oprodec - Instituto Nacional de Ecología y Cambio Climático

Instituto Nacional de Ecologia
Libros INE
CLASIFICACION
AE 009404
LIBRO
Estudio para la elaboracion de la
norma oficial mexicana que
establece los Iimites mâximos
permisibles de contaminantes en las
descargas de aguas residuales a
cuerpos receptores provenientes de
Ia industria de molinos de granos
TOMO
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AE 009404
INSTITUTO NACIONAL DE ECOLOGIA
ESTUDIO PARA LA ELABORACION DE LA NORMA
OFICIAL MEXICANA QUE ESTABLECE LOS LIMITES
MAXIMOS PERMISIBLES DE CONTAMINANTES EN
LAS DESCARGAS DE AGUAS RESIDUALES A
CUERPOS RECEPTORES PROVENIENTES DE LA
INDUSTRIA DE MOLINOS DE GRANOS.
0PR0D : EC
ONSTRUCCIONES S.A. DE C. V.
INSTITUTO NACIONAL DE ECOLOOIA
ESTUDIO PARA LA ELABORACION DE LA NORMA
OFICIAL MEXICANA QUE ESTABLECE LOS LIMITES
MAXIMOS PERMISIBLES DE CONTAMINANTES EN
LAS DESCARGAS DE AGUAS RESIDUALES A
CUERPOS RECEPTORES PROVENIENTES DE LA
INDUSTRIA DE MOLINOS DE GRANOS.
O P R O D E C
ONSTRUCCIONES S.A. DE C.V.
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ONSTRUCCIONES S.A.
DE
C. V.
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INDICE
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INTRODUCCION.
OBJETIVO.
ANTECEDENTES.
ALCANCE
LINDUSTRIA DE MOLINOS DE GRANOS
1 .1 TRIGO.
1 .1 .1 Trigos Duros de Invierno
1 .1 .2 Duros Rojos de Primavera
1 .1 .3 Trigos Durum
1 .1 .4 Trigos Blandos de Invierno
1 .1 .5 Estructura dcl grano
1 .1,6 Usos dcl trigo
1 .1 .7 Importancia econ6mica
1 .2 . MAIZ.
1 .2 .1 Tipos dc Maiz
1 .2 .2 Clasiliicacion
1 .2 .3 Usos dcl Maiz
1 .2 .4 El Maiz y sus productos
1 .2 .5 . Importancia Econbmica
II. PANORAMICA DE LA INDUSTRIA
2 .1 LOCALIZACION
2 .2 DISTRIBUCION DE MOLINO POR ESTADO
2 .3 PRODUCCION Y DEMANDA ESTIMADA DE HARINA POR ESTADOS.
2 .4 PROBLEMATICA DEL SECTOR
2 .4 .1 Aspcctos Economicos de la Industria
2 .4 .2 Producto Intcrno Bruto Agropecuario
2 .4 .3 . Almaccnajc do Granos
2 .4 .4 Tecnologia
2 .4 .5 Financiamicnto
2 .4 .6 Equipo Anticontaminante
2 .4 .7 Sistemas de tratamiento existentes.
III. CONTAMINACION AMBIENTAL POR MOLINO DE TRIGO Y MAIZ.
3 .1 PROCESO DE MOLIENDA PARA GRANOS DE TRIGO
3 .2 MOLINOS DE MAIZ
3 .2 .1 Procesos de Molienda de Maiz
3 .2 .2 Volumcncs do agua utilizado
3 .2 .3 Impacto de los contaminantes al Medio Ambiente
3 .2 .4 Calidad promedio descargada por los molinos de nixtamal
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3 .3 NORMAS OFICIALES APLICABLES A MOLINOS DE GRANOS CUANDO NO
DESCARGAN A CUERPO RECEPTORES 0 TIENEN EMISIONES.
3 .4 NORMAS INTERNACIONALES
IV PROGRAMA DE MUESTREO Y AFOROS
4 .1 . CRITERIOS DE SELECCION DE LAS EMPRESAS A CARACTERIZAR Y
AFORAR
4 .2 PARAMETROS A DETERMINAR EN LAS MUESTRAS COMPUESTAS
4 .3 FRECUENCIA DE MUESTREO
4 .4 METODOLOGIA DE AFORO Y MESTREO
V. RESULTADO DE LABORATORIO Y PROCESAMIENTO DE DATOS
5 .1 EMPRESAS SELECCIONADAS
5 .2 RESULTADOS DE LAS ENCUESTAS DE LOS MOLINOS SELECCIONADOS
5 .3 RESULTADOS DE CAMPO Y LABORATORIO
5 .4 ANALISIS DE RESULTADOS
VI. ANALISIS DE ALTERNATIVAS DE TRATAMIENTO
6 .1 ALTERNATIVAS SELECCIONADAS
6 .2 PROCESOS BIOLOGICOS SELECCIONADOS
6 .2 .1 Lodos activados
6 .2 .2 contacto anacrobio
6 .2 .3 Filtros anaerobios
6 .2 .4 Contactor biologico rotatorio
6 .3 PROCESOS DE COAGULACION - FLOCULACION
6 .3 .1 Coagulacion con AI (III)
6 .3 .2 Coagulacion con Fe (III)
6 .3 .3 Coagulacion con ayuda coagulante
6 .3 .4 Coagulacion del efluente del reactor anaerobio empacado
6 .3 .5 Coagulacion del cfluente del sistema de lodos activados
6 .4 CONCLUSIONES
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VIL- ANTEPROYECTO DE NORMA OFICIAL MEXICANA, QUE ESTABLECE LOS
LIMITES MAXIMOS PERMISIBLES DE CONTAMINANTES EN LAS DESCARGAS
DE AGUAS RESIDUALES A CUERPOS RECEPTORES PROVENIENTES DE LA
INDUSTRIA DE MOLINOS DE GRANOS.
ANTECEDENTES
1 . OBIETO
2 .CAMPO DE APLICACION
3. REFERENCIAS
4. DEFINICIONES
4 .1 . Muestra Compuesta
4 .2 . Muestra Simple
4 .3 Paramctro
5. ESPECIFICACIONES
6. MUESTREO.
7. METODOS DE PRUEBA
8. VIGILANCIA
VIIL- ANALISIS DE COSTO BENEFICIO DE LA NORMA OFICIAL MEXICANA QUE
ESTABLECE LOS LIMITES MAXIMOS PERMISIBLES DE CONTAMINANTES EN
LAS DESCARGAS DE AGUAS RESIDUALES A CUERPOS RECEPTORES,
PROVENIENTES DE LA INDUSTRIA DE MOLINOS DE GRANOS.
8 .1 . DATOS DEL COMITE CONSULTIVO NACIONAL DE NORMALIZACION.
8 .1 .1 . Denominacion
8 .1 .2 . Dependcncia que preside el Comité
8 .1 .3 . Institucion promotora del anteproyecto de norma
8 .2 . DESCRIPCION DEL PROYECTO DE NORMA OFICIAL MEXICANA.
8 .2 .1 Titulo
8 .2 .2 . Finalidad dcl anteproyecto
8 .2 .3 . Objetivo especifico
8 .2 .4 . Rayon especifica . tccnica y/o de protecciem al consumidor que justifica la expedicibn
de la norma.
8 .2 .5 . Elementos escnciales do la norma, incluyendo su campo de aplicacion
8 .2 .6 . Especificar de que mantra contribuye la norma propuesta al logro del objetivo
especifico. para corregir la situaciOn existence
•
8 .3 BENEFICIOS
8 .3 .1 . Beneficios cuantificables que deriven de la aplicacion de la norma oficial mexicana
por aflos y por sectores publico, privado o sociales.
8 .3 .1 .1 Beneficios publicos
8 .3 .1 .2 . Beneficios privados
8 .3 .1 .3 Beneficios totales
8 .3 .2 . Beneficios no cuantificables que deriven de la aplicacion de la norma oficial
mexicana
8 .3 .3 . Supuestos y base utilizadas pars el câlculo de beneficios (cuantificables y no
cuantificables) que se deriven de la aplicacion de to norma por sectores beneficiados.
8 .3 .4, Enunciar persona o grupos que se benefcian
8 .4 . COSTOS
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8 .4 .1 . Costos cuantificables que se derivan de la aplicacion de la norma official mexicana
por ario, por sectores afectados.
8 .4 .1 .1 . Costos p iblicos
8 .4 .1 .2 . Costos privados
8 .4 .1 .3 Costos totales
8 .4 .2 . Costos no cuantificables en términos monetarios derivados de la aplicaciOn de la
norma.
8 .4 .3 Supuestos y base utilizadas para el câlculo de costos (cuantificables y no
cuantificables) que se deriven de la aplicacion de la norma por sectores afectados
8 .4 .4 . Enunciar personas o grupos que asumirân is carga de Ios costos de la aplicacion de
la norma.
8 .5 . BENEFICIOS NETOS POTENCIALES (BENEFICIOS MENOS COSTOS)
8 .6 . JUSTIFICACION DE LA EMISION DE UNA NORMA MEXICANA COMO LA
MEJOR ALTERNATIVA
8 .6 .1 . Otras alternativas consideradas.
8 .6 .2 . Justificacion de la norma propuesta como la alternativa mâs costo efectivo.
IX .- PROGRAMA DE CONSULTA.
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INTR OD UCCION
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INTRODUCCION.
La Secretaria de Desarrollo Social esta llevando a cabo el "Programa Ambiental de México ",
parcialmente financiado por Banco Mundial a través del préstamo numero 3461-ME . Este
Programa busca ampliar y mejorar la capacidad de gestion del Instituto Nacional de Ecologia,
mediante una estrategia que permita su estructura operativa.
Para el efecto, en la componente de Fortalecimiento de la Capacidad de Anâlisis de las Politicas
Ambientales se ha establecido un conjunto de acciones especificas que serân efectuadas en el
periodo comprendido entre 1991 y 1995.
En este sentido, la subcomponente normativa contempla entre sus varias lineas de accion, la
formulacion de los Anteproyectos de Normas Oficiales Mexicanas requeridas para la
instrumentacion de la Ley General del Equilibrio Ecologico y la Proteccion al Ambiente.
En particular, como parte de las actividades necesarias para lograr el objetivo mencionado, se
elaborarâ el anteproyecto de la Norma Oficial Mexicana que establece los limites mâximos
permisibles de contaminantes en las descargas de aguas residuales a cuerpos receptores
provenientes de la industria de molinos de granos.
En particular el estudio se enfocarâ a las descargas de aguas residuales provenientes de los
molinos de maiz para producir nixtamal, base de la elaboracion de la tortilla y alimento esencial
de todos los mexicanos.
Asi mismo el estudio comprenderâ la formulacion del anteproyecto de norma para los molinos
de trigo, aunque se sabe que en el proceso de produccion de harina no se genera aguas
residuales, sino en el lavado de sus instalaciones .
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ANTECEDENTES
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•
ANTECEDENTES.
La industria de molinos de granos en nuestro pais contribuyen significativamente al deterioro
de la calidad del agua, debido al alto contenido de carga contaminante presente en sus
descargas de aguas residuales . Para tal fin se considera pioritario la formulacion de una Norma
Oficial Mexicana que establezca los limites mâximos permisibles de los contaminantes
presentes en dichas descargas.
Hablar de la industria de molinos de granos es una gama muy amplia, ya que granos pueden ser
de trigo, maiz, frijol, arroz, etc . Sin embargo es de conocimiento general que la harina de maiz
producida a base de la molienda del maiz cocido o nixtamal es una fuente importante de
generacion de aguas residuales altamente contaminantes . En general la industria de molinos de
granos utiliza cocimiento de los mismos para poder llevar a cabo la molienda llevândose a cabo
actividades importantes como :
Preparacion de grano
Lavado
AdiciOn de sustancias inertes, etc.
en donde se utiliza gran cantidad de aguas . La industria de la tortilla es la quinta en volumen
total del pais, y apenas el 12% proviene de la harina, mientras que el resto aun sigue los
métodos tradicionales de nixtamal y sus inevitables consecuencias contaminantes.
Hay dos tipos de establecimientos que . procesan maiz para consumo humano directo, los
molinos de nixtamal y las fâbricas de harinas de maiz nixtamalizado los primeros manejan de
500 a 2000 kg/d y las segundas de 200 a 600 T/d . Las aguas usadas, residuales o efluentes
tienen residuos del propio maiz, asi como restos de la cal usada durante la coccion, tanto en
forma suspendida como disuelta . Esta materia orgânica e inorgânica representa una elevada
carga contaminante desde el punto de vista ambiental . Ademâs, la temperatura y pH de salida
son altos (de 40 a 70°C y de 12 a 14, respectivamente), en particular en las fâbricas de harina
de maiz nixtamalizado . En éstas, ademâs, se emplean considerables cantidades de agua (de 500
a 1500 m3 /d) que cuando se arrojan al drenaje o directamente a los acuiferos y/o al suelo crean
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problemas de deterioro ambiental.
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OBJETIVO
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OBJETIVO.
Contar con un anteproyecto de Norma Oficial Mexicana que establezca los limites mâximos
permisibtes de contaminantes en Las descargas de aguas residuales a cuerpos receptores
provenientes de la industria de molinos de granos . ' Asi comb el anâlisis costo-beneficio de la
norma.
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AL CANCE
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A LCANCE
El alcance de las actividades para la elaboracion de la norma estarâ basada en el programa
indicado por el INE/SEDESOL:
1. Recopilacion, sistematizacion, anâlisis y evaluacion de la informacion.
2. Panorâmica de las actividades de molinos de granos.
3. Formulacion del programa de aforo y muestreo.
4. Aforo, muestreo y anâlisis de muestras.
5. Procesamiento y anâlisis de datos.
6. Definicion de alternativas de tratamiento de las aguas residuales.
•
7. Formulacion del anteproyecto de norma, de acuerdo con la guia para la elaboracion de la
NOM vigente incluyendo la determinacion de los métodos de prueba, de muestreo o los
procesos de verificacion para el cumplimiento de ésta y el grado de concordancia con
normas o recomendaciones internacionales cuando existan.
Determinacion del costo-beneficio en la aplicacion de la norma.
9. Formulacion de programas de consulta.
10. Reportes de avance e informe final .
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I. IND USTRIA DE MOLINOS DE GRANOS
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I.
INDUSTRIA DE MOLINOS DE GRANOS.
Los cereales son las semillas secas de los miembros de la familia de las gramineas que se
cultivan para obtener sus granos y son las plantas que mayor importancia tienen en la
alimentacion humana . De los cereales, el trigo, el maiz y el arroz, son los mâs importantes . Uno
o mâs de los cereales se adaptan a cada tipo de clima sobre la tierra : la cebada y el centeno
crecen en las regiones del none, el trigo en las regiones templadas, el maiz y el arroz en
regiones de temperatura mâs calida y en los trOpicos.
1 .1 TRIGO.
Se cree que el trigo que se cultiva actualmente evoluciono de cierta clase de "maiz" cultivado
que provino de un pasto silvestre nativo de las regiones aridas de pastura del sureste de Europa
y Asia menor.
El cultivo del trigo varia desde los métodos primitivos que todavia se practican en algunas
areas del mundo, hasta la completa mecanizacion de la operacion, desde la preparacion del
suelo hasta la cosecha . En las areas productoras de trigo mas importantes, la tierra se ara, se
prepara la semilla y se siembra, utilizando equipo de tractores, después de lo cual, la cosecha
se levanta por medio de maquinas auto propulsadas y el trigo se transporta a los almacenes o a
terminales de ferrocarril por medio de camiones.
1.1 .1 TRIGOS DUROS ROJOS DE INVIERNO.
Es una regla mundial general el hecho de que en todos los lugares en que pueda cultivarse trigo
de invierno, se levantara esta cosecha . Se siembra en otono, lo que permite que la planta
establezca un sistema radicular entes del periodo latente, lo que hace posible que la planta
utilice en forma efectiva la humedad, el calor y la luz solar de la primavera . No hay retrasos en
la primavera a causa de la espera obligada a que el campo se seque lo suficiente para el cultivo.
