botellón)) de Hipoclorito, 0,00017 (Kg/ Botellón) de
Sulfato de aluminio y 0,00034 (Kg/ Botellón) de Cal.
3.5.2.-Costos unitarios de producción.
Es el valor de producción de agua. El cual se determina relacionando los
insumos necesarios para la producción, con respecto a la cantidad de producto
vendido.
3.5.3.-Tormenta de Ideas.
Es una herramienta de planeamiento que se puede utilizar para obtener ideas
a partir de la creatividad de un grupo y con ello resolver un problema. Su
fundamento es la generación de ideas, en modo individual o en grupo, evitando
evaluaciones inmediatas: la investigación científica ha demostrado que este principio
es altamente productivo tanto en el esfuerzo individual como en el trabajo de grupo.
68
Una vez finalizada la generación de ideas, el grupo las analizas e integran
hasta obtener una idea que represente el consejo del grupo.
Una sesión de tormentas de ideas pasa por tres fases:
1. Definición del problema: Todos los participantes deben tener claro que el
objetivo es determinar las causas de un problema o buscar soluciones al
OS
VAD
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E
S
E
R
HOS
mismo y no mezclar los dos temas a la vez.
2.
REC
E
D
Exposición de las ideas: Se realizan rondas de intervención donde cada
participante aporta una idea en cada intervención y si no se le ocurre nada
pasa. Se apoyan en preguntas como: ¿por que ocurre? ¿Cómo ocurre?
¿Cuándo ocurre? ¿Dónde ocurre? ¿Cuántas veces? ¿Cuánta veces? El
modelador del grupo anota en la pizarra las aportaciones de cada participante
resumiendo y aclarándolos previamente.
3. Selección: La tormenta de ideas se dará por finalizada cuando ningún
participante tenga ideas por aporta. La cantidad de ideas generadas suele ser
numerosas y la selección de la misma es una fase de larga duración. En la
selección se realizan dos operaciones: eliminación cualitativa y selección
cuantitativa. Con la eliminación cualitativa se desprecian las ideas peores,
seleccionando las mejores para realizas la evaluación cuantitativa en base a
un ensayo. En función del resultado de esta evaluaron elegiremos las ideas
que nos llevaran a determinar la solución al problema planteado. (Berlinches
2001).
3.6.-Procedimientos de medición.
3.6.1.-Cálculos de alícuotas de producción.
Las alícuotas que intervienen en el proceso de potabilización de agua en la
empresa HIDROPOTABLE AQUARIUS fueron calculadas en relación a la cantidad
69
del agua extraída del pozo. Para ello se realizó con anterioridad un “test o ensayo de
jarro”, el cual permitió seleccionar los compuestos para el tratamiento, de acuerdo a
los factores económicos y físicos químicos, que mejor cumplieran con las
expectativas de rentabilidad.
DEREC
OS
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S
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R
HOS
3.6.2.-Hoja de cálculo de gastos unitarios.
70
3.6.3.- Evaluación económica
3.6.3.1.- Análisis de Relaciones o Razones
Consiste en tratar de inferir algunas características de la operación de la
OS
D
A
V
R
E
S
RE en el Balance General y el Estado de
O
agrupación de ellas, E
talC
como
seS
presentan
H
R
DE
Ganancias y Pérdidas. Permite disminuir el efecto de inflación, tamaño y evolución
empresa a través del establecimiento de razones o cocientes entre cuentas o
en el tiempo de la empresa.
Indicadores
•
Rentabilidad
•
Liquidez
•
Solvencia y Cobertura
•
Eficiencia
3.6.3.2.- Rentabilidad (Retorno de la inversión)
Evalúa la eficiencia en el uso de los activos confiados a la empresa. Permite a
propietarios e inversionistas decidir sobre la conveniencia de invertir en ella.
Cálculo
R=
Utilidad Neta del Ejercicio x 100
Total Patrimonio
El valor mínimo será la tasa de inflación del ejercicio.
71
3.6.3.3.- Liquidez
Es la capacidad de la empresa de cumplir sus obligaciones a corto plazo (en
el año contable). Estas deben ser cubiertas con el activo circulante líquido o que
pueda ser convertido en breve plazo. Permite a propietarios y acreedores
comerciales conocer si los compromisos podrán ser honrados.