Asi pues, excepto en las areas en donde las pérdidas por muerte invernal es alta, es comim
producir trigo de invierno . En la mayoria de los casos se presentan diferencias definidas en la
calidad entre los trigos de invierno y de primavera, pero éstas no constituyen el patron
universal .
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1 .1 .2 TRIGOS DUROS ROJOS DE PRIMAVERA.
En general se acostumbra sembrar el trigo de primavera en surcos tan pronto como la tierra
estâ suficientemente seca para trabajarla. La siembra temprana da una mejor oportunidad de
escapar a los efectos de los danos causados por el clima calido y también asegura la obtencion
de rendimientos mas altos . En donde Ios trigos de invierno perecen por la accion de inviernos
muy severos, predominan los trigos de primavera.
1.1 .3 TRIGOS DURUM
Las practicas de siembra y cosecha de los trigos durum son las mismas que se aplican a los
durum rojos de primavera . Con frecuencia, los granjeros se resisten a cultivar trigos durum
porque se necesita mayor cantidad de semilla y se produce aristas âsperas y pajas en general
. débiles. Ademas, el rendimiento por acre de trigo durum hasta muy recientemente era inferior
al de los trigos de primavera e invierno.
•
1 .1 .4 TRIGOS BLANDOS DE INVIERNO . .
Es comun encontrar granjas en donde se ha cortado el maiz y se siembra trigo de invierno en el
rastrojo del campo de maiz . Con frecuencia el trigo puede plantarse después del maiz,
simplemente granando y escarificando la tierra . El use de fertilizantes comerciales para
aumentar los rendimientos es aids comun en la region de trigo rojo blando de invierno que en
otras areas en donde se cultiva trigo.
1 .1 .5 ESTRUCTURA DEL GRANO
Con frecuencia el grano de trigo corresponde al fruto que encierra una sola semilla, o,
botânicamente, la cariopside de la planta comun del trigo . triticum aestivum. La composicion
del grano varia mas en el trigo que en cualquier otro grano de cereal . Aunque la cantidad usual
de proteinas es del 8 al 15%, se presentan valores tan bajos como del 7% y tan altos como del
24% . Las diferencias genéticas y las condiciones del cultivo, asi como la temperatura,
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precipitacion pluvial, caracteristicas del cultivo y del suelo, son las principales responsables de
la variacion en la composicion.
1 .1 .6 USOS DEL TRIGO
La fabricacion de harina a partir del trigo requiere de un proceso complejo en el cual
intervienen muchas etapas de molienda y tamizado.
La eficiencia de la molienda de harina depende de la efectividad del acondicionamiento o
templado del trigo y también del flujo adecuado de materiales a través del molino . Cuando se
muele trigo que se ha condicionado en forma adecuada, el grano endurecido y el germen se
desprenden en trozos relativamente grandes y las particulas molidas de endospermo pueden
separarse con facilidad de ellos . En general , cerca del 72% del grano de trigo se recupera
como harina y el 28% restante, como alimentacion para el molino.
• En casi todos los molinos de trigo se muele sobre rodillos . Los modernos sistemas de molienda
con rodillos consta de dos panes . Los primeros pares de rodillos llamados "quebradores" son
corrugados y varios pares de rodillos giran en forma encontrada a diferentes velocidades . Aqui,
el trigo se quiebra y el salvado se desprende del grano . A los rodillos sigue un cernidor y un
purificador para separar y clasificar las fracciones molidas.
Los cernidores constan de una serie de mallas en una caja suspendida de tal manera que se
produce un movimiento de agitacion rotatorio . Aqui, el grano de trigo roto se cierne a través
de las mallas sucesivas de mayor finura . El material grueso del cernidor se vuelve a pasar por el
siguientes rodillos de la quebradora . Algo del material fino de cada cernidor se envia por un
purificador, donde, por medio de corrientes de aire y mallas, se separa el salvado y se clasifican
las particulas de endospermo . Durante el proceso de quebrado se produce algo de harina.
Cuatro o cinco rodillos quebradores, con superficies corrugadas cada vez mâs finas, y seguidos
cada uno de ellos por un cernidor y un purificador, trabajan el material grueso que proviene del
cernidor y reducen las particulas de trigo a harina granular o "mediana", tan libre de salvado
como sea posible .
•
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Uno de los mâs recientes adelantados de la industria de la molienda, incorpora molinos de
impacto en el sistema de quebradoras . Aunque este tipo de molino probablemente no
reemplazarâ por completo at de rodillos en este sistema, los molinos de impacto son efectivos
para desprender en endospermo de la capa de salvado y también tiene capacidad muy alta.
En general, la alimentacion del molino corresponde a un 28% del trigo procesado.
normâlmente, las Corrientes del molino se combinan para obtener productos como son salvado,
la cubierta exterior gruesa de los granos (12% de fibra) ; "molienda mediana" que son particulas
finas de salvado, cortos, germen y harina (9 .5% de fibras) ; mezcla de trigo molido y salvado de
buena calidad (9 .5% fibra) cortos, formados por particulas finas de salvado, germen harina y
desperdicios del final del molino (7% de fibra) y residuos, una combinacion de desperdicios,
algo de salvado, germen y harina (4% de fibra) . En general, el contenido de proteina de estos
productos aumenta con la disminucion en el contenido de fibra . La alimentacion del molino se
vende por cereales regulares convirtiéndose en ingredientes de alimento para ganado, ayes,
cerdo y perros . La sémola de germen de trigo que consta principalmente de germen de trigo
con algo de salvado y cortos, es un ingrediente de los alimentos para caballo y mink . El germen
de alta pureza puede ser obtenido por separaciones especiales para consumo humano. Ver Fig.
1 .1
La molienda de harina generalmente es un "trabajo de 24h diarias" ; por to tanto, con frecuencia
la harina se almacena a granel para la mezcla, el empaque y el embarque puedan hacerse
durante un turno de trabajo. Es comun que la harina y los alimentos se embarquen a granel, to
que generalmente disminuye el costo de flete.
Entre los adelantos mâs recientes en la industria se encuentran la molienda fina y la
clasificacion por medio de aire, mediante la cual, una harina puede separarse en fracciones con
mayor contenido de proteinas o de almidon . Por to tanto, es posible separar mezclas de harina
a voluntad del cliente dentro de un intervalo mâs amplio que antes . Asimismo, la harina puede
hacerse fluir mâs libremente, haciendo que las particulas se aglomeren en racimos por medio de
humedad y secado por aspersion. El manejo de la harina a granel en camiones, carros de
ferrocarril y barcazas, asi como las operaciones dentro de la planta, se han visto modificadas y
en anos recientes se han presentado varias mejoras en el equipo .
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•
100 libras de trigo
72% de trigo = 100% Directa, todas las corrientes
55 %
40%
Preferente
limpia
Harina de
patente extra
corta o
preferente .
14%
Salvado
14%
Cortos
16%
Salvado
12%
Cortos
co
C,
c
â
60%
Harina de patente
corta o de primera .
3
25%
70%
Co
3
Harina de patente corta
80%
y
Harina de patente media
90%
Harina de patente larga .
95%
Hariana di recta .
100%
Fig. 1 .1 . RENDIMIENTOS DE DIVERSOS TIPOS DE HARINA QUE
RESULTAN DE LA MOLIENDA DE 100 LB DE TRIGO.
1 .1 .7 IMPORTANCIA ECONOMICA
En los paises industrializados, la industria harinera estâ entre las diez primeras de importancia
economica . En paises menos desarrollados casi siempre los molinos de harina representan una
de las primeras industrias . Aunque la molienda de harina requiere de grandes inversiones de
edificios y equipo, no es importante en la contratacion de -mano de obra ; sin embargo, el
empleo es sustancial, a lo largo de todo el ano y de tiempo completo.
1.2. MAIZ.
El maiz (Zea mays L .) es originario del Hemisferio Occidental . Fue el unico cereal cultivado en
forma sistemâtica por los indios americanos aunque cosechaban algunos otros granos en su
estado silvestre . En Europa, se usa el nombre de maiz para distinguir a este cereal de otros
granos.
•
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ONSTRUCCIONES S.A . DE C. N.
•
1.2.1 TIPOS DE MAIZ
La mayor produccion de maiz corresponde al maiz de campo de los tipos dentado y duro.
Cuando utiliza el termino genérico "maiz", se refiere a este tipo de maiz . El maiz dulce y el
palomero también son de importancia economica . El maiz dulce difiere del maiz de campo en
que es mayor la cantidad de carbohidratos del grano que estâ presente como polimeros de la
glucosa de peso molecular relativamente bajo (dextrinas) mâs que como grânulos de almidon.
En consecuencia, los granos del maiz dulce retienen su textura blanda y suculenta y su sabor
dulce por un periodo mâs largo durante su desarrollo . Los granos del maiz dulce, al madurar y
secarse, son tan duros como los del maiz de campo, aunque tienen una superficie arrugada . Por
otra pane, ciertas variedades del maiz de campo se venden como maiz dulce estân en etapa de
inmadurez.
1 .2 .2 CLASIFICACION
•
Las principales variedades del maiz son : maiz de vaina, maiz duro, maiz dentado, maiz dulce,
maiz palomero, maiz harinoso y maiz ceroso.
El maiz de vaina es quizâ un tipo primitivo . Cada grano esta envuelto por una vaina fibrosa.
Esta caracteristica puede aparecer en cualquier otro de los tipos descritos aqui.
El maiz duro tiene granos muy duros como su nombre lo indica . Esta caracteristica se debe a
que las capas de almidon duro y proteina, justamente debajo de la cascara, son bastante
gruesas . La mayoria de los granos del maiz de este tipo maduran pronto y tienen cierta
popularidad por esta razOn. La textura puede afectar, en forma adversa, su valor para la
alimentaciOn de ganado, pero, por supuesto, no va en detrimento de sus cualidades de
molienda . El maiz duro se cultiva principalmente en Argentina y Africa.
El maiz dentado constituye la mayor cosecha de los Estados Unidos de Norteamérica . Al
madurarse, los granos presentan una concavidad pronunciada debido al encogimiento del
endospermo a medida que se pierde humedad . Los granos son duros, pero no tanto como los
del maiz duro.
•
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ONSTRUCCJONES S.A . OE C. 3.
•
El maiz harinoso se cultiva en Sudamérica y América Central principalmente . Los granos son
grandes y blandos, y el endospermo se desmenuza con facilidad . Estas caracteristicas permiten
que el grano se muela fâcilmente, formando harina, lo que es ventajoso en los métodos de
preparacion domésticos.
1.2.3 USOS DEL MAIZ
En principio, el concepto bâsico para la molienda de trigo se aplica a otros granos de cereal
cuando el objetivo es producir harina . Rara vez los procesos son tan complicados para los
otros granos como los son para el trigo.
En varios paises, como por ejemplo México, el maiz es uno de los principales alimentos y la
mayor parse del procesamiento se hace teniendo como objetivo su uso como alimento . En los
Estados Unidos de América, sin embargo, solo una pequena parte de la produccion del maiz se
procesa para uso alimenticio.
•
Probablemente el primer molino de maiz existio en alguna parte de Centroamérica porque el
maiz es originario de América . El maiz se ha molido para consumirlo como alimento al menos
desde hace 1,500 anos.
1 .2 .4 EL MAIZ Y SUS PRODUCTOS
Existen clasificaciones para refinar el maiz ; molienda en humedo, molienda en seco y por
fermentaciOn.
En los E .U . de la cosecha anual total de maiz, mâs o menos el 5% la emplean los molinos en
humedo para obtener almidon, azucar y aceite de maiz ; el 3 .5% de los molinos en seco, para
harina de maiz, cereales y aceite de maiz ; y el 1% va a procesos de fermentacion para obtener
alcohol neutro y bebidas alcoholicas . Aproximadamente el 77% de la cosecha se emplea como
alimento para el ganado y el 13 .5% se exporta como grano .
•
11
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ONSTRUCCIONES S.A. DE C. V..
•
• Molienda de maiz en humedo.
El procesamiento del maiz puede ilustrarse siguiendo el proceso desdé su principio hasta su
fin..
•
Limpieza.
A medida que se recibe el maiz, se limpia antes de almacenarse en la planta . La selecciOn y
limpieza por aepiracion con vacio elimina todos los materiales indeseables como son polvo,
desechos, mazorcas, piedras e insectos.
•
Maceracion.
Fisicamente, la maceracion se lleva a cabo en una serie de tanques en donde se controla por
medio de un flujo a contracorriente de agua de maceracion . A intervalos regulares se hace
recircular el agua con âcido sulfuroso sobre cada tina . El maiz mâs viejo se remoja en agua
que contiene la menor cantidad de productos solubles y el mâs nuevo en agua que contenga
una mayor cantidad de sustancias solubles. Durante la maceracion, el maiz se cubre por
completo . Al final del periodo de maceracion, el agua se separa del maiz . El agua de
maceracion contiene airededor de 6% de solidos que estân constituidos por el 35 al 45% de
proteinas. Al concentrar el agua de maceracion a un contenido de solidos del 25 al 55% se
utiliza como alimento para animales o consumo material nutriente en procesos bioquimicos.
•
Separacion de germen.
El proceso de maceracion reblandece el grano de maiz hasta un punto deseable
(aproximadamente 45% de humedad) . Ahora puede llevarse a cabo la separacion del
germen mediante una molienda gruesa que rompe el grano liberando el germen sin danarlo.
Esta molienda produce un material de forma de pulpa que contiene germen, cascara,
almidon y gluten que hace pasar a través de un separador de ciclon liquido en donde se.
recupera el germen. El germen recuperado, libre de almidon y secado en un secador tubular
rotatorio de vapor estâ listo para la separacion y refinacion del aceite.
•
12
OPRODEC
ONSTRUCCIONES S.A . DE C. V.
• Molienda.
Los primeros molinos de piedra, hechos de piedra caliza dura impregnada con silice, han
sido reemplazados por molinos de atricion o de impacto.
El molino de atricion, el refinador Bauer de Doble Disco Revolvente, utiliza la rotacion
encontrada de discos estriado, en donde cada disco esta accionado por su propio motor.
El método alterno, molienda de impacto, casi siempre se verifica en un molino de impacto
Entoleter . El material que va a molerse entra al rotor de la maquina que esta girando y es
arrojado con gran fuerza contra los impactores en la periferia del rotor y también contra un
impactor estacionario . Estos molinos de atricion y de impacto liberan facilmente el almidon.
La pasta .molida resultante que contiene almidon, gluten y cascara, se hace pasar a través de
una serie de carretes con tamices de 18 a 20 mallas, en donde las cascaras y fibras gruesas
se eliminan . El lavado prolijo elimina mas almidOn de las fibras que se han separado.
• Molienda de maiz en seco.
La industria de la molienda del maiz en seco esta basada en dos procesos basicos : métodos
en los cuales se separa el germen y métodos en donde no se separa el germen.
El proceso de desgerminacion separa los elementos bâsicos : hollejo, germen y endospermo
antes de la molienda . Los productos resultantes son : maiz quebrado, hojuelas, harina,
aceite y forraje, los cuales se utilizan en la fabricacion de cereales para desayuno, productos
germinados, bebidas fermentadas como la cerveza y la malta, bocadillos y alimentos para
animales.
El método de no desgerminacion simplemente muele el maiz entero, casi siempre dentado
blanco, convirtiéndolo en una arena de maiz rica en aceite que se utiliza en productos
horneados .
13
r
OPRODEC
ONSTRUCCIONES S.A . OE C.V.