Cálculo
OS
VAD
R
E
S
E
R
HOS
REC
E
D
L = Activo Circulante - Inventario - Cuentas Prepagadas
Pasivo Circulante
-El valor normal será ente 0,75 y 1.
-Un valor alto indica efectivo ocioso que pudiera ser invertido para obtener
mayores beneficios.
-Un valor bajo indica riesgos de incumplimiento, pérdidas de libertad de
acción y desaprovechamiento de oportunidades.
3.6.3.4.- Solvencia
Es la capacidad de la empresa de cumplir sus obligaciones y compromisos
contraídos a largo plazo (sobre el año). Estas deben ser cubiertas con el patrimonio.
Permite a
los propietarios y acreedores bancarios conocer si los compromisos
podrán ser honrados.
Cálculo
S =Pasivo largo plazo x 100
Patrimonio
-Un criterio conservador aconseja no exceder del 33% con el fin de evitar
comprometer a la empresa con un elevado número de operaciones
72
3.6.3.5. Eficiencia
Es una medida que indica como ha sido la gestión de la empresa en el
ejercicio contable. Representa la ganancia obtenida por cada 100 Bs. vendidos.
Cálculo
DEREC
OS
VAD
R
E
S
E
R
HOS
E = Utilidad Neta del Ejercicio x 100
Total de Ingresos
-Es un valor relativo que dependerá del tipo y características de la empresa.
73
DEREC
OS
VAD
R
E
S
E
R
HOS
CAPITULO IV
ANALISIS DE LOS RESULTADOS
74
CAPITULO IV
OS
Al realizar esta investigación, se obtuvieron estos resultados para cada una
VAD
R
E
S
E
R
HOS
de las fases anteriormente planificadas.
DEREC
4.1.- Fase I. Determinar las variables de la operación del proceso de producción,
requeridas para la evaluación del tratamiento de agua mineral en la empresa
HIDROPOTABLE AQUARIUS.
Para determinar las variables operacionales del sistema de potabilización del
agua, se efectuó la observación directa del proceso, entrevistas no estructuradas al
diseñador, supervisor y operador de la planta, respectivamente.
Como resultado de lo anterior se definieron como variables del proceso las
siguientes:
9 Caudal: este fue medido de manera experimental y expresado en L/s.
9 Capacidad de los equipos: se definieron las capacidades de producción de los
equipos en L/s.
9 Alícuotas: las mismas fueron establecidas en función de los botellones vendidos
al mes.
9 Condiciones operacionales de equipos.
75
4.2.- Fase II: Evaluar el desempeño de la planta a las condiciones operacionales
actuales de tratamiento de agua mineral en la empresa HIDROPOTABLE
AQUARIUS.
4.2.1.-Evaluación de los equipos de la planta.
OS
D
A
V
R
E
S
RE= agua de salida.
Sentrada
Premisa de evaluación
agua
O
H
C
E
R
DE
La evaluación de la planta se realizó tomando como base de cálculo un día de
9 horas, por que es el tiempo diario que se trabaja en la empresa, de manera
general.
Se
realizaron
cálculos
matemáticos
que
permitieron
conocer
el
dimensionamiento de los equipos presentes en la planta. A través de los cuales
también se determinaron, los parámetros óptimos de funcionamiento de los mismos.
Una vez realizada la evaluación del proceso industrial de producción del agua
en la planta HIDROPOTABLE AQUARIUS, se obtuvieron los siguientes resultados:
El diseño original de la planta fue definido para procesar un caudal de agua
de pozo de 10 L/s, equivalente a una capacidad máxima de tratamiento 324,000 L/
día de agua de pozo.
La capacidad extracción actual de agua de pozo, se determinó tomando en
cuenta el caudal extraído del mismo y a las horas de trabajo en la planta; está es
cercana a los 129,600 L/día.
Se analizó el material e información suministrado por el diseñador de la
planta, para determinar las condiciones de trabajo de las distintas bombas, y
conocer así el comportamiento de las mismas, en el caso de las bombas centrifugas,
se tomaron en forma
práctica valores para el cálculo de carga dinámica total,
eficiencia, y el caudal máximo que estas puede manejar.
76
Las bombas empleadas en el proceso general de la planta, fueron diseñadas
con las siguientes características.
Tabla IV-1. Valores de diseño para las bombas del proceso
Bomba Sumergibles
B-01
B-02
DEREC
Bomba Centrifuga
B-03
Caudal max. (L/día)
178,200
129,600
OS
Caudal max. (L/día)
194,400
Potencia (HP)
5
VAD
R
E
S
E
R
HOS
Potencia (HP)
5
1.5
Fuente: González, 2007
Bombas sumergibles:
El equipo B-01, trabaja de manera continua, ésta puede alcanzar un caudal
de 5.5 L/s (información aportada por el vendedor), se determinó mediante pruebas
de campo que la misma opera actualmente a un caudal de 4 L/s. En la empresa no
se tiene documentación técnica, que describa el comportamiento operacional de la
bomba a diversas condiciones de trabajo. Como ya se explicó, esta bomba esta
situada en la perforación de un pozo que tiene 150 m de profundidad, por lo mismo
es imposible determinar la presión de succión de la misma. El otro parámetro que se
podía determinar es la presión de salida, pero dicho valor no sería representativo de
la descarga del equipo en sí, debido a que la presión sería medida en un tramo de
tubería no inmediato a la descarga de la bomba, lo cual indicaría una presión con
cierto grado de variación. Y de igual manera sin la curva operacional, no se podrían
establecer relaciones entre el comportamiento real y el teórico.
El equipo B-02 opera de manera continua, con un caudal de 4 L/s, valor
determinado mediante una aforación en la unidad floculadora-sedimentadora, este
tiene una potencia de 1.5 HP. Al igual que el equipo discutido con anterioridad solo
se pudo determinar, el caudal; esto debido a que se encontraba en una situación
muy similar a la de la bomba B-01. El proceso de determinación de caudal consistió,
en la aforación de la unidad floculadora sedimentadora (ver anexo Nº 1), durante un
determinado período de tiempo.
77
DEREC
OS
VAD
R
E
S
E
R
HOS
Ubicación de las bombas
sumergibles
en
el
tratamiento de agua.
Fuente: González, 2007
Con respecto a la bomba centrifuga se disponía de la curva que describe el
comportamiento de trabajo de la misma a diversas condiciones operacionales.
Mediante la realización de pruebas, se determinó que esta bombea un caudal de 6
L/s, y que trabaja de manera intermitente, es decir; por medio de un proceso, no
continuo (discontinuo). Esta bomba está conectada a la línea que suple de agua a
los filtros, luego de terminado el proceso de filtración el agua es enviada a la zona de
llenado en donde los requerimientos de flujos son variables, debido a que no todo el
tiempo son utilizadas todas las boquillas de llenado.
78
OS
VAD
R
E
S
E
R
HOS
Ubicación de la bomba
centrífuga
en
el
tratamiento de agua.
DEREC
Fuente: González, 2007
Se midió su presión de descarga la cual es 55 PSI (379,211 KPa), con dicho
valor y la curva operacional se obtuvieron los valores expresados en la tabla IV – 2:.
Tabla IV-2. Valores de diseño de la bomba centrifuga
Bomba Centrifuga
B-03
Caudal max.
Carga dinámica
(L/día)
total (m)
194,400
39.5
Potencia (HP)
5
Fuente: González, 2007
Tabla IV-3. Valores operacionales de la bomba centrifuga
Bomba Centrifuga
B-03
Caudal max.
Carga dinámica
(L/día)
total (m)
123,141
38.66
79
Eficiencia (%)
67
Al realizar los cálculos de la capacidad de producción de los filtros a presión
(filtros de arena y adsorvedor carbón activado) (ver anexo Nº 2 y 3), se pudo conocer
el máximo caudal que puede manejar cada uno en L/día.
Luego de realizar los cálculos y el análisis se observo que los equipos
evaluados pueden operar con caudales mayores a los actuales, si así se desea.
OS
VAD
R
E
S
E
R
HOS
EC
ERIV-4.
DTabla
Resultados teóricos para los Filtros a Presión.
Filtros a Presión
Filtro de arena y grava (F-AP01/05)
Filtro de carbón (F-AP06/09)
Q máx. diseño
original (L/día)
64800
81000
ΔP prom
(kPa)
58
101
Fuente: González, 2007
Tabla IV-5. Resultados reales para los Filtros a Presión.