MAIZ SIN VAINA
los .LIMPIADORES DE
's M17
BODEGA
20S . LIMPIADORES DE
MA17
TANOUES DE
MACERACION
DESGERMINADORES
EVAPORADORES DE
AGUA DE
MAC'FRACION
LAVADO Y SECADO
DE GERMEN
SEPARADORES DE
GERMEN
EXTRACTORES DE
MOL1NOS
MALLAS DE LAVADO
CONCENTRADOS
DE AGUA DE
MACERACION
t
SECADORES OE
ALIMENTO OARA
ANTI FS
FILTROS
SEPARADORES
CENTRIrUGOS
SEPARADORES
CENTRIFUGOS
ACFITF
DESODORANTES
ALMIDON FILTROS DE
1AVAnn
FILTROS
ALIMENTO PARA
ANIMALES
ACEITE
RFFWAnn
BASE DE
1ARCN
HARINA DE
ACEITE DE
MAIZ
1
i
CONVERTIDORES DE
IARAREA71ICAR
SECADORES
-ifDE ALMIDON
REFINACION
ALMIDONES
SEGOS
TOSTADORES
DE DEXTRINA
1
JARABE DE
MAIZ
DEXTRINASI
t
SECADORES OE
TAMBOR 0 POR
ASPERSION
CRISTALIZADORES
, nF A7I ICAR
SOLIDOS DE JARABE
1')g MA IZ
CENTRIFUGAS
DEXTROSA
FIG . 1 .2 EL PROCESO DE REFINACION DEL MAIZ
14
OPRODEC
ONSTRUCCIONES S .A. DE C.V.
•
1 .2.5 . IMPORTANCIA ECONOMICA.
La industria de la tortilla es la quinta en volumen total del pais y apenas el 12% proviene de la
harina, mientras que el resto aun sigue los métodos tradicionales de nixtamal.
El maiz es, por diversas razones, el cultivo mâs importante en México . En 1991, la superficie
cosechada de maiz en zonas de temporal represento 58 .3% del total nacional ; asimismo, el
valor de la produccion de maiz (en pesos de 1990) represento 18% del valor total de la
produccion agricola.
Segun estimaciones de la SARH, aproximadamente 42% de los productores de maiz son de
autoconsumo, y generan aproximadamente 18% de la produccion total nacional . El 46% de los
productores de maiz tienen rendimientos inferiores a una tonelada . Por el contrario, 7% del
total de productores muestran un rendimiento de mâs de 3 .5 toneladas en promedio y generan
32% de la produccion nacional.
•
En promedio, en la produccion de granos y oleaginosas, México tiene rendimientos menores
frente al exterior. Sin embargo, la productividad de las tierras agricolas presenta actualmente
niveles tales que permiten prever la posibilidad de aumentos relevantes, una vez adoptadas
formas modernas y 'competitivas de tecnologias, escalas de produccion y formas de
organizacion y produccion .
•
15
OPRODEC
ONSTRUCCIONES S.A . DE C.V.
•
II. PANORAMICA DE LA INDUSTRIA.
•
OPRODEC
ONSTRUCCIONES S.A. DE C.V.
II. PANORAMICA DE LA INDUSTRIA
2 .1 LOCALIZACION
La distribucion de la industria molinera en el territorio nacional ha obedecido a diversos
factores, entre los que se destacan los principales centros de consumo o los productos de
materias primas.
El cuadro 2 nos muestra la capacidad instantânea de molienda actualmente en las zonas
estudiadas, en el cual se menciona los siguientes datos:
-
La zona y la entidad.
El tipo de grano procesado.
La capacidad de molienda (ton/dia) y la molienda anual.
El cuadro 2.1 nos muestra la investigacion , en el cual se mencionan los siguientes datos:
- La ubicaciOn.
— El tipo de grano procesado.
-
La capacidad de molienda (ton/dia)
Tipos de almacenamiento de materia prima.
Producto elaborado.
-
La mano de obra calificada, no calificada y otros.
Forma de almacenar el producto terminado.
-
En la mayoria de los molinos, ninguno tiene posibilidades de diversificacion de molienda.
Sedetecto también que aproximadamente el 5% de los molinos de los productos en cuestion
(cuadro 2 .1) son aun de tipo rudimentario.
Por otro !ado no existe una agrupacion nacional de tales cambios de transformacion por lo que
cada uno de ellos ( en su mayoria) se establece y labora bajo diversas condiciones, que en
algunos casos no son las minimas estipuladas por la ley .
16
OPRODEC
ONSTRUCCIONES S.A . DE C.V.
CUADRO 2 .- CAPACIDAD INSTALADA DE MOLIENDA ACTUALMENTE DE
ALGUNAS ZONAS DEL PAIS .
Zona
Tipo de Grano Procesado
Capacidad de Molienda
Molienda Anual .(Ton)
(Ton/Dia)
Zona Centro :
Trigo
75
27,375
Hidalgo
Trigo
35
12,775
Trigo
60
21,900
Trigo
150
54,750
Trigo
150
54,750
Trigo
40
14,600
Trigo
150
91,250
Sorgo
160
58,400
Sorgo
24
8,760
Guanajuato
Subtotal
34,360
Zona Noreste
Tamaulipas
Coahuila
Maiz
120
43,800
C6rtamo
195
52,925
Soya
160
58,400
Subtotal
155,125
Zona Norte :
Durango.
Sorgo
100
36,500
Sorgo
55
20,075
Sorgo
90
32,850
Subtotal
89,425
17
OPRODEC
ONSTRUCCIONES S.A . DE C.V.
TABLA 2 . (CONTINUA)
Zona
Tipo de Grano Procesado
Capacidad de Molienda
Molienda Anual.(Ton)
(Ton/Dia)
Zona Centro
Pacitiico
Sorgo
48
4,320
(3 meses promedio)
Michoacan
Arroz
2
180
(3 meses promedio)
Subtotal
4,500
Zona norocste :
Sinaloa
Ajonjoll . Cartamo,
Soya, Arroz
(16 molinos)
Total
89,425
18
•
•
CUADRO 2 .1
Forma de
U bicacion
Tipos de Granos
Cap. de
Tipo de
Procesados
Molienda
Almacén
Cap. (Ton)
Tipo
Trigo
75
Rio Bravo, Tamps.
Maiz
120
Gomez Palacio, Dgo.
Maiz, Trigo, Sorgo
No. Calif.
Calif
Otros
Total
Almacén
Almacenar el
No. de
producto Ter.
unidades.
Prod . Ter.
(Ton/DiaL
Tlaxcoapan y
Cap. de
8
6
18
Silos concre.
10.000
Harina
450 Ton .
4
Bodegas
30,000
Hanna
600 Ton
2
Silos concre .
25,000
Hanna
20 .000 Ton
100
60
30
190
11,000
Hanna
800 Ton
7
26
9
42
715,000 Lt .
76
12
Harina
160 Ton.
4
2,700
45
Sacos 44 Kg.
Pachuca Hgo.
55
y otros grans
Gomez Palacio Dgo .
Gomez Palacio Dgo.
Fco . I Madero, Coale
Soya, Sorgo, Maiz
Estribas 1200Kg.
sacos 40 Kg.
Bodegas
90
Silos cone-re.
y Trigo
Bodegas
Cirtarno
Silos concre .
16,000
Ton. Soya
Bodegas :si
16,000
Tolva
Cârtamo
2
145
Soya
Sorgo, Tolva, 45
3,000
Bodegas (Soya)
3,000
65 Ton.
CSrtamo
1,000
Hanna,
3,000
Salvado
Gomez Palacio, Dgo .
Maiz, Trigo, Sorgo
160
Silos
Los Mochis, Sin
Maiz
240
Metilicos
Semolina
Los Mochis, Sin
Arroz
90
Bodegas
Aceites
Los Mochis, Sin
Arroz
90
Silos concre
Cârtamo
Los Mochis, Sin
Arroz
90
Los Moe-his, Sin
Trigo
Hanna
Los Mochis, Sin
Trigo
Paquetes 1Kg
Arroz pulido,
Arroz pulido
Hanna
Hanna .
19
35
88
6
10
40
120
Sacos 44Kg .
Paquete 1Kg .
6
Continuacion ...
CUADRO 2 .1
Forma de
Ubicacion
Tipos de Gnaws
Cap. de
Tipo de
Procesados
Nlollenda
.4lmacen
Tipo
Cap. (Ton)
Total
Al nacenar el
No. de
productoTer.
unidades.
Prod . Ter.
_
Los \lochis, Sin
Trigo
Ifarina
Hermosillo, Son.
Trigo
Harin g
Hermosillo
Tirgo
Hanna
Hermosillo
Trigo
Harina
Apatzingin, Mich
Ajonjoli
Aceire
Apatzingar, Mich
Maiz, Sorgo
Buenavista, Mich
Arroz
2
Irapuato, Gto.
Trigo
150
Bodega
25,000
Salamanca, Gto.
Trigo
150
Silo, Concre .,
Bodega
Otros
Almacen
(Ton/Dia)
16
No. Calif.
Calif
Cap . de
400
1
—
—
1
A granel
—
1
—
—
1
Saco 50Kg
1
[farina
800
3
34
8
45
Sacos 44Kg.
1
15,000
Harina
880
4
35
11
50
Sacos de 44Kg
1
1,500
—
2
2
2
Sacos de 80Kg .
1
880
1
20
4
25
Sacos de 44 Kg.
1
200
Alimento B
Intemperie
Bodegas
Salamanca, Gto .
Sorgo
24
Bodegas
1,500
Alimento B
Irapuato,Gto.
Trigo
60
Silos, Concre,
7.000
Haring, Salvado
Bodegas
Salamanca, Gto.
Trigo
40
Bodegas
5,000
Harina
50
1
32
4
37
Sacos de 44Kg.
1
Irapuato,Gto.
Trigo
35
Bodegas
4,000
Harina, Salvado
44
1
17
3
21
Sacos de 44Kg.
1
Salamanca, Gto.
Maiz, Trigo
40
Silos, Concre .,
20,000
Alimento B
900
27
52
44
125
Sacos y a granel
2
45,000
Harina
2,640
3
60
17
Saws 44 Kg.
1
Bodegas
Sorgo
Celaya, Gto.
Trigo
250
Silos, concre .,
Bodeas .
20
80
2 .2 DISTRIBUCION DE MOLINO POR ESTADO (Trigo)
CUADRO 2 .2
Estado
No. de Molinos
P rocentaje del Total.
AGUASCALIENTES
1
0 .82%
BAJA CALIFORNIA
2
1 .64%
B . CALIFORNIA SUR
1
0 .82%
0 .82%
CAMPECHE
10
8 .20%
CHIAPAS
1
0 .82%
CHIHUAHUA
5
4 .10%
DISTRITO FEDERAL
16
13 .11%
DURANGO
2
1 .64%
GUANAJUATO
11
9 .02%
GUERRERO
2
1 .64%
HIDALGO
3
2 .46%
JALISCO
8
6 .56%
MEXICO
12
9 .84%
MICHOACAN
11
9 .02%
1
0 .82%
3
2 .46%
PUEBLA
11
9 .02%
QUERETARO
2
1 .64%
SAN LUIS POTOSI
2
. 1 .64%
SINALOA
5
4 .10%
SONORA
7
5 .74%
2
1 .64%
COAHUILA
COLIMA
MORELOS
NAYARIT
NUEVO LEON
OAXACA
QUINTANA ROO
TABASCO
TAMAULIPAS
TLAXCALA
VERACRUZ
YUCATAN
ZACATECAS
•
0 .82%
2
1 .64%
122
100 .00%
FUENTE : ENC['ES I REAI .IZADA A LA INDUSTRIA HARINERA DE TRIGO .
21
~fllllh;:
OPRODEC
ONSTRUCCIONES S.A . DE C.V.
2.3 PRODUCCION Y DEMANDA ESTIMADA ANUAL DE HARINA POR ESTADOS.
CUADRO 2 .3
ESTADO
PRODUCCION DE
DEMANDA DE
SALDO
HARINA
HARINA
TONS/ANO.
TONS/ANO
TONS/AIYO
AGUASCALIENTES
719,659
29,600
29,866
(266)
BAJA CALIFORNIA
1,660,855
44,400
68,925
(24,525)
B . CALIFORNIA SUR
317,764
9,668
13,187
(3,519)
CAMPECHE
535,185
17,760
22,210
(4,450)
COAHUILA
1 .972,340
186,258
81,852
104,406
428,510
0
17,783
(17,783)
CHIAPAS
3 .210,496
31,968
133,236
(101,268)
CHIHUAHUA
2,441,873
102,365
101,338
1,027
DISTRITO FEDERAL
8 .235,744
642,764
341,783
300,981
DURANGO
1 .349 .378
97,027
55,999
41,028
GUANAJUATO
3,982,593
247,160
165,278
81,882
GUERRERO
2,620,637
18,130
108,756
(90,626)
HIDALGO
1 .888.366
67,340
78,367
(11,027)
JALISCO
5,302,689
127,946
220,062
(92,116)
MEXICO
9,815,795
318,718
407,355
(88,637)
MICHOACAN
3,548,199
136,530
147,250
(10,720)
MORELOS
1 .195,059
23,680
49,595
(25,915)
854,643
0
34,223
(34,223)
NUEVO LEON
3,098 .736
238,280
128,598
109,682
OAXACA
3 .019.560
0
125,312
(125,312)
PUEBLA
4,126,101
446,960
171,233
275,727
QUERETARO
1,051,235
28,1820
43,626
(15,506)
493,277
0
20,471
(20,471)
SAN LUIS POTOSI
2,003,187
26,640
83,132
(56,492)
SINALOA
2,204,054
128,019
91,468
36,551
SONORA
1 .823,606
233,062
75,680
157,382
COLIMA
•
POBLACION
NAYARIT
QUINTANA ROO
22
OPRODEC
ONSTRUCC/ONES S.A . DE C. N.
•
Continuacion
CUADRO 2 .3
ESTADO
POBLACION
PRODUCCION DE
DEMANDA DE
SALDO
HARINA
HARINA
TONS/ANO.
TONS/A510
TONS/ANO
1 .501,744
0
62,322
(62,322)
TAMAULIPAS
2,49,581
0
93,358
(93,358)
TLAXCALA
761,277
0
31,593
(31,593)
VERACRUZ
6 .228,239
88,060
258,472
(170,412)
YUCATAN
1,362,940
77,700
56,562
21,138
ZACATECAS
1 .276 .323
5,994
52,967
(46,973)
81 .249,645
3,374 .149
3,371,860
2,289
TABASCO
TOTAL
Fuente : El sector Alimentario en México . INEGI
Censos Industriales 1991
Industria Harinara Nacional
•
23
11
•
OPRODEC
ONSTRUCCIONES S .A. DE C. V..
2.4 PROBLEMATICA DEL SECTOR
2.4.1 ASPECTOS ECONOMICOS DE LA INDUSTRIA
La industria molinera, se desarrollo durante muchos anos, bajo un esquema de control
gubernamental, cuyo principio fue asegurar el abasto y la comercializacion de granos bâsicos a
los productores agricolas, asi como garantizar un minimo nivel de alimentacion a la poblacion,
via control de precios en articulos de consumo bâsico.
Bajo este esquema de control gubernamental, la industria estuvo fuertemente restringida para
lograr niveles de rentabilidad que le permitan capitalizarse y ampliar su capacidad instalada.
La tasa de rentabilidad de la industria harinera mexicana (definida como utilidades netas
después de impuestos sobre ventas totales), ha fluctuado entre -10% y 8% en los Ultimos 10
anos. Esto hace un promedio anual de 0 .2% . Historicamente la industria harinera de diversos
paises industrializados también ha observado mârgenes de ganancia relativamente bajos, en
relacion con sus ventas totales . En el caso de E .U.A. las utilidades netas (después de
impuestos) fluctuaron entre -1% y 3 .3% en las dos ultimas décadas, con un promedio anual de
2.3% . Sin embargo este porcentaje se incremento sustancialmente en los ultimos cinco anos,
hasta alcanzar 3 .6% por arm en promedio.
Durante los ultimos anos, la industria harinera ha orientado la inversion hacia la reparaciOn y
conservacion de equipo existente y, en ciertas zonas, a ampliar la capacidad instalada . En 1990
la inversion total del sector fue aproximadamente 25 millones de Mares . Este monto se
compara con una inversion realizada en E .U.A. del orden de 90 millones de Mares.
Mientras que en México bâsicamente se han realizado inversiones para mantenimiento del
equipo, en E .U.A. la industria se ha mecanizado (sobre todo en el proceso de envase) ; ha
introducido sistemas de computo para controlar las diversas etapas del proceso de molienda y
ha realizado inversiones en laboratorios para control de calidad y anâlisis . Esto significa que la
diferencia comparativa se centra en la tecnologia periférica y del control de calidad lo que
brinda economias de escala que incide en el incremento de la productividad y en la reduccion
de los costos utilitarios.
•
24
OPRODEC
ONSTRUCC/ONE S S.A. DE C.V.
• Encuestas realizadas a la industria, reflejan, que el 30% de los molinos se ubican en el rango de
menos de 100 toneladas de molienda diarias y el 70% se encuentra por encima de este nivel.
Sin embargo la premisa de que molinos con menos de 100 toneladas diarias no son rentables,
debe aplicarse a condiciones de libre mercado . Por lo que es recomendable que los molinos que
no tienen tal capacidad, busquen agruparse a fin de lograr esos niveles y puedan enfrentar
situaciones de competencia de libre mercado.
Uno de los factores que limitan la integraciOn de la industria harinera al sector agricola
(produccion de trigo), es la incertidumbre ante las perspectivas del campo . La participacion de
la industria harinera en la produccion de trigo ha sido casi nula debido principalmente al riesgo
prevaleciente en el sector agricola, a pesar de los cambios generados durante la presente
administracion . Sin embargo ha habido algunas experiencias que dejan entrever el interés de la
industria por lograr una mayor integracion.
Los resultados de las experiencias Ilevadas a cabo hasta el momento, muestran que los
requerimientos de capital en ese sector son muy elevados (debido al atraso tecnologico) y las
expectativas de rentabilidad bajas por lo que las inversiones se consideran de alto riesgo.
•
Las diferencias comparativas con EU . y Canada, donde la extension agricola . las economias de
escala, el esquema de integracion, el funcionamiento de las cooperativas, la organizaciOn para
la entrega de trigo y la seleccion de calidades, hacen del campo un proyecto rentable, ante el
cual es dificil competir, a menos que se homologuen los factores de la producciOn o que hays
una reconversion de cultivos.
Uno de los sectores en los que la industria empieza a desarrollar un proceso de integracion
interesante, es el de comercializacion de granos, debido principalmente a la necesidad de lograr
economias de escala en la compra de materia prima, pero también como una opcion ante la
ineficiencia en los sistemas de almacenaje prevalecientes y el excesivo intermediarismo en la
comercializacion .
•
25
O PRODEC
ONSTRUCCIONES S .A . DE C. V.
CUADRO 2 .4
EMPLEO
La industria molinera nacional emplea aproximadamente a 8,500 personas, con la
siguiente distribucion regional (1990):
EMPLEO EN LA INDUSTRIA HARLNERA MEXICANA, 1990
(
D .F .
•
Obreros
1,424
Puebla
Centro
1,050
1,069
Jalisco
Golfo
Noroeste
450
400
1,050
1,048
Norte
Total
6,491
Numero de empleados)
Técnicos
Admon.
38
26
40
10
8
52
64
238
328
Total
1,790
124
357
40
1,200
1,466
500
42
460
379
450
1,562
1,491
1,730
8,459
Fuente : Asociacion Nacional de Fabricantes de Harinas de trigo, A .C.
La relacion capacidad instalada/empleo es de 576 .3 toneladas anuales por persona ocupada, en
tanto que el coeficiente produccion/empleo en 1990 se ubico en 363 .0 ton ./ persona ocupada.
En contraste, en EUA esas relaciones se situan en 1,137 .3, respectivamente . Esto refleja las
diferencias en la autorizacion de la industria entre ambos paises.
26
OPRODEC
ONSTRUCCIONES S.A . DE C. V.
•
CUADRO 2 .5.- ESTABLECIMIENTOS DE LA INDUSTRIA TRADICIONAL DEL
MAIZ POR ENTIDAD FEDERATIVA.
ENTIDAD
TOTAL
Aguascalientes
Baja california None
Baja california Sur
Campeche
Coahuila
Colima
Chiapas
Chihuahua
D .F .
Area Metropolitana
Estado de Maxico
Durango
Guanajuato
Guerrero
Hidalgo
Jalisco
Michoacan
Morclos
Nayarit
Nuevo Leon
Oaxaca
Puebla
Queretaro
Quintana Roo
San Luis Potosi
Sinaloa
Sonora
Tabasco
Tamaulipas
Tlaxcala
Veracruz
Yucatan
Zacatecas
MOLINOS
12 .390
151
2
0
53
106
55
268
55
826
191
863
212
1 .070
711
295
582
815
352
158
140
812
1 .111
360
l
323
19
5
14
190
425
1 .450
151
624
TORTILLERIAS
10,642
71
58
13
19
42
31
96
276
3,525
1,723
303
39
296
257
66
1,435
323
324
140
90
55
366
10
17
98
277
110
52
239
69
178
13
31
MOLINO-TORTILLERIA
9,659
157
391
15
205
299
117
336
207
214
296
455
225
583
389
204
707
580
210
104
346
149
370
120
69
181
277
193
63
430
46
615
831
325
FUENTE : SECOFI, Direccion General de Fomento a productos Bâsicos .
•
27
TOTAL
32,691
379
451
28
277
447
203
700
538
4,565
2,210
1,621
476
1,949
1,357
565
2,724
1,718
886
402
576
1,016
1,847
490
87
602
523
308
129
859
540
2,243
995
980
OPRODEC
ONSTRfJCCIONES S.A . OE C . V.
•
CUADRO 2 .,6.- CAPACIDAD INSTALADA Y PARTICIPACION DE LA INDUSTRIA
HARINERA Y ALMIDONERA SEGUN UBICACION REGIONAL.
INDUSTRIA Y UBICACION
CAPACIDAD
PARTICIPACION
REGIONAL
INSTALADA
%
TOTAL
2 . 407 .4
100 .0
1,585 .0
65 .8
Sector Publico
671 .2
27 .9
MICONSA
517 .2
100 .0
Tlanepantla Edo . dc Méx .
204 .0
39 .4
Jaltipan . Ver .
54 .0
10 .4
Arriaga . Chis .
57 .6
11 .2
Guadalajara, Jal .
100 .8
19 .5
Los Mochis, Sin .
100 .8
19 .5
ICONSA
154 .5
100 .0
ICONSA, Tamps .
154 .5
100 .0
Sector Privado
913 .8
100 .0
Maseca
913 .8
100 .0
Cd. Obrcgon . Son .
70 .6
7 .7
Culiacan. Sin .
38 .5
4 .2
102 .7
11 .2
96 .3
10 .5
134 .7
14 .8
Rio Bravo . Tamps .
46 .2
5 .1
Tampico. Tamps .
70 .6
7 .7
Guadalajara . Jal .
38 .5
4 .3
Zamora . Mich .
70 .6
7 .7
Teotihuacan . Méx .
116 .8
12 .8
Chinameca . ver .
128 .3
14 .0
Industria Almidonera .
821 .3
100 .0
Guadalajara . Jal .
583 .6
71 .0
Tlanepantla, Edo . dc Méx .
480 .0
21 .9
58 .3
7 .1
Industria Harincra
•
Tepic . Nay .
Chihuahua . Chih .
Monterrey . N .L .
San Juan del Rio . Qro .
FUENTE : Comité Participativo de Comercializacion de Maiz .
28
21 .5
6 .4
37 .9
34 .2
OPRODEC
ONSTRUCCIONES S.A . DE C.V.
GRAFICA 2 .- PRINCIPALES ENTIDADES FEDERATIVAS CONSUMIDORAS DE
MAIZ-TORTILLA
CONSUMO NACIONAL
7,850 .3 MILES DE TONELADAS
•
5%
4%
q Distrito Federal Guanajuato
El Michoacan
® Puebla
•
29
q Jalisco
ELO Veracruz
q México
q Resto del pals
GRAFICA 2 .1 .CONSUMO DE MAIZ-TORTILLA POR ENTIDAD FEDERATIVA
1986
MILES DE TONELADAS
0 .0 a 50 .0
50 .1 a 100 .0
100 .1 a 250 .0
250 .7 v 500 .0
500 .1 y mâs
OPRODEC
ONSTRUCCIONES S .A . DE C.V.
GRAFICA 2 .2 CAPACIDAD INSTALADA Y PARTICIPACION DE LA INDUSTRIA
HARINERA Y ALMIDONERA SEGUN UBICACION REGIONAL
0 MASECA
0 ALMIDONERA D MICONSA
31
R ICONSA
GRAFICA 2 .3.- PRODUCCION DE LOS CULTIVOS PRINCIPALES
ANOS AGRICOLAS (1988 - 1992)
MILES DE TON
TRIGO
+ FRIJOL
MAIZ
ANOS
GF1AFICA 2 .4 .- SUPERFICIE SEMBRADA DE LOS CULTIVOS PRINCIPALES
ANOS AGRICOLAS (1988 - 1992)
MILES DE Ha
TRIGO
+ FRIJOL
MAIZ
ANOS
•
•
GRAFICA 2 .5 .- SUPERFICIE COSECHADA DE LOS CULTIVOS PRINCIPALES
ANDS AGRICOLAS (1988 - 1992)
MILES DE Ha
-o-- TRIGO
FRIJOL
MAI Z
ANOS
O
GRAFICA 2 .6.- OFERTA MUNDIAL DE LOS PRINCIPALES PRODUCTOS AGRICOLAS
(1987 - 1992)
MILLONES DE TON ELADAS
-a--
MAIZ
+TRIGO
ARROZ
•
GRAFICA 2 .7 .- DEMANDA MUNDIAL DE LOS PRINCIPALES PRODUCTOS AGRICOLAS
(1987 - 1992)
MILLONES DE TONELADAS
MAIZ
TRIGO
ARROZ
OPRODEC
ONSTRUCC/ONES S.A . DE C. V.
2 .4 .2 PRODUCTO INTERNO AGROPECUARIO.
En la ultima década, el producto interno bruto del sector agropecuario represento en promedio
7.9% del total nacional . Dicha participacion esta declinando paulatinamente, fenomeno que es
inherente al proceso de desarrollo econ6mico . La participacion de la agricultura en el PIB total
fue 4.5% en 1991, mientras que la del sector pecuario fue 2 .4% y la del sector forestal 0 .4%.
La importancia relativa de la agricultura es practicamente el doble que la de la ganaderia y 11
veces mayor que la del sector forestal . La superficie dedicada a la agricultura es la mitad de
aquella dedicada a la actividad forestal.
Dentro del PIB agropecuario, la agricultura participa con 62 .4%; la ganaderia con 32 .5% y el
sector forestal con 5 por ciento.
El PIB agropecuario en México representa un porcentaje mayor que en los paises
desarrollados . En Estados Unidos, la participacion de estas actividades en el PIB total es de
1 .8%, mientras que en Canada es 1 .6%, en Francia 2 .8% ; ReinoUnido 1 .2%; Japon, 1 .9%;
Alemania 1 .1%; Espana 4 .0% ; entre otros . Existe una relacion inversa entre la importancia
relativa de la agricultura y el grado de desarrollo de cada pais.
CUADRO 2 .7 .- Participacion del PIB agropecuario y forestal en el total nacional,
1980-1991 .
1980
1981
1982
1983
1984
1985
1986
1987
1988
1989
1990
1991
PIB
Agropecuario
7 .96
7 .75
7 .63
8 .16
8 .07
8 .17
8 .25
8 .19
7 .78
7 .33
7 .45
7 .25
PIB
Agricola
4.85
4 .80
4 .58
4 .93
4 .91
5 .05
4 .97
5 .02
4 .70
4 .48
4 .69
4 .53
PIB
Pecuario
2 .70
2 .56
2 .65
2 .81
2 .74
2 .70
2 .86
2 .73
2 .64
2 .44
2 .38
2 .36
•
37
PIB
Forestal
0 .42
0 .38
0 .40
0 .41
0 .41
0 .42
0 .42
0 .43
0 .44
0 .41
0 .38
0 .37
OPRODEC
ONSTRUCCIONES S.A . DE C. V.
•
CUADRO 2.8.-Desglose del PIB agropecuario y forestal, 1980-1991
(millones de pesos en 1980)
Agropecuario y forestal
Agricola
Participacion (porcentaje)
1980
335,830
216,592
60 .9
1981
376,698
233,433
62 .0
1982
368,777
221,423
60 .0
1983
377,673
228,318
60 .5
1984
386,927
235,515
60.9
1985
401,900
248,555
61 .8
1986
390,849
235,540
60 .3
1987
394,477
242,008
61 .3
1988
379,209
229,248
60 .5
1989
369,721
225,938
61 .1
1990
392,698
247,164
62 .9
1991
396,611
247,581
62 .4
Ganaderia
•
ParticipaciOn
Silvicultura
(porcentaje)
Participaci6n
(porcentaje)
1 ,980
120,635
33 .9
18,063
5 .2
1981
124,594
33 .1
18,671
5 .0
1982
128,115
34 .7
19,239
5 .2
1983
130,226
34 .5
19,129
5 .1
1984
131,579
34 .0
19,833
5 .1
1985
132,840
33 .1
20,505
5 .1
1986
135,538
34 .7
19,771
5 .1
1987
131,698
33 .4
20,771
5 .3
1988
128,736
33 .9
21,225
5 .6
1989
123,067
33 .3
20,716
5 .6
1990
125,516
32 .0
20,018
5 .1
1991
129,044
32 .5
19,986
5 .0
•
38
OPRODEC
. V.
ONSTRUCCIONES S.A . DE C
•
Actualmente, 26% de la poblacion economicamente activa del pals se dedica a actividades
agropecuarias y genera un poco mas de 7% del PIB total . El PIB percapita del sector se situa,
en términos de los parametros anteriores, en menos de un tercio del PIB percapita nacional.
Cabe destacar, sin embargo, que un nucleo importante de jefes de familia rurales tienen fuentes
de ingreso no agricolas, derivadas de empleos temporales en el exterior o en otros sectores
economicos dentro de México . En el estado de Michoacan, el ingreso no agricola tiene en
promedio un peso de 30% en el ingreso total de las unidades familiares rurales.
En México existe una gran presion demografica sobre el campo . En Estados Unidos, alrededor
de 3% de la PEA se dedica at campo, mientras que en Canada y la Comunidad Europea este
numero se ubica alrededor de 4% y 6% respectivamente.
•
39
GRAFICA 2.8
Producto interno bruto percapita
(Pesos de 1980)
.225000
203000
p,~
182000
I
~II
pP Sul
!
di!
[ij'Ji'
j
jj
u' ;~ !~il
i
II
I il
l
I
1111
;i~i J lii! !
1!p+ II
~I I
IJ
i'jilll'
75000
$2000
I'I
I4
Il
III
"kill
i
l
L'4(li
l
I
pri,~ .I'I
d
ii ~
11
1411411111
1,1. '11
49000
i
ul1i
11111 il;j
l!lil
it
I
I
lt
li
~~
1970
0
i
1980
total
1990
n Agropecuario y forestal)
CUADRO 2.9.- PEA Agricola como porcentaje de la PEA total
Pais
1990
México
Estados Unidos
Canada
22.8
2.8
3.6
Comunidad Europea
6.3
•
40
OPRODEC
ONSTRUCCIONES S.A . OE C. V.