Filtros a Presión
Filtro de arena y grava (F-AP01/05)
Adsorvedor de carbón activado(F-AP06/09)
Q prom. Actual
(L/día)
24628
30785
ΔP prom
(kPa)
62
102
Fuente: González, 2007
Los resultados expuestos en la tabla anterior, fueron tomados directamente
de datos recolectados en la planta.
Al comparar los valores reales con los teóricos se puede observar como los
caudales reales son menores a los caudales de la capacidad máxima por diseño.
También se puede observar que la caída de presión real en los filtros es más
elevada que en los resultados teóricos; con una diferencia aproximada de 4 kPa
para los filtros de grava y arena y 1 kPa para los de carbón activado.
80
Hace tres años se realizo la evaluación de los activos de la Propiedad y en la
misma se determinó que el pozo, tiene una vida útil mayor a tres décadas, por lo
tanto no se espera ningún problema con el mismo, debido al tiempo que se asumió
como vida útil y también a que su producción está por debajo de la capacidad del
pozo, es decir; el pozo tiene una capacidad de producción mayor a la cantidad de
agua extraída.
OS
D
A
V
R
E
S
E
Sde R
La evaluación en
elHárea
lavado y de llenado se realizó mediante la
O
C
E
R
DE
inspección de las mismas, y con la información aportada por un operador. En esta se
observó que de dos (2) lavadoras existentes solo esta funcionando una (1), la cual
es la mas pequeña, mientras que la otra esta en proceso de acondicionamiento para
volver a estar operativa. Las lavadoras están compuestas de tres (3) bombas
centrifugas que cumplen con la función de bombear: el agua de limpieza que
contiene una concentración de soda cáustica al 3%, y dos (2) corrientes de agua
para el enjuague de los envases respectivamente.
Los equipos fueron diseñados con los siguientes parámetros.
Tabla IV-6. Valores de diseño de las bombas en las lavadoras.
Bomba
Centrífuga
B-04
B-05
B-06
Caudal (L/s)
Potencia (HP)
18.6
6.3
9
10
5
3
Carga dinámica
total (m)
21.2
21.2
21.2
Eficiencia (%)
≥ 65
51
59
Fuente: González, 2007
A través de la utilización de un manómetro se determinaron las presiones de
descargas de las bombas B-04, B-05, B-06 las cuales fueron 30 PSI (206,842 KPa)
en los tres casos. Mediante la aplicación de cálculos matemáticos, con la utilización
de las curvas características (anexo 23) de los equipos anteriormente nombrados y
la presión medida se obtuvieron los siguientes resultados.
81
Tabla IV-7. Resultados reales de las bombas en las lavadoras.
Bomba Centrifuga
Caudal (L/s)
B-04
B-05
B-06
18.7
6.4
9.2
Fuente: González, 2007
Carga dinámica
total teórica(m)
21.1
21.1
21.1
OS
VAD
R
E
S
E
R
HOS
En las líneas de llenado, se observa que una de ellas está en estado de
DEREC
acondicionamiento (reactivación); indicando que si aumenta la demanda, esta no va
a poder ser satisfecha, ya que los recursos se van a encontrar saturados.
De manera más específica la planta trabaja de lunes a sábado, siguiendo el
siguiente esquema de trabajo, opera de lunes a jueves, viernes y sábado 9, 8 y 6
horas respectivamente. Lo cual revela que ésta trabaja mensualmente un tiempo
aproximado de 200 horas, estimado que indica una capacidad de extracción de agua
cruda mayor a 2,700,000 Lts/ mes. Si se considera que un 70% del agua extraída
de pozo va a ser utilizada para fines de comercialización, entonces la producción
final mensual debe oscilar entre valores cercanos a los 100,000 botellones/ mes.
Dichas cifras fueron corroboradas por el personal que labora en el área de
llenado y facturación.
4.2.2.- Determinación de las alícuotas de producción.
Para la determinación de las alícuotas de producción se tomaron los valores
de producción, consumos de materiales, servicios e insumos en los meses de enero,
febrero y marzo.
De acuerdo a la información estimada, observada del desempeño operacional
de la planta
se realizó un análisis de manera que se pudieron relacionar: los
insumos, la venta de producto, para establecer de ésta manera un
comportamiento de la utilización de insumos a través del paso del tiempo.
82
patrón de
Tabla IV-8. Cantidades de insumos utilizados en el proceso, y relación con las
alícuotas de producción, para el tratamiento de agua.