GRAFICA 2 .9.- SITUACION DE LA INDUSTRIA EN RELACION A SU TAMANO
La industria molinera estâ muy fragmentada y muestra concentracion de la
produccion en los moiinos grandes.
ConcentraciOn de la Industria por Taman o de Molino : 1993
Estableclmlentos
Consumo
semanal
Producclln
de masa
Grandes +200 +15 .0
Medianos <100-200
<7 .5-15.0
•
Pequenos <100 <7 .5
Numero
Participaci6n Participaci0n
Tons
ParticipaciOn
41
Tons.
OPRODEC
ONSTRUCCIONES S.A . DE C. V.
2.4.3 . ALMACENAJE DE GRANOS.
La capacidad de almacenaje de granos y oleaginosas asciende a mas de 26 millones de
toneladas, tanto en bodegas oficiales como en bodegas particulares . (Cuadro 2 .10).
Considerando que la produccion de trigo en la zona del Noroeste es de alrededor de 2 millones
de toneladas, la capacidad de almacenaje (4 millones .de tons .), suficiente para cubrir las
necesidades totales de almacenaje en la region . Adicionalmente, la capacidad de almacenaje de
los molinos de la zona del noroeste, asciende a 500 mil toneladas.
La produccion de trigo en la zona del bajio (Guanajuato, Michoacan, Aguascalientes y
Queretaro) es de alrededor de 1 millon de toneladas, las cuales pueden ser almacenadas
perfectamente en las bodegas de la region, cuya capacidad es de mas de 2 millones de
toneladas.
•
La cosecha de otros granos (sorgo), se inicia hasta los meses de Septiembre, Octubre y
Noviembre, por lo que aunque existan inventarios de trigo para tales fechas, al menos una
tercera pane de la cosecha ha sido embarcada.
El impacto que tiene el costo de los servicios de almacenamiento en el costo de la harina es de
alrededor del 8%, costo que podria ser menor si se optimizara el servicio de almacenaje . Las
cuotas que cobran organismos oficiales como Andsa y Boruconsa son N$7 .50 Ton/mes mâs
N$7.50 de entrada y N$7 .50 de salida.
Recientemente, se han desarrollado sistemas mecanizados de almacenaje en zonal estratégicas,
que ofrecen una alternativa interesante a los industriales (Ferropuertos) . Estos sistemas cuentan
con maquinaria y equipo sumamente tecnificado, desde la recepcion del producto hasta el
embarque, lo que permite que el producto se maneje y conserve en condiciones adecuadas y
reduzcan costos por disminucion de mermas, eliminacion de pagos por demoras y embarques
oportunos .
•
42
O
PRODEC
ONSTRUCCIONES S.A . DE C.V.
•
CUADRO 2 .10
CAPACIDAD INSTALADA DE ALMACENAJE DE GRANOS U OLEAGINOSAS
POR SECTOR Y ENTIDAD FEDERATIVA
S ECTOR
ESTADO
Total Nacional
Aguascalientes
Baja California
B . California Sur
Campeche
Coahuila
Colima
Chiapas
Chihuahua
Distrito Federal
Durango
Guanajuato
Guerrero
Hidalgo
•
Jalisco
México
Michoacan
Morelos
Nayarit
Nuevo Leon
Oaxaca
Puebla
Queretaro
Quintana Roo
San Luis Potosi
Sinaloa
Sonora
Tabasco
Tamaulipas
Tlaxcala
Veracruz
Yucatan
Zacatecas
OFICIAL
11,786,847
150,722
436,458
50,887
65,513
275,670
PRIVADO
TO NELADAS/ASO
14,418,761
102,988
358 .035
131,095
159,431
376,147
57,784
58,716
79,986
395,969
634,013
799,759
1,113,884
2,843,084
280,706
322,877
443,333
117,737
88,159
1,133,241
883,411
505,296
97,239
131 .223
45,590
111,157
298,191
100,673
31,621
130,669
635,255
1 .610,196
83,835
1,207,170
204.622
374,684
148 .516
193 .225
Fuente : Boruconsa. Andsa y Conasupo
•
43
TOTAL
26,205,658
253,710
794,493
181,982
224,944
651,817
137,770
454,685
1,747,897
3,642,843
603,583
976,556
533,223
60,367
110,004
1,314,881
178,104
198,163
2,448,122
911,299
216,505
116 .422
84,967
1,794,710
721,801
213,661
216,190
1 .035,079
235,855
521,049
244,106
1,080,669
347,012
819,240
344,779
7,642
208,832
893,160
1,226,421
70,875
260,713
51,393
605,584
183 .822
44,692
39,263
339,501
1,528,415
2,836,617
154,710
1,467,883
256,015
980,268
332,338
237,917
OPROD
EC
.A . DE C.V.
ONSTRUCCIONES S
•
2.4.4 TECNOLOGIA
En México existe una diversidad de empresas, las hay con tecnologias verdaderamente
avanzadas y otras que todavia basan la produccion en procesos sumamente atrasados . En la
industria harinera pasa algo similar, la mayoria no ha modernizado sus equipos en treinta anos,
alrededor del 60% de las empresas tienen aun Areas semimecanizadas o manuales.
Por to que refiere a la investigacion y desarrollo tecnologico en México, es muy limitado . El
promedio general de inversion en este rubro es de menos del 1% de las ventas, y en caso de la
industria harinera no existe inversion en la materia.
La investigacion e innovacion tecnologiaa en Europa, es significativa . Paises como Gran
Bretana, Suiza e Italia, han incrementado su productividad adaptando controles electronicos a
sus procesos de fabricacion, incorporando bancos de 8 rodillos en lugar de 4, ademâs de los
molinos compactos.
La industria en E .U., ha desarrollado innovaciones en el mejoramiento de aditivos,
acondicionadores y blanqueadores . Se ha modernizado en los procesos periféricos (descarga y
empaque), asi como en el empaquetado (automatizado), el almacenaje mecanizado y la
transportacion.
La baja rentabilidad de la Industria Harinera Nacional, no solo ha obstaculizado la reposiciOn
de capital y su modernizacion, sino que no la ha permitido invertir en el desarrollo de nuevas
tecnologias a fin de eficientar el proceso de produccion y por siguiente mejorar la calidad del
producto terminado.
2.4 .5 FINANCIAMIENTO.
La capacidad instalada en la industria harinera, se encuentra en un nivel de aprovechamiento
muy bajo, la tendencia entre los molinos, es modernizar su actual planta productiva y utili7ar la
capacidad ociosa a fin de reducir costos .
•
44
OPRODEC
ONSTRUCCIONES S.A . DE C. V.
•
La encuesta realizada entre la industria para este estudio, nos muestra que solamente 30% de
los molinos del pais tienen la capacidad de produccion menor a 100 toneladas diarias . Sin
embargo se observan sistemas semimecanizados de ensacado en 60% de Ios molinos, que
requiere ser modernizado a fin de abatir costos.
Las diferencias de ubicacion, tamano del molino, de maquinaria, etc . hacen dificil evaluar los
requerimientos financieros de la industria, ademâs de que no existen catâlogos de cotizaciones
en el mercado de maquinaria, ya que los productos no poseen caracteristicas estandarizadas.
Un banco de molienda puede variar su precio considerablemente, dependiendo de si tiene o no
censores electronicos para el control del •proceso o si es de 4 u 8 cilindros, etc . Por lo que la
modernizacion de casa molino requiere de un anâlisis especifico.
El crecimiento del valor de los activos fijos, segun los Censos Industriales de INEGI, de 1980 a
1988 fue de 520 millones de pesos, es decir pas6 de 1800 millones en 1980 a 522 millones en
1988 . El crecimiento en ese lapso, a precios constantes de 1980, f le de 190 millones de pesos,
lo que en promedio representa 22 millones anuales. Para 1988, los Censos registran en 20
millones de pesos la formacion bruta de activos fijos.
Mediante los programas financieros del gobierno, podria financiarse la modernizacion de la
Industria Harinera, sin embargo, las tasas contempladas en sus esquemas, por encima de las
tasas internacionales, dificultan la adquisicion del crédito . Ademâs, el esquema de control de
precios y de la comercializaciOn en general, limita los flujos de la industria, en forma que los
plazos de recuperaciOn se alargan demasiado, situacion que desde el anâlisis de la Tasa Interna
de Retorno resulta irredituable.
2.4.6 EQUIPO ANTICONTAMINANTE.
Durante los ultimos aiios el sector gobierno ha desarrollado varios programas financieros para
apoyar el desarrollo. de la industria nacional, como los siguientes.
Programa para la Micro y Pequeiia empresa.
Programa de Modernizacion.
•
Programa de Desarrollo Tecnologico.
45
OPRODEC
ONSTRUCCIONES S.A . DE C.V.
•
Programa de Infraestructura Industrial.
Programa de Mejoramiento del Ambiente.
Por medio de estos programas se han destinado recursos crediticios para financiar la
modernizacion de equipo que permita mejorar la productividad de los procesos de produccion
y la actualizacion de las tecnologias que permitan reducir la emision de contaminantes.
Todos estos programas estân encaminados a impulsar el desarrollo y la modernizacion de las
empresas puedan aumentar su competitividad en la industria.
A fin de que las empresas puedan aumentar su competitividad por medio de una mayor
capitalizacion y del acceso al financiamiento en condiciones mâs favorables, en la reciente
renovacion del PECE se establece una reduccion por dos aiios de 15 a 4 .9% de la tasa
impositiva que debe retenerse por operacion de endeudamiento con bancos extranjeros y con
establecimientos en el exterior de instituciones crediticios del pais siempre que se traten de
paises que no se consideren refugios fiscales, esta disposicion es retroactiva al 1 de Octubre de
•
1993.
La industria de molinos de granos en particular atraviesa por una etapa de descapitalizacion,
originada por los bajos niveles de utilidad, que hasta ahora solo le han permitido invertir en el
mantenimiento y conservacion del equipo.
La Ley General del Equilibrio Ecologico, dispone adecuar equipo para disminuir la salida de
polvos contaminantes, por lo que la mayoria de los molinos han realizado adecuaciones a sus
instalaciones en ese sentido . Sin embargo se requiere financiamiento a fin de modernizar sus
instalaciones, como el nuevo equipo que ya tiene incorporados sistemas anticontaminantes y
ahorro de energia.
No obstante el problema fundamental de los programas de financiamiento son las alias tasas de
interés en términos comparativos con los mercados internacionales, ademâs de algunas
limitantes en el acceso a 1os créditos, sobre todo en el caso de las micro y pequefias empresas.
46
OPRODEC
ONSTRUCCIONES S.A . DE C.V.
• 2.4.7 . SISTEMAS DE TRATAMIENTO EXISTENTES.
De acuerdo con la informacion recabada en las visitas realizadas a los diferentes molinos de to
Cd . de México y de los principales centros del pais se detecto que practicamente no existe
tratamiento en este giro industrial ; la mayoria de Ios molinos de granos descargan sus aguas
residuales a la red de alcantarillado, sin ningun pretratamiento que indique el cumplimiento de
la Norma Ofciial Mexicana No . 31, a la cual estan obligados a cumplir.
El departamento del Distrito Federal, fijo el ano pasado condiciones particulares de descarga al
alcantarillado, tal como se indica en el capitulo No . 3 en la seccion de Normas a molinos;
limitando los parâmetros de Demanda Bioquimica de Oxigeno, entre otros ; sin embargo
practicamente ningim molino ha intervenido para el cumplimiento a este requerimiento.
Por otro lado, las harineras que muelen granos de maiz, como en el caso de MASECA y
MINSA, que procesan miles de toneladas de maiz por temporada, se comprobo que han
realizado trabajos para el cumplimeitno de sus condiciones particulares de descarga ; En este
• caso estân Industrias CONASUPO, S .A . de Guadalupe, N .L. ; Empresa Derivadora de Maiz
Alimenticio, S .A . de Acaponeto Nayarit y Altamirano, Tamps . entre otras . Esto no quiere decir
que cumplan totalmente con el tratamiento de sus aguas residuales.
Como se indico anteriormente solo el 12% de la produccion nacional del nixtamal (masa para
maiz) la producers grandesa harineras . Esto indica que si todas las harineras tratarân sus aguas
residuales solo corresponderia al 12% del total de aguas residuales generadas por esta
industria.
•
47
•
S
III.- CONTAMINA LION AMBIENTAL POR MOLINO DE
TRIGO Y MAIZ
O P CCIONES
ROD
EC
S.A . DE C.V.
ONSTRU
III. CONTAMINACION AMBIENTAL POR MOLINOS DE TRIGO Y MAIL
3.1 PROCESO DE MOLIENDA PARA GRANOS DE TRIGO.
1. El trigo es transportado al molino en ferrocarril o auto transporte.
2. Se analizan en el laboratorio, muestras de los cargamentos de trigo que se reciben, para
determinar las caracteristicas de calidad.
3. El trigo después de almacenado, es transportado a un separador, en el cual se remueven los
agentes extranos del trigo (piedras, paja, palos).
4. Posteriormente se envia a un aspirador, donde a base de corrientes de aire se remueven las
impurezas mâs finas.
•
5. Después pasa por un disco separador, el cual remueve material extrano como cebada,
avena, etc.
6. Otra limpieza, se realiza a través de tamiz que sacude las impurezas y las asperezas del
grano.
7. El siguiente proceso es el paso a través de un separador magnético, que separa Las
particulas metâlicas del grano.
8. En seguida el trigo pasa a una lavadora-despedregadora, la cual a base de rotores de alta
velocidad, lava, quita piedras y escurre el trigo.
9. A continuacion se acondiciona el trigo, a fin de facilitar la separacion del endosperma y dar
la humedad adecuada para comenzar el proceso de molienda.
10. Después pasa a seleccionado de mezclas de trigo para elaborar diferentes tipos de harina.
•
48
OPRODEC
ONSTRUCC/O NES S.A . DE C.V.
•
11 . El proceso de molienda en si, se realiza por el paso del trigo a través de 2 cilindros que
giran en sentido contrario, con un espacio entre los mismos (brecha) que provocan la
ruptura del trigo.
Como se puede apreciar para el proceso de fabricacion de harina de trigo, no se generan aguas
residuales, sin embargo como se indico anteriormente, Cuando se lleva a cabo las actividades
de limpieza de sus instalaciones si generan aguas residuales que queda a juicio de la autoridad
su control.
•
49
OPRODEC
ONSTR(JCC/ONES S.A . DE C. V.
GRAFICA 3.- DIAGRAMA DE PROCESO
TRIGO EN ORIGEN
NACIONAL 0 IMPORTACION
FURGON TOLVA
0 CAMION
MOLINO
DESCARGA
PRELIMPIA
ALMACENAMIENTO
•
LIMPIA NEUMATICA Y POR
MAQUINARIA
MEZCLA
HUMEDECIMIENTO PARA
PREPARACION 0 MOLIENDA
MOLIENDA
CLASIFICACION POR
SEPARADORES
ENVASADO
ALMACEN
DISTRIBUCION
50
OPRODEC
ONS rR UCC,ONES S. A. DEC. V.
•
3 .2 MOLINOS DE MAIZ
La industria de maiz esta constituida basicamente por establecimientos que procesan el grano
mediante su molienda y/o nixtamalizacion para la obtencion de insumos y bienes de consumo
directo . Esta industria esta orientada a tres tipos . de actividad, a saber : Molienda de nixtamal,
fabricacion de harina y fabricacion de derivados del maiz subdividida en molienda humeda
(almidones, glucosas, etc,) y molienda seca (fabricacion de hojuelas preparadas, frituras,
botanas, etc.).
En la actualidad el consumo humano de maiz se realiza preferentemente a través de tortilla
elaborada con masa de nixtamal y harina, representando el 64 .2% de la oferta comercial del
grano, que se estima en 10 .1 millones de toneladas.
Los molinos de nixtamal constituyen pequenas unidades que sustentan procesos productivos
semi-manufacturados, mientras que las fabricas de harina de maiz son establecimientos
industriales de mayor escala productiva.
•
La masa de nixtamal se obtiene mediante un proceso que se inicia con el cocimiento de maiz en
grandes tinas a base de agua y cal. El grano ya cocido (nixtamalizado) se lava y se transforma
en masa mediante un molino de ruedas de piedra, generalmente de origen volcanico,
debiéndose comercializar de inmediato, por su carâcter perecedero.
Para la elaboracion de harina de maiz, el proceso de su primera fase es similar al del maiz
nixtamalizado, cocido con agua y cal. Posteriormente éste es lavado y enviado al molino para
ser triturado con discos que lo transforman en masa, una vez que ha sido secada, ésta se envia
a un molino de impacto donde se obtiene la harina con la textura deseada.
De acuerdo a la informacion obtenida la industria tradicional del maiz, esta integrada por
12,390 molinos, 10,642 tortillerias y 9,659 molino-tortillerias, distribuidos a lo largo del pais.
El 52 .8% del total de establecimientos estaban ubicados en el Distrito federal, area
metropolitana y los estados de Guanajuato, jalisco, Michoacan, Puebla y Veracruz.
O
Se puede decir que la industria harinera de maiz es relativamente nueva ya que su origen data
de 1949, alto en que inicia actividades el grupo industrial Molinos Azteca, S .A. (MASECA),
51
O P R O D E C
ONSTRUCC/ONES S.A . DE C. V.
•
con la instalaciOn de un pequeno establecimiento procesador de maiz en Nuevo LeOn . Casi diez
anos después, debido a . la creciente demanda de harina de maiz, MASECA instalO otro en
Acaponeta, Nayarit, importante zona maicera del pals . En forma sucesiva se establecieron
nuevos molinos en Sinaloa, Sonora, Nuevo LeOn, Jalisco, Chihuahua, Veracruz y Tamaulipas.
En esta ultima entidad se creo en 1986 "Industrias de Rio Bravo, S .A." perteneciente también
al grupo MASECA.
La empresa paraestatal Industrias CONASUPO, S .A. de C .V. (ICONSA), tiene sus
antecedentes en las empresas Longoria de Monterrey, Nuevo Leon, mismas que iniciaron
operaciones en 1960, con un molino de trigo, una bateria de silos y una bodega ; en 1970, se
amplio su capacidad de operacion con la instalaciOn de un molino de maiz y una planta de
alimentos balanceados . Las empresas Longoria fueron adquiridas en 1975 por la Compaiva
Nacional de Subsistencias Populares (CONASUPO), siendo cambiada su razon social por la de
Industrias CONASUPO, S .A. de C .V.
Maiz Industrializado CONASUPO, S .A . (MICONSA), otra industria paraestatal importante en
•
la fabricacion de harinas, fue fundada en 1950 como empresa estatal mediante importantes
apoyos financieros de Nacional Financiera, S .A.
La producciOn de harina de maiz se Ileva a cabo en diecisiete establecimientos industriales que
suman una capacidad instalada de procesamiento de 1 .58 millones de toneladas anuales,
correspondiendo el 57 .6% al sector privado y el 42 .4% restante al sector publico.
•
52
OPRODEC
ONSTRUCCIONES S.A . DE C.V.
•
La industria de derivados del maiz estâ conformada actualmente por tres establecimientos que
poseen, en conjunto, una capacidad instalada anual de 821 .9 mil toneladas . Orientada a la
produccion de almidones, féculas, glucosas y frituras, esta industria tiene todavia una Baja
incidencia en el consumo nacional de maiz.
La ubicacion de sus establecimientos esta estrechamente vinculada a los centros de produccion
de maiz, para instalar lo anterior, basta senalar que en el estado de jalisco se encuentra
localizado el 71% de la capacidad instalada total, ubicândose el 29% restante en los estados de
México y querétaro.
3.2.1 PROCESOS DE MOLIENDA DE MAIZ
El proceso de molienda para el nixtamal es discontinuo o batch y se lleva a cabo conforme la
siguiente secuencia (fig . 3 .2)
•
1. El proceso se inicia con la introducciOn de 4m 3 de agua potable a temperatura
ambiente al tanque.
2. Se agregan 25 Kg . de cal hidratada (hidroxido de calcio con una pureza de 96%)
3. Se burbujea vapor de agua sobrecalentado para subir la temperatura de la mezcla
hasta 93-95 °C.
4. Se anaden 3 ton . de maiz.
5. Se burbujea aire comprimido durante 3 min con objeto de mezclar el contenido del
tanque y permitir la flotacion de impurezas, las cuales se extraen manualmente.
6. Se deja reposar el contenido del tanque durante aproximadamente 60 min. El
tiempo de cocimiento o reposo depende del tipo de grano de maiz que sea tratado.
7. Se permite la salida del agua de cocimiento.
•
8. Se aiiaden 2 .5 m3 de agua potable a temperatura ambiente .
53
OPRODEC
IIIIIP I'b ONSTRUCCIONE S S.A . DE C. V.
•
9. Se burbujea aire comprimido durante 3 min para mezclar el contenido del tanque.
10. El grano, ya convertido en nixtamal y escumdo, se pasa a una tolva que se
encuentra en un nivel inferior al de los tanques para nixtamal.
Desde la tolva se dosifica el grano de maiz hacia los molinos, donde se muele en humedo para
formar la masa, la cual pasa a secado, tamizado y, finalmente, a empaque.
El agua de cocimiento abandona el sistema a una temperatura de 78 . 80°C, el lavado a 62-64°C.
La mezcla de las dos aguas o nejayote evacua la planta con temperaturas que varian entre 70 y
72 °C .
•
54
OpRODEC
'Illlpb
ONSTRUCC I ONES S.A . DE C.V.
GRAFICA 3.1 DIAGRAMA DE FLUJO DE UN SISTEMA TIPICO DE MOLIENDA
DE TRIGO
SE MUESTRAN CUATRO PRINCIPALES GRUPOS DE MAOUINAS,
`
TRIGO \
1
OUBRADO
RODILLOS DB]UEBRADO Y REDUCCIORCO
PURIFICADORES ~ J CERNIDORES CON CEDAZOS
GRUESOS MEDLANOS
v v v
Y FINOS
NO SE MUESTRAN LAS CORRIENTES DE MARINA PERO EL
5IM8OLO "- ---' .- fNOICA EL U(TO EN OUE SE
ORIGINS UN DE ELLAS . ILAMADA SEGUN EL ROOILL0 OUE
ALIMETA EL CERNIDOR CORRESPONDIENTE.
+T--Tv•-
DEL RyIOU0
(
DEL RESIDUO
GERMEN
ii
+i+
+++
5
PURIFICADOR
H
A
R
IA
NR
AC
A
D
a
QUEBRADO
EDLICCI
+ii
5
REDUCC
PURIFICADOR
CERNIDOR DEL a
OUEBRADO
DEL PURIFICADO INTERMEDI
4 QUEBRADO Y RESIDUO
iii
•
B
REDUCCION
3 QUEBRA
OE LA 3 REDUCCIO
ii+
. +
7
REDUCCION
1
LOTE
+++
a
QUEBRADO
8
REDUCCION
10 REDIICCICN O7 REDUCCION
OE LA 8 REDUCCION Y a QUEBRAL)
~—
B
REDUCCIg1
PARTICULAS
+++
10'
REDUCCION
2
1 LOTE
II
REDUCCION
DE SALVADO
55
OPRODEC
IIIIIU~,, ONSTRUCCIONES S.A . OE C. V.
FIGURA 3.2.- PROCESO DEL NIXTAMAL EN UNA PLANTA.
Del almacén
B9scula
Tanques para nixtamal
Vapor de agua
Aire
Caldera
Compresor
Molino
•
56
OPRODEC
ONSTRUCCIONES S.A . DEC. V.
•
3 .2 .2 VOLUMENES DE AGUA UTILIZADO
En promedio, 730 kg . de maiz ocupan un volumen de 1 m 3, del cual 35 por ciento corresponde
at volumen libre que se encuentra entre los granos . Esto significa que 730 Kg . de maiz ocupan
un volumen efectivo de 650 1 . por lo que 3 ton . de maiz abarcan un volumen bruto de 4 .1 m3 y
2.66 m3 de volumen efectivo.
Al mezclar 3 ton . de maiz con 4m3 de agua se obtiene un volumen real de 6 .66 m3. Si el
tanque de cocimiento tiene un volumen total de 7 .5 m3 , la diferencia de volumenes es de 0 .84
m3, lo que corresponde a una altura de 30 cm entre el limite superior del tanque y la superficie
del liquido . Este valor de 30cm concuerda con el proporcionado por el personal de la planta
procesadora de nixtamal.
La humedas relativa promedio del maiz antes de convertirse en nixtamal es de 12 .5 porciento, y
ya como nixtamal de 43% . Considerando que 3 ton de maiz sin ser aim nixtamal contiene
•
12.5% de agua, el peso del maiz en base seca es de 2.63 ton . Despreciando la cantidad de
solidos perdida por el grano durante el cocimiento para dar como resultado maiz cocido con un
peso total de 4 . S4ton ., lo que significa un volumen de 4 .2 m3 . Como resultado del balance de
materia se tiene que el agua de cocimiento sobrante es 2 .48 m3.
Durante la operacion de lavado no hay absorcion de agua en el maiz ; la humedad relativa del
grano se mantiene constante en 43%. Para el lavado se le agrega al maiz escurrido agua pasta
llegar a la misma altura en el tanque durante el cocimiento. Esto significa que nuevamente el
volumen de la mezcla es de 6 .66 m3 . Como el volumen del maiz no cambia y es de 4 .2 m3, el
volumen restante corresponde al agua de lavado, siendo de 2 .46 m3
Se puede concluir que para obtener nixtamal de 3 ton de maiz se requieren 6 .45 ton de agua,
de las cuales 4.91 abandonan el proceso como agua de desecho o nejayote . Las 1 .55 ton
restantes son absorvidas por el maiz . Para procesar I ton. de maiz se requieren 2 .15m3 de
agua, los cuales producen 1 .64 m3 de aguas de desecho o nejayote . si la producciOn maxima
significa el consumo de 600 ton . de maiz, el consumo de agua es de 1 290 m 3 / dia y la
produccion de nejayote de 984 m 3 / dia.
•
57
OPRODEC
ONSTRUCCI ONES S.A . DE C. V.
•
3.2.3 IMPACTO DE LOS CONTAMINANTES AL MEDIO AMBIENTE.
Los contaminantes emanados de las industria de molinos de grano impactan de distinta forma
dada su naturaleza a los distintos parâmetros ambientales ; en el cuadro siguiente se presentan
los principales contaminantes y los efectos que estos realizan en los factores bioticos y
avioticos de los ecosistemas afectados .
58
lh '°"
OPRODEC
4po, ONSTRUCC/ONE
S S.A . DE C.V.
FIGURA 3 .3.- ELABORACION DE NIXTAMAL Y PREPARACION DE TORTILLAS.
GRANO DE MAIZ
Agua potable
(3 :I, agua:maiz)
Cocimiento 15 -30 min;
temperatura 80 -90°C
Ca (OH)2
(1 .3%, cal :maiz)
Agua de cocimiento
T= 75°C, pH = l l .S
Reposo de la mezcla dada
una hasta quince floras
Agua potable
(3 :1, agua:maiz)
L
NE.IAYOTEE]
Lavado de maiz cocido
Agua de lavado
T = 55°C, pH = 8 .5
Molenda en htimedo
Secado
Masa o nixtamal
1
Empacado de harina
Agua
p table
Fonnacitin de discos;
homeado a 185°C, 4 min.
1
Masa
TORTILLAS
59
O P R O D E Cv..
ONSTRUCCJONES S.A . DE C.
CUADRO 3.- PRINCIPALES CONTAMINANTES GENERALES Y SU IMPACTO AL
MEDIO AMBIENTE.
CONTAMINANTE
Solidos en suspension S .S.
Solidos disueltos S .D.
PH
Fungicidas
Insecticidas
Herbicidas
•
Detergentes.
Temperatura
Materia Orgânica
(carbohidratos)
Dioxido de azufre SO2
IMPACTO AL MEDIO AMBIENTE
Reducen la penetracion de la luz, reduciendo la
fotosintesis en ecosistemas acuâticos.
Incrementan la presion osmotica generando
cambios fisiologicos en la viota incluyendo la
muerte.
Las especies acuâticas viven dentro, estrechos
limites de PH si se presentan variaciones bruscas
conducen a la muerte de los organismos.
Estos son toxicos a los organismos y provocan
acumulaciOn en niveles troficos superiores
acarreando la muerte.
Estos son toxicos a los organismos acuâticos y
provocan acumulacion en niveles troficos
superiores acarreando la muerte.
Estos son toxicos a los organismos acuâticos y
provocan acumulacion troficos superiores
acarreando la muerte.
Disminuye la tension superficial del agua e inhibe
is fotosintesis
Acelera el metabolismo de las especies acuâticas
Los azucares favorecen fenomenos
dermentativos con produccion de âcidos y
alcoholes toxicos para la microflora y microfauna
acuâtica.
Los contaminantes constituidos de azufre como
son los sulthidrilo, disulfuros, metasulfitos,
oxidos de azufre, todos son tOxicos para la biota
acuâtica.
Las aguas residuales de mayor importancia son las correspondientes al proceso de lavado de
materia prima, de equipo y pisos, por lo que contienen basuras grandes y desechos como
azucares, féculas y carbohidratos, derivados del producto bruto o cocinado .
60
OPRODEC
ONSTRUCCIONES S.A . DE C. V.
•
3.2 .4 CALIDAD PROMEDIO DESCARGADA POR LOS MOLINO DE NIXTAMAL.
3.3 NORMAS OFICIALES APLICABLES A MOLINOS DE GRANOS CUANDO NO
DESCARGAN A CUERPO RECEPTORES 0 TIENEN EMISIONES.
Norma Oficial Mexicana, NOM-CAT-085-ECOL/1993 ; contaminacion atmosférica -fuente
fijas-niveles mâximos permisiblres de emision a la atmosfera de particulas (PST), monoxido de
carbono (CO), Oxidos de nitrogeno (NOx), oxidos de azufre (SOx), y humo, asi como los
requisitos y condiciones para la operacion de los equipos de combustion de calentamiento
indirecto utilizados en las fuentes fijas, que usan conbustibles fosiles liquidos o gaseosos o
cualquiera de sus combinaciones.
Norma Oficial Mexicana NOM-CAT-031-ECOL/1993, que establecen los limites mâximos
permisibles de contaminantes en las descargas de aguas residuales provenientes de la industria,
actividades agroindustriales, de servicios y el tratamiento de aguas residuales a los sistemas de
drenaje y alcantarillado urbano o municipal.
Adicionalmente y con fundamento en las disposiciones establecidas en la Norma Oficial
Mexicana NOM-CAT-031-ECOL/1993, a continuaciOn se presentan las Condiciones
Particulares de Descarga de Aguas Residuales al Sistema de Drenaje y Alcantarillado del
Distrito Federal que deberân cumplir los establecimientos que realizan actividades propias de
los molinos de nixtamal . :
•
61
OPRODEC
ONSTRUCCIONES S.A . DE C.V.