Cantidades utilizadas en el proceso
Meses
Enero
Febrero
Marzo
105,023.00
94,318.00
113,006.00
Liquido (botellones)
3,105,897.22 2.736.473,32 3,051,167.75
Agua cruda (Lts)
140.00
100.00
140.00
Hipoclorito (Lts)
50.00
50,00
50,00
Sulfato de aluminio (Kg.)
40.00
37.50
45.00
Cal (Kg.)
50,00
45.00
55.00
Soda cáustica (Kg.)
110.00
110.00
120.00
Jabón de lavado (Lts)
Alícuotas de producción por botellón vendido
29.57
29.01327
27.00000
Agua cruda (Lts)
0.00133
0.00106
0.00124
Hipoclorito (Lts)
0.00048
0.00053
0.00044
Sulfato de aluminio (Kg.)
0.00038
0.00040
0.00040
Cal (Kg.)
0.00048
0.00048
0.00049
Soda cáustica (Kg.)
0.00105
0.00117
0.00106
Jabón de lavado (Lts)
DEREC
OS
VAD
R
E
S
E
R
HOS
Fuente: González, 2007
A causa de que no estaban establecidas las alícuotas de diseño del agua
cruda, soda cáustica y jabón de lavado, se asumió que su valor sería el mínimo
valor real obtenido para los meses evaluados, debido a que si la planta operó en un
momento determinado a esas condiciones, es lógico y esperado que pueda volver a
hacerlo.
Quedaron establecidas las siguientes alícuotas de diseño (para los insumos
que carecían de esta); para el agua cruda: 27 Lts/ Botellón, soda cáustica: 0.00048
Kg/ Botellón y Jabón de Lavado: 0.00105 Lts/ Botellón.
Resumiendo, las alícuotas de diseño para los materiales quedaron definidas
en la tabla IV – 9, presentada a continuación.
83
Tabla IV-9. Alícuotas de diseño para el tratamiento de agua.
Alícuotas de diseño
27
Agua cruda (Lts/ Botellón)
0.000135
Hipoclorito al 6% (Lts/ Botellón)
Sulfato de aluminio (Kg./ Botellón) 0.000135
0.00027
Cal (Kg./ Botellón)
0.00048
Soda cáustica (Kg./ Botellón)
0.00105
Jabón de lavado (Lts/ Botellón)
OS
VAD
R
E
S
E
R
Fuente: González, 2007 HOS
DEREC
4.2.3.- Desempeño operacional de la planta:
Para evaluar el desempeño operacional en los meses analizados se realizan
gráficos representando los cambios en las alícuotas reales con respecto a las de
diseño, estableciendo de esta manera una forma de llevar un control del uso de
insumos en cada mes.
Gráficas de Insumos empleados: Alícuotas de diseño vs. Alícuotas reales.
Tabla IV-10. Tabla alícuotas reales y alícuotas de diseño.
Agua cruda (Lts)
Hipoclorito al 6% (Lts)
Sulfato de aluminio (Kg.)
Cal (Kg.)
Soda cáustica (Kg.)
Jabón de lavado (Lts)
Alícuotas de producción por botellón
Alícuotas de
vendido
diseño
29.57350
29.01327
27.00000
27.00
0.00133
0.00106
0.00124
0.000135
0.00048
0.00053
0.00044
0.000135
0.00038
0.00040
0.00040
0.00027
0.00048
0.00048
0.00049
0.00048
0.00105
0.00117
0.00106
0.00105
Fuente: González, 2007
84
Gráfica IV - 1. Alicuotas de agua cruda
Lts./ Botellon
Agua Cruda (real)
Agua Cruda (diseño)
30,00000
29,00000
OS
D
28,00000
A
V
R
E
S
S RE
O
H
27,00000
C
E
R
DE
26,00000
25,00000
E F M A M J J A S O N D
Tiempo
En la tabla mostrada en la parte superior se observa, como con el paso de
tiempo se ha disminuido la alícuota de agua cruda/ botellones vendidos. Sin
embargo, la planta ha operado en valores relativamente cercanos por lo que se dice
que estaría operando cerca del rango de diseño.
Dicha alícuota se espera disminuya, de manera tal que se logre obtener el
mayor provecho del agua de pozo extraída para la comercialización, disminuyendo
así las perdidas en los servicios.
85
Gráfica IV - 2. Alicuotas de Hipoclorito
L ts / B o te llo n
Hipoclorito (real)
0,0014
0,0012
0,001
0,0008
0,0006
0,0004
0,0002
0
DEREC
E
F
Hipoclorito (Diseño)
OS
VAD
R
E
S
E
R
HOS
M
A
M
J
J
A
S
O
N
D
Tiempo
La gráfica indica que en el último trimestre la cantidad de hipoclorito utilizado en
el proceso ha sido mucho mayor a las cantidades que deben utilizarse, según lo
establecido a los parámetros de diseños.
En otras palabras el proceso de producción utiliza casi 9 veces la cantidad
especificada en las alícuotas de diseño, ésto genera gastos innecesarios, debido a
que se está empleando una cantidad excesiva del mismo, y los resultados a obtener
son los mismos; una acción microbicida de los organismos presentes en el agua.
El cloro residual es eliminado del agua tratada, en el área de filtración.
86
Gráfica IV - 3. Alicuotas de Sulf. De alum
Sulf. De alum (real)
Sulfato de alum (Diseño)
Kg/ Botellon
0,00060
0,00050
0,00040
REC
E
D
0,00020
0,00030
OS
VAD
R
E
S
E
R
HOS
0,00010
0,00000
E
F
M
A
M
J
J
A
S
O
N
D
Tiempo
El sulfato de aluminio es un químico empleado para ocasionar el proceso de
la floculación. En el último trimestre se ha observado un comportamiento muy
similar, presentando pocas variaciones. Aun así, dicha alícuota posee valores
elevados en comparación a la que debería ser utilizada en el proceso. Esto puede
traer consecuencias negativas, ya que es conocido que para que el proceso de
floculación ocurra de manera optima, debe ser agregada una cantidad especifica de
cada químico, pero en caso contrario si es añadido una cantidad mayor (mucho
exceso), no habrá un proceso de sedimentación (ocurrirá el proceso contrario) no se
formaran flóculos ni sedimentará. La cantidad utilizada es casi el triple a la indicada
por los parámetros de diseño.
87
Gráfica IV - 4. Alicuota de Cal
Kg/ Botellon
Cal (real)
0,00045
0,00040
0,00035
0,00030
0,00025
0,00020
0,00015
0,00010
0,00005
0,00000
DEREC
E
F
Cal (Diseño)
OS
VAD
R
E
S
E
R
HOS
M
A
M
J
J
A
S
O
N
D
Tiempo
Por su parte la cal, presenta una variación menos marcada, se conoce que
aparte de ser utilizado como ayudante para la coagulación, se agrega una cantidad
mayor a la indicada, con el fin de que el excedente se adhiera a las tuberías
previniendo la corrosión de las mismas, pero aun así lo necesario para que no
ocasione taponamiento.
88
Gráfica IV - 5. Alicuotas Soda Caustica
K g / B o te l l o n
Soda Caustica (real)
0,00049
0,00049
0,00048
0,00048
0,00048
0,00048
0,00048
0,00047
0,00047
0,00047
DEREC
E
F
Soda Caustica (Diseño)
OS
VAD
R
E
S
E
R
HOS
M
A
M
J
J
A
S
O
N
D
Tiempo
La soda cáustica, solo está presente en el proceso de lavado y desinfección
de los botellones, aun así se observó que ésta presenta un consumo con poca
variación a través del tiempo. Es aproximada a los valores de las alícuotas de
diseño.
89
Gráfica IV - 6. Alícuotas de Jabón Liquido
L ts./ B o tello n
Jabón liq. (real)
0,00118
0,00116
0,00114
0,00112
0,00110
0,00108
0,00106
0,00104
0,00102
0,00100
0,00098
DEREC
E
F
Jabón liq.(Diseño)
OS
VAD
R
E
S
E
R
HOS
M
A
M
J
J
A
S
O
N
D
Tiempo
El jabón de lavado no es utilizado directamente en el tratamiento del agua, al
igual que la soda cáustica es empleado en el proceso de lavado y desinfección. Sin
embargo se observa que mensualmente, las cantidades utilizadas de dicho insumo
no fluctúan de manera significativa, el único mes en que presentó una variación
notable, con respecto a los otros meses, fue en febrero.