•
CUADRO 3 .1 .- CONDICIONES PARTICULARES DE DESCARGA FIJADAS PARA
AGUAS RESIDUALES AL SISTEMA DE DRENAJE Y ALCANTARILLADO DEL
DISTRITO FEDERAL QUE DEBERAN CUMPLIR LOS ESTABLECIMIENTOS QUE
REALIZAN ACTIVIDADES PROPIAS DE LOS MOLINOS DE NIXTAMAL:
PROMEDIO
PARA METRO
INSTANTANEO
DIARIO
Temperatura (°C)
40 oC (313 oK)
6a9
6a9
Solidos Scdimcntables (ml/I)
5
10
Grasas y aceitcs (mg/I)
60
100
5,000
8,000
Aluminio (mg/I)
10
20
Arsénico (mg/I)
0 .5
1 .0
Cadmio (mg/I)
0 .5
1 .0
Cianuros (mg/1)
1 .0
2 .0
Cobre (mg/1)
5 .0
10 .0
Cromo hexavalente (mg/I)
0 .5
1 .0
Cromo total (mg/I)
2 .5
5 .0
Fluoruros (mg/1)
3 .0
6 .0
Mercurio (mg/I)
0.01
0 .02
Niquel (mg/I)
4 .0
8 .0
Plata (mg/I)
1 .0
2 .0
Plomo (mg/I)
1 .0
2 .0
Zinc (mg/1)
6 .0
12 .0
Fenoles (mg/I)
5 .0
10 .0
Sustancias activas at azul de metileno (mg/I)
30
60
Solidos suspendidos (mg/1)
700
840
Solidos disucltos (mg/1)
1,700
2,040
Solidos totalcs (mg/I)
2,400
2,880
Demanda Quimica de Oxigeno (mg/I)
2,000
2,400
600
720
pH (unidades de pH)
Conductividad eléctrica (micromhos/cm)
•
Demanda Bioquimica de Oxigeno (mg/1)
•
62
OPRODEC
ONSTRUCC/ONES S.A. DE C.V.
•
Cabe senalar que para el cumplimiento de estas condiciones particulares de descarga, se les
concede a los responsables de las descargas un plazo improrrogable de 60 dias naturales
contados a partir de la fecha en que les son notificadas éstas.
Asi mismo se les requiere que comprueben, mediânte el anâlisis del total de los parâmetros
comprendidos en la Tabla anterior, haber dado cumplimiento a las Condiciones Particulares de
descarga fijadas, asi como que una vez at aiio realicen un anâlisis total de los parâmetros
fijados, y que presenten a esta autoridad los resultados obtenidos . Respecto a este anâlisis
anual, se les establece que el primer reporte deberân presentarlo en un plazo no mayor a 30
dias naturales contados a partir de la fecha de notificacion de la fijacion de Condiciones
Particulares de Descarga.
Adicionalmente, anexo al primer reporte anual, debe presentarse copia del documento emitido
por la Direccion de Ecologia para la asignacion del Numero de Registro de Descarga de Aguas
Residuales . En caso de que se cuente con el, con base en los resultados del primer reporte
anual, debe presentarse en la Direccion de Hidrologia y suelo, dependiente de la Direccion de
•
Ecologia, la solicitud de Registro de Descarga, mediante el formato que esta Direccion
proporciona.
Por otra pane se advierte responsable del establecimiento, que las condiciones particulares de
descargas fijadas, permanecerân vigentes, a menos de que se realicen cambios al proceso
productivo ; to cual se deberâ reportar al a DirecciOn de Ecologia, para que ésta ractifique,
completamente o modifique los limites mâximos permisibles fijados.
Finalmente, se les percibe que el cumplimiento de las Condiciones Particulares de Descargas
fijadas, asi como el contar con el Registro de Descarga de Aguas Residuales, se verificarâ
mediante la ejecucion de visitas de inspeccion y vigilancia, de acuerdo a lo establecido en los
articulos 161 y 162 de la Ley General del Equilibrio Ecologico y la Proteccion al Ambiente.
•
63
•
•
CUADRO 3 .2 .- CALIDAD PROMEDIO DESCARGADA POR UN MOLINO DE NIXTAMAL.
Conductividad
(moh/cm) .
pH
Agua
de
cocimiento
de
lavado
de
las 2 aguas
Turbiedad
SST
DBO5
DQO
N-Kjeldahl
Antonio
Nitrato
Calcio
Fosforo
Sulfato
(mgCaCo3 /1)
de onda)
(UTN)
(mg/I)
(mg/I)
(mg/I)
(mg/L)
(mgN/L)
(mgN/L)
(mg/L)
(mg/L)
(mg/L)
11 .6
5100
3260
570
380
13310
6190
13650
118
-
-
305
27
-
Soluble
11 .6
5000
2600
572
42
11295
6000
10020
98
4
22
295
24
240
-
660
-
-
2015
190
3630
20
-
-
10
3
-
-
Total
11 .6
2100
900
560
240
3010
940
3960
42
-
-
298
7
-
Soluble
11 .6
2100
700
570
30
2540
750
2290
35
2
13
240
2
188
200
-
-
470
190
1670
7
-
-
58
5
-
Suspendido
mezcla
Color (long.
Total
Sus . ndido
Agua
Alcalinidad
-
Total
11 .6
3597
2080
565
310
8150
3560
8795
80
-
-
301
17
-
Soluble
11 .6
5347
1650
-
36
6910
3370
6147
66
3
17
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ONSTRUCC/ONES S.A. DE C.V.
•
3 .4 NORMAS INTERNACIONALES.
En paises desarrollados 'en donde se cosecha el maiz en grandes cantidades, como Ios
Estados Unidos de Norteamérica, el empleo de este grano es el siguiente :
Para producir almidon, azucar y aceite de maiz.
5%
3 .5% Para producir en seco harina de maiz, cereales.
Para procesos de fermentacion para obtener alcohol neutro Y bebidas
1%
alcoholicas.
77% Para alimento de ganado.
13 .5% Para exportaciOn.
Como se puede comprobar con los porcentaejes anteriores el use del maiz para producir
nixtamal es nulo, lo que indica que en los paises desarrollados no se cuenta con normas
especificas para la produccion de nixtamal por carecer de este giro industrial.
En los paises subdesarrollados en donde el consumo de la tortilla es comun, como son los
•
paises de centroamérica (Guatemala, Honduras, El Salvador, etc .), su legislacion no prevee
aun normas especificas para este giro.
Se puede concluir que no existen normas internacionales para el control de la contaminacion
del agua a cuerpos receptores para el proceso de elaboraciOn del nixtamal y
consecuentemente para la elaboracion de la tortilla, por ser una industria muy
regionalizada(México y Centroamérica) .
•
66
OPRODEC
ONSTRUCCIONES S.A . OE C.V.
•
•
•
IV.- PROGRAMA DE MUESTREO YAFOROS
•
El programa de aforo y muestreo del presente estudio es la parte analitica del estudio y
servirâ para realizar un anâlisis comparativo entre los datos reportados por la bibliografia
tanto nacional como internacional y los resultados de los anâlisis de campo y laboratorio de
las muestras tomadas de los efluentes de los molinos de granos.
Para llevar a cabo los aforos y muestreos es necesario una serie de actividades para definir el
numero y tipo de industrias, tipo y numero de técnica de aforo y muestreo, metodologia y
aparatos de medicion . ton . de maiz se requieren ton . de agua, de las cuales
Las actividades de aforo, muestreo y anâlisis de efluentes se harân conforme a las Normas
Mexicanas vigentes y de comiun acuerdo con la supervision impuesta por la Direccion
General de Normatividad Ambiental del Instituto Nacional de Ecologia.
El programa de muestreo y aforo se basa en la realizacion de los siguientes puntos:
•
•
Definir el numero y tipo de industrias a caracterizar.
Determinar la metodologia y aparatos de mediciOn que se emplearân en los aforos,
muestreos y anâlisis.
•
•
Realizar la toma de muestras y aforo de las industrias seleccionadas.
Realizar los anâlisis fisicoquimicos y biolOgicos de las muestra ; tomadas.
4.1 . CRITERIOS DE SELECCION DE LAS EMPRESAS A CARACTERIZAR Y
A FORA R.
Los criterios empleados para la elaboracion de una preseleccion de las empresas candidatas,
para visitarlas y verificar su accesibilidad y representatividad respecto al tipo y cantidad de
contaminantes descargados en las aguas residuales, son los siguientes:
•
Clasificacion de las empresas, el criterio empleado esta definido por la capital social de
acuerdo con este criterio las empresas se clasifican en tres categorias estas son : Empresa
mayor, intermedia y menor.
•
•
Otro criterio empleado en la preseleccion de las empresas a visitar y verificar su
representatividad lo constituye los volumenes de aguas residuales generados.
67
OPRODEC
ONSTRUCCIONES S.A. DE C. V.
El tercer criterio empleado para definir la preseleccion de las empresas, lo constituyen
los contaminantes y sus cantidades que van en las aguas de descargas, de acuerdo a este
criterio las empresas se clasifica en tres grupos Planta grande, mediana y chica, cabe
senalar que existe una relacion directa entre los tres criterios empleados en esta
preseleccion.
4.2 PARAMETROS A DETERMINAR EN LAS MUESTRAS COMPUESTAS.
Con el objeto de caracterizar adecuadamente las descargas de aguas residuales se llevarâ un
programa de caracterizacion y aforo a las empresas seleccionadas, tomando en cuenta,
volumen y frecuencia de la descarga, sitio adecuado para la toma de muestra simple,
volumen proporcional para tomar la muestra compuesta, etc.
Asi mismo al tomar la muestra simple, se determinarân en campo : PH, Oxigeno disuelto,
Temperatura y conductividad.
Los parâmetros a determinar en el laboratorio de las muestras compuestas son los
siguientes:
Ph, DBO5, DQO, Sulfuros, Color, Materia flotante, SAAM, Solidos sedimentables,
Flotantes, Alcalinidad, Grasas y Aceites, Nitrogeno amoniacal, Nitrogen, Solidos
suspendidos totales, Nitratos, Conductividad, Calcio, Fosforo, Sulfatos.
4.3 FRECUENCIA DE MUESTREO .
Dias de muestreo
seleccionada
Pequena
Lunes
x
Mediana
Grande
Martes
Miércoles
x
x
68
Viernes
x
x
x
x
x
Jueves
x
OPRODEC
ONSTRUCCIONES S.A . DE C.V.
4 .4 METODOLOGIA DE AFORO Y MUESTREO.
- Muestreo de aguas residuales : El muestreo de las aguas residuales de las empresas
envasadoras se hall conforme a lo indicado en la Norma Mexicana NMX-AA-31980.
Numero de muestra.
Fecha y hora de muestreo.
Punto de muestreo.
Temperatura de la muestra.
Profundidad de muestreo.
Nombre y firma de la persona que efectua el muestreo.
Hoja de registro.
Se debe llevar una hoja de registro con la informacion que permita identificar el
origen de la muestra y todos los datos que en un momento dado permitan repetir el
muestreo.
Resultados de pruebas de campo practicadas en la descarga muestreada.
Cuando proceda, el gasto o flujo de la descarga de aguas residuales que se muestreo.
Descripcion detallada del punto de muestreo de manera que cualquier persona pueda
tomar otras muestras en el mismo lugar.
Descripcion cualitativa del olor y del color de las agua residuales muestreadas.
- Procedimiento : Cualquiera que sea el método de muestreo especifico que se aplique
a cada caso, debe cumplir los siguientes requisitos.
Las muestras deben se representativas de las condiciones que existan en el punto y
hora de muestreo y tener el volumen suficiente para efectuar en él las
determinaciones correspondientes.
•
Las muestras deben representar lo mejor posible las caracteristicas del efluente total
que se descarga por el conducto que se muestreara.
69
OPRODEC
ONSTRUCGONES S.A. OE C.N.
Al efectuarse el muestreo, deben anotarse los datos.
Muestreo en toms : Se recomienda, se instalen tomas en conductos a presiOn o en
conductos que permitan el fi cil acceso para muestrear a cielo abierto de caracterizar
debidamente las aguas residuales . Las tomas deben tener un diâmetro adecuado para
muestrear correctamente las aguas residuales en funcion de los materiales que
pueden contener, deben ser de la menor longitud posible, y procurar situarlas de tal
manera que las muestra sean representativas de la descarga . Se recomienda el use de
materiales similares a los del conducto, de acero al carbon de acero inoxidable.
- Muestra simple : Es aquella muestra individual tomada en corto periodo de forma tal
que el tiempo empleado en su extracciOn sea el transcurrido para obtener el volumen
necesario.
- Aparatos y equipo : Recipientes para el transporte y conservaciOn de las muestra . Los
recipientes para las muestras deben ser de materiales inertes al contenido de las aguas
residuales. Se recomiendan los recipientes de polietileno o vidrio.
•
Las tapas deben de proporcionar un cierre hermético en los recipientes y se
recomienda que sean de material afin al del recipiente.
Se recomienda que los recipientes tengan una capacidad minima de 2 dm3 .
Hielera o refrigerador.
Material comun de laboratorio.
- Identificacion de las muestras : Se debe tomar las precauciones necesarias para que en
cualquier momento sea posible identificar las muestras . Se deben emplear etiquetas
pegadas colgadas, o numerar los frascos anotândose la informacion en una hoja de
registro . Estas etiquetas deben contener como minimo la siguiente informacion.
Identificacion de la descarga.
Se deja fluir un volumen aproximadamente igual a 10 veces el volumen de la muestra
•
y a continuacion se liena el recipiente de muestreo .
70
OPRODEC
ONSTRUCC/ONES S.A . DE C. V..
-
Muestreo de descargas fibres : Cuando las aguas residuales tluyan -hbremente en
forma de chorro, debe emplearse el siguiente procedimiento.
El recipiente muestreador se debe enjuagar repetidas veces antes y efectuar el
muestreo
Toma directamente la muestra de su recipiente.
La muestra se transfiere del recipiente muestreador al recipiente para la muestra
cuidando de que este siga representativo.
- Muestreo en canales y colectores : Se recomienda tomar muestras en el centro del
canal o colector de preferencia en lugares donde el flujo sea turbulento a fin de
asegurar un buen mezclado.
Si se va a evaluar contenido de grasas y aceites se deben tomar porciones, a
diferentes profundidades, cuando no haya mucha turbulencia para asegurar una
mayor representatividad.
•
El recipiente muestreado se debe enjuagar repetidas veces con el agua para
muestrear antes de efectuar el muestreo.
El recipiente muestreador, atado con una cuerda y sostenido con la mano de
preferencia enguantada, se introduce en el agua residual completamente y se extrae
la muestra.
Si la muestra se transfiere de recipiente, se debe de cuidar que ésta siga siendo
representativa.
- Cierre de los recipientes de muestreo : Las tapas o cierres de los recipientes deben de
fijarse de tal forma -clue se evite el derrame de la muestra.
- Se recomienda que las muestras sean compuestas para que representen el promedio
de las variaciones de los contaminante . El procedimiento para la obtencion de dichas
muestras es el siguiente :
71
OPRODEC
ONSTRUCCIONES S.A . DE C.V.
•
Las muestras compuestas se obtienen mezclando muestra simples en volumenes
proporcionales al gasto o flujo de descarga medido en el sitio y momento de
muestreo.
El intervalo entre la toma de cada muestra simple para integrar la muestra
compuesta, debe ser el suficiente para determinar la variacion de los contaminantes
del agua residual.
- Preservacion de las muestra : Solo se permite agregar a las muestras los preservativos
indicados en las Normas de Métodos de Prueba.
preservar la muestra durante el transporte por medio de un bano de hielo y conservar
las muestras en refrigeracion a una temperature 277°K (4°C).
Se recomienda que el intervalo de tiempo entre la extraccion de la muestra y su
anâlisis sea el menor posible a que no exceda tres dias .
72
OPRODEC
ONSTRUCCIONES S.A . DE C.V.
V.- RESULTADO DE LABORATORIO Y PROCESAMIENTO
DE DATOS
OPRODEC
ONSTRUC CIONES S.A. DE C.V.
•
V. RESULTA DOS DE LABORATORIO Y PROCESAMIENTO DE DATOS.
5.1 . EMPRESAS SELECCIONADAS.