90
Como se pudo observar en las gráficas ubicadas en la parte superior, la
cantidad de químicos utilizados por botellón es mayor con respecto a la cantidad que
debe ser empleado de acuerdo a las alícuotas de diseño. Según estudios realizados
una vez determinada la cantidad operacional ideal de una sustancia, para el
funcionamiento de un proceso de tratamiento de agua, es factible que se le agregue
un poco mas (aproximadamente entre 10 y 20 %) de la cantidad exacta calculada,
OS
D
A
V
R
E
S
S REhidrolizante.
de turbiedad vs. dosificación
de
coagulante
O
H
C
E
R
DE
para que de esta manera el proceso se mantenga en la parte más baja de la curva
Grafica IV-7.- Turbiedad vs. Dosificación de coagulante hidrolizante
Fuente: Rivas, 1963.
Por ello se calculó el porcentaje de error, para indicar en que proporción
varían las alícuotas de diseño, con respecto a las alícuotas reales.
Tabla IV- 11. Máximo porcentaje de desviación en la aplicación de químicos en el
último trimestre.
Químico
Hipoclorito al 6%(Lts)
Sulfato de aluminio (Kg.)
Cal (Kg.)
Soda cáustica (Kg.)
Jabón de lavado (Lts)
Fuente: González, 2007
91
% Error
887,44
252,66
41,06
0,00
11,35
Se calculó el porcentaje de error con el valor más alejado a la alícuota de
diseño. Con los resultados obtenidos, se pudo observar que el hipoclorito es el
químico que se utiliza en mayor proporción, es decir, mensualmente se utiliza
aproximadamente nueve veces la necesaria para el proceso. Otros productos que
también presentan, una variación considerable son el sulfato de aluminio y la cal,
estos químicos anteriormente nombrados, al ser utilizados en exceso pueden
OS
VAD
R
E
S
E
R
HOS
acarrear consecuencias negativas para el proceso, a parte de las pérdidas
DEREC
económicas.
4.3.-FASE III: Efectuar la evaluación técnico económica del proceso de tratamiento
de agua mineral en la empresa HIDROPOTABLE AQUARIUS.
4.3.1- Evaluación técnica:
La evaluación técnica consistió en determinar la capacidad real de la planta,
teniendo en cuenta las relaciones existentes entre los diferentes equipos, con
respecto a sus capacidades máximas de producción.
Se realizó un diagrama de bloque para describir el movimiento de la
producción (véase anexo Nº 5) con los equipos involucrados en los procesos de
tratamiento y envasado, en el que se representan las capacidades ociosas de los
mismos para determinar la existencia de cuellos de botella en el proceso de la
planta.
En el se observó que el equipo que limita la producción es la Unidad
Floculadora Sedimentadora, UFS-01; ya que su capacidad actual es de 123,141.3
L/día. Para éste no se encuentra especificada la capacidad ociosa de diseño debido
a que esta unidad fue agregada posteriormente al proceso de purificación, luego de
que la planta ya había operado a una capacidad de producción de 10 L/s.
La
capacidad mínima de la Unidad Floculadora Sedimentadora (UFS-01), se calculó
dividiendo el volumen de la misma (65,218.8 L) entre el tiempo de retención máximo
92
recomendado (6 horas), obteniendo como resultado 97,828.2 L/ día, de igual manera
se calculó la capacidad máxima del mismo dividiendo su volumen entre el tiempo de
retención mínimo recomendado en la practica (4 horas) obteniendo como resultado
el tratamiento de 123,141.3 L/día. Dichos parámetros fueron tomados como
referencia de RIVAS MIJARES, Gustavo. Tratamiento de potabilización de las
aguas. Nuevas Graficas. Madrid, España. Año; 1963 a fin de realizar la evaluación
respectiva.
OS
VAD
R
E
S
E
R
HOS
REC
E
D
Si en un futuro se desea aumentar la producción, se podría disminuir el
tiempo de residencia del agua en el floculador, lo cual no es muy recomendable
debido a que el agua tendría una cantidad mayor de materia en suspensión, que
será arrastrada a los procesos siguientes del sistema de tratamiento ocasionando
que los mismos requieran de un mantenimiento más frecuente. Si se realiza dicho
proceso, la producción aumentaría hasta una cantidad de 146,742.3 L/día o sea
19,2% en comparación el año anterior.
Otra sugerencia es aumentar las horas de trabajo, para obtener una
producción que satisfaga la demanda. También es factible de acuerdo, a los
intereses de producción del dueño de la empresa, modificar o cambiar la Unidad
Sedimentadora Floculadora (UFS-01), ya que la misma representa un cuello de
botella, restringiendo la cantidad de agua a tratar por día con respecto a la
capacidad de extracción de agua de pozo.
4.3.2.-Evaluación Económica:
En la presente fase se tomó como premisa de evaluación que en la empresa
no se venden botellones, solo se consideró la venta del líquido en función de
botellones que llevados por los clientes son llenados por la empresa, ya que la
comercialización de los mismos es poco significativa, por lo tanto dicha condición no
afecta la evaluación.
93
Con la información suministrada por la gerencia de producción de la empresa
HIDROPOTABLE AQUARIUS, se procedió al cálculo del costo unitario de la planta
por botellón.
A continuación, se presenta en la tabla el precio de los insumos utilizados en
el proceso de tratamiento del agua, los servicios que se disponen en la planta y los
OS
D
A
V
R
E
S
E
S
la misma se encuentraC
el H
costo
queR
tiene producir el producto por cada botellón
O
E
R
DE
vendido. Su precio unitario está estipulado en l actualidad en 850 Bs., dichos
gastos varios que se realizaron durante los periodos de tiempo allí especificados. En
valores se obtuvieron relacionando los costos del material con respecto a los
botellones (el liquido) comercializado.
Tabla IV-12. Costo de insumos por unidad y costo unitario de producción de
botellones
Fuente: González, 2007
94
*Para el cálculo de los costos unitarios, se multiplicaron las alícuotas de
producción (reales,
en la tabla IV-8) de cada insumo, por el costo de unidad
comprada de los mismos. Luego se totalizaron los valores y se obtuvo un precio por
botellón vendido.
Tabla IV- 13. Balance general al 31/12/2007
DEREC
OS
VAD
R
E
S
E
R
HOS
Fuente: HIDROPASA, 2007
95
Para la evaluación técnico-económica de la planta se realizaron varios
análisis y cálculos matemáticos. En el cual se obtuvieron los siguientes resultados:
El valor de la Rentabilidad fue de un 210.9 % lo que significa que la empresa
es rentable ya que este valor debe dar por encima de la tasa de inflación en la que
se encuentre el país, la inflación actual del país es de un 25%. Determinándose que
OS
VAD
R
E
S
E
R
HOS
la empresa esta cumpliendo con el fin para la que fue creada.”Generar Utilidades”.
REC
E
D
La Liquidez de esta empresa es indeterminada debido a que no existen
pasivos circulantes.
La Solvencia de la empresa es efectiva ya que ella arrojo un resultado de
15,86%
lo que indica que tiene capacidad para cubrir sus obligaciones y
compromisos contraídos a largo plazo, ya que estas pueden ser cubiertas con el
patrimonio, este permite pedir prestamos bancarios ya que cuenta con un alto
porcentaje de solvencia, seria fácil adquirir un préstamo bancario. También es
indicador que la empresa no esta comprometida con un elevado número de
operaciones.
La Eficiencia de la empresa dio un 27.8 % lo que representa un buen nivel de
ingresos a la planta para una empresa potabilizadora de agua.
De acuerdo al desempeño observado durante el primer trimestre del presente
año se realizo una proyección económica del estado de ganancias y pérdidas
esperado para la empresa HIDROPOTABLE AQUARIUS, observándose el siguiente
resultado:
96
Proyección financiera para el presente año:
Tabla IV- 14. Predicción financiera para el año 2007
Estado de ganancias y Perdidas desde el 01/01/07 al
31/12/07
2007
Ingresos
Total Ingresos
Costo de Ventas
Utilidad Bruta
Gastos
Gastos de Ventas
Gastos Administrativos
Total Gastos
1.061.980.524,07 S
O
D
A
V
R
233.072.577,22
E
S
S RE
O
DERECH
Utilidad en Operaciones
Otros Ingresos y Egresos
Dividendos por
inversiones
Intereses
Total Ingresos y Egresos
828.907.946,86
190.375.442,00
35.000.000,00
225.375.442,00
603.532.504,86
0,00
0,00
0,00
Utilidad del Ejercicio
186.385.051,65
I.S.R.L.
Utilidad Neta del Ejercicio
Fuente: González, 2007
97
417.147.453,21