De acuerdo con el criterio marcado por la supervision de seleccionar tres molinos con
diferentes capacidades de produccion . A este respecto y con el apoyo de la asociaciOn de
molineros del D .F., se seleccionaron los siguientes molinos:
Nombre
1.- Pirules
2.- Multifamiliar
3.- Procesadora de maiz
Produccion
1,100 kg de maiz por dia
1,400 kg de maiz por dia
750 kg de maiz por dia
Como se establecio con la supervision de incrementar los muestreos de molinos por el cambio
de la normatividad de pruebas de tratabilidad, se muestro adicionalmente el siguiente molino.
4.- La candelaria
1,600 kg de maiz por dia.
La informacion especifica de cada una de ellas se encuentra en la seccion 5 .2.
Se puede apreciar que los cuatro molinos seleccionados estan en diferentes rangos de
produccion.
5.2. RESULTADOS DE LAS ENCUESTAS DE LOS MOLINOS
SELECCIONADOS.
De acuerdo con las visitas realizadas a no menos de 15 molinos de nixtamal en el D .F. se
seleccionaron 4 molinos representativos para Ilevar a cabo los trabajos de campo y laboratorio.
El criterio de seleccion como se indico en el capitulo anterior fue de escojer 3 molinos que
tuvieran diferentes capacidades de produccion con el objeto de investigar si existia una relacion
de la capacidad de produccion y la calidad del agua descargada .
•
73
OPRODEC
ONSTRUCCIONES S.A . DE C.V.
•
Se aprecao en las visitas realizadas a los molinos la disponibilidad de cooperar con la autoridad
para llevar a cabo estos .trabajos.
Se pudo apreciar ademâs, que los molinos de nixtamal emplean la misma tecnologia para su
produccion, por lo que los indices de contaminacion que se puedan determinar para unos
cuantos repercuta la generalidad de los mismos.
A continuacion se presentan las encuestas de los molinos muestreados .
•
•
74
•
ENCUESTA SOCIOECONOMICA
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ENCUESTA SOCIOECONOMICA
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ENCUESTA SOCIOECONOMICA
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ONSTRUCCIONES S.A . DE C.V.
•
5.3 RESULTADOS DE CAMPO Y LABORATORIO.
A continuacion se presenta los resultados obtenidos tanto en campo como en el laboratorio.
Los parâmetros de campo obtenidos en el muestreo, son los siguientes.
Oxigeno disuelto con el oximetro
— pH
- Temperatura
- Conductividad
Para obtener las muestras compuestas se tomaron solo dos muestras simples a diferentes horas,
ya que el proceso productivo no varia, siendo, inclusive una muestra simple la representativa de
la descarga.
La preservaciOn de muestras se Ilevo a cabo segun lo establecido en el capi .tulo anterior.
•
75
O P R O DEC
ONSTRUCCIONES S.A . DE C. V.
RESULTADOS DE ANALISIS DE AGUAS RESIDUALES DEL MOLINO
"LOS PIRULES"
8/NOV/94
PARAMETROS
DETERMINACIONES EN mg/L
900
DBO 5
DQO
4800
GRASAS Y ACEITES
39
N NH 4
4 .4
N TOTAL
43
SOLIDOS SUSPENDIDOS TOTALES
1240
NO 3
12 .0
Ca
232
P TOTAL
44 .68
SO 4
134
ALCALINIDAD
940
•
RESULTADOS DE ANALISIS DE AGUAS RESIDUALES DEL MOLINO
"PROCESADORA DE MAIZ"
8/NOV/94
PARAMETROS
DETERMINACIONES EN mg/L
DBO5
1140
DQO
5067
GRASAS Y ACEITES
129
N NH4
6 .0
N TOTAL
39
SOLIDOS SUSPENDIDOS TOTALES
1450
NO 3
15 .0
Ca
234
P TOTAL
4 .78
SO4
175
ALCALINIDAD
525
76
OPRODEC
ONSTRUCCIONES S.A . DE C.V.
•
RESULTADOS DE ANALISIS DE AGUAS RESIDUALES DEL MOLINO
"LA CANDELARIA"
8/NOV/94
PARAMETROS
DETERMINACIONES EN mgIL
DBOg
1400
DQO
5334
GRASAS Y ACEITES
58
N NH 4
3 .9
N TOTAL
45
SOLIDOS SUSPENDIDOS TOTALES
1720
NO 1
14 .4
Ca
285
P TOTAL
2 .78
SO4
168
ALCALINIDAD
510
RESULTADOS DE ANALISIS DE AGUAS RESIDUALES DEL MOLINO
"MULTIFAMILIAR"
8/NOV/94
PARAMETROS
DETERMINACIONES EN mgIL
DBO S
735
DQO
1533
GRASAS Y ACEITES
61
NNH4
2 .2
N TOTAL
32
SOLIDOS SUSPENDIDOS TOTALES
1290
NO 1
13 .5
Ca
184
P TOTAL
•
4 .72
SO4
122
ALCALINIDAD
880
77
OPRODEC
ONSTRUCCIONES S.A. DE C. V.
•
RESULTADOS DE ANALISIS DE AGUAS RESIDUALES DEL MOLINO
"LOS PIRULES"
9/NOV/94 '
PARAMETROS
DETERMINACIONES EN mg/L
DBO 5
1055
DQO
4000
GRASAS Y ACEITES
37
N NH4
2 .8
N TOTAL
55
SOLIDOS SUSPENDIDOS TOTALES
1330
NO 1
12 .5
Ca
369
P TOTAL
4 .62
SO4
136
ALCALINIDAD
1270
•
RESULTADOS DE ANALISIS DE AGUAS RESIDUALES DEL MOLINO
"PROCESADORA DE MAIZ"
9/NOV/94
PARAMETROS
•
DETERMINACIONES EN
DBO S
1284
DQO
3533
GRASAS Y ACEITES
52
N NH 4
3 .1
N TOTAL
48
SOLIDOS SUSPENDIDOS TOTALES
1290
NO 1
11 .0
Ca
237
P TOTAL
2 .37
SO4
172
ALCALINIDAD
1225
78
ma
'
O P R O DEC
ONSTRUCC/ONES S.A . DE C.V.
•
RESULTADOS DE ANALISIS DE AGUAS RESIDUALES DEL MOLINO
"LA CANDELARIA"
9/NOV/94
PARAMETROS
DETERMINACIONES EN mg/I,
DBO j
1300
DQO
3334
GRASAS Y ACEITES
45
NNH 4
2 .2
N TOTAL
37
SOLIDOS SUSPENDIDOS TOTALES
1430
NO 3
13 .3
Ca
209
P TOTAL
2 .80
SO 4
172
ALCALINIDAD
735
•
RESULTADOS DE ANALISIS DE AGUAS RESIDUALES DEL MOLINO
"MULTIFAMILIAR"
9/NOV/94
PARAMETROS
DETERMINACIONES EN mg/l,
DBO S
784
DQO
1120
GRASAS Y ACEITES
140
N N H4
2 .1
N TOTAL
36
SOLIDOS SUSPENDIDOS TOTALES
1675
NO 1
13
Ca
176
P TOTAL
2 .4
SO4
128
ALCALINIDAD
715
79
OPRODEC
ONSTRUCCIONES S.A. DE C.V.
5 .4 ANALISIS DE RESULTADOS.
Los valores de la DBO5 varian de 784 mg/l del molino multifamiliar a 1400 mg/l que se
encuentran abajo de los valores tipicos (2500-3000 mg/1) ; esto se debe generalmente al
excesivo use del agua potable en los procesos productivos, sin embargo estos valores a pesar
de estar por debajo de los valores tipicos son altos para cualquier cuerpo receptor que reciba
estas descargas, sobre todo si los comparamos con el valor promedio de las descargas de aguas
residuales municipales que estâ alrededor de 250 mg/l.
Asi mismo los valores de DQO estân por debajo de los tipicos considerados para esta descarga.
Llama la atencion que los parâmetros de grasas y aceites, solidos suspendidos totales, N total,
SO4 y alcalinidad estân por encima de los valores promedios considerados para descargas
municipales.
Se aprecia que la descarga de molinos de granos (maiz de nixtamal) deben ser controladas por
norma o condiciones particulares de descarga antes de ser descargada a los cuerpos receptores.
Del anâlisis anterior de resultados los parâmetros a controlar principalmente son:
DBO5
DQO
N Total.
SO4
Alcalinidad
Temperatura
Sobre estos parametros se deberâ establecer la norma para molinos de nixtamal, este punto se
discutirâ en el capitulo 7.
•
Cabe destacar que la calidad del agua obtenida en los 4 molinos muestreados es preactivamente
la misma, lo que indica que la calidad del agua descargada no esta en funcion del tamano del
molino . Esto traerâ como resultado que la norma debe ser general, sin importar la capacidad de
produccion .
80
GRAFICA 5 .- COMPORTAMIENTO DE LA DB0 5 DE LOS MUESTREOS REALIZADOS
DBO5 (mg/I)
1,600
1,400
1,200
1,000
800
600
400
200
0
8/NOV/94 P9/NOV/94
•
4)
aU
rn
E
0
0
0
0
0
0
co
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
N
m
82
0
0
0
0
•
•
GRAFICA 5 .2 .- COMPORTAMIENTO DE LOS SOLIDOS SUSPENDIDOS TOTALES
DE LOS MUESTREOS REALIZADOS
SST (mg/I)
2,000
1,500
1 ,000
500
.P
8/NOV/94 9/NOV/94
•
OPRODEC
ONSTRUCCIONES S.A . DE C. V.
VI.- ANALISIS DE ALTERNATIVAS DE TRATAMIENTO
OPRODEC
ONSTRUCCIONES S.A. DE C. V.
•
VI. ANALISIS DE ALTERNATIVAS DE TRATAMIENTO
Debido a que el objeto del estudio no es desarrollar procesos concretos para el tratamiento de
aguas residuales de esta industria, ya que no se elabora un proyecto especifico para una
descarga determinada, se estima conveniente investigar trabajos realizados por instituciones
serias para el tratamiento del nejayote . En este sentido después de una larga busqueda, se
determine que el trabajo desarrollado por el Instituto de Ingenieria de la UNAM cubria los
alcances propuestos . A continuacion se presenta en forma resumida el desarrollo y resultados
obtenidos por las alternatives de tratamiento de esta industria.
6 .1 ALTERNATIVAS ESTUDIADAS.
Se estudio a nivel laboratorio el agua sobrante de la industria del nixtamal (nejayote) en cuatro
sistemas biologicos para tratamiento de aguas de desecho : lodos activados, proceso de
contacto anaerobio, biodiscos y reactor anaerobio empacado . También se hicieron pruebas de
• coagulacion .floculacion con sulfato de aluminio y con una poliacrilamida, como ayuda
coagulante para el tratamiento del nejayote y de los efluentes de los sistemas de lodos activados
y del reactor anaerobio empacado . Los resultados experimentales mostraron que tanto el
sistema de lodos activados, como el reactor anaerobio empacado alcanzan eficiencias de
eliminacion, medidas como DQO, del 89 y 91 por ciento, respectivamente . Debe senalarse que
la coagulacion- floculacion que se logra es eficiente para eliminar material suspendido, pero no
para material soluble ; en este sentido, la remocion de DQO en los efluentes de los sistemas de
lodos activados y del reactor anaerobio empacado con coagulantes tiene eficiencias del 96 por
ciento.
6 .2 PROCESOS BIOLOGICOS SELECCIONADOS
El proncipal contaminante a remover de las descargas de aguas residuales de la industria del
nixtamal es la materia organica, por lo que la forma de removerla mas economica es a base de
procesos biologicos .
84
OPRODEC
ONSTRUCCIONES S.A. DE C. V.
Los procesos biologicos para el tratamiento de aguas de desecho pueden dividirse en dos
grandes grupos, dependiendo del tipo de metabolismo de los organismos presentes:
metabolismo aerobio y metabolismo anaerobio . A su vez se subdividen en otros dos tipos,
dependiendo de la forma como se localicen los microorganismos dentro del reactor : a) en
forma de floculos suspendidos o b) en, forma de pelicula adherida a una superficie rigida e
inerte.
Segun dicha clasificacion se seleccionaron para este estudio los procesos biologicos conforme
el siguiente cuadro.
Tipo de formacion
Mctabolismo acrobio
Metabolismo anaerobio
Pelicula adhcrida
Contactor biologico rotatorio
Reactor tubular empacado
Floculos suspcndidos
Sistcma de Iodos activados
sistema de contacto anaerobio
Con objeto de conocer las caracteristicas de Ios contaminantes que contiene el nejayote, asi
como sus cantidades, se Ilevaron a cabo determinaciones fisicas, quimicas y biologicos tanto en
las aguas de cocimiento y de lavado como en la mezcla de ambas . Dicha mezcla se hizo
respetando las proporciones con las que el nejayote sale de la planta de nixtamal.
Se efectuaron anâlisis de pH, condictividad, alcalinidad, color, turbiedad, solidos, DBO5,
DQO, nitrogeno Kjeldahl, nitrogeno amoniacal, nitratos, calcio, fosforo y sulfatos . Los
métodos que se utilizaron se encuentran en Deutsssche Einheitsverfahren (1982), Standard
Methods (1981) y Sawyer, et al (1978).
Las muestras analizadas provienen de la planta para nixtamal de Industrias Conasupo, S .A. de
C . V., en Ciudad Guadalupe, NL.
Los procesos a estudiar son los siguientes :
•
85
OPRODEC
ONSTRUCCIONES S.A . DE C.V.
•
6.2.1 LODOS ACTIVADOS.
Este sistema comprende un reactor y un sedimentador como panes esenciales (Diag . 6) . El
agua de desecho por tratar se introduce at reactor, donde entra en contacto con los floculos
microbianos . Los microorganismos que forman los floculos . adsorben sobre su superficie las
moléculas orgânicas para después degradarlas de forma enzimâtica y transformarlas en material
inorgânico (mineralizacion) y en material celular (asimilacion) . La mezcla de floculos y agua de
desecho tratada abandona el reactor para pasar a un sedimentador (secundario), en el cual los
floculos microbianos se separan por gravedad del agua ya tratada.
DIAGRAMA 6 .- SISTEMA DE LODOS ACTIVADOS.
AIRE
•
Una pane de los floculos o biomasa se recircula al reactor con objeto de mantener constante la
concentracion de biomasa en él y otra pane se desecha . La cantidad de biomasa desechada es
igual a la produccion neta de la misma ; esto garantiza la condicion de operacion continua del
sistema.
La biomasa que se encuentra en los sistemas de lodos activados tiene una composicion
heterogénea; consta, en general, de bacterias, hongos, protozoos, rotiferos, nematodos y larvas
de insectos. De estos organismos, la mayor pane (90-95 por ciento) la constituyen las
bacterias, las cuales a su vez son las responsables de la eliminacion de la materia orgânica
soluble y coloidal.
•
86
OPRODEC
~IIIIIV^~
•
ONSTRUCCIONE S S.A . DE C. V.
Basândose en el metabolismo microbiano, Eckenfelder (1970) considera que el sustrato lo
utilizan las células como fuente de energia y como fuente de material para sintesis de nuevas
células.
Segall Winkler (1981), los Iodos activados o floculos microbianos se encuentran en una etapa
de carencia de nutrientes donde solamente una parte de los microorganismos son capaces de
reproducirse . Dicha condicion de carencia de nutrientes significa que la eliminacion de estos no
se asocia, de forma estricta, con un proceso de reproduccion o crecimiento . Una parte de los
floculos sufre la misma suerte que los nutrientes contenidos en el agua de desecho : son
utilizados como alimento por organismos . Este proceso se llama dew/memo endogeno.
Para la experimentacion en laboratorio se construyo una celda eckenfelder con material de
placa de acrilico transparente . Durante el periOdo de arranque o aclimatacion de los
microorganismos se alimento nejayote diluido para acelerar el proceso de arranque . La
alimentacion al reactor se Ilevo a cabo en forma continua durante las 24 hrs . del dia mediante
una bomba dosificadora de membrana, marca Wallace y tiernan, serie 94-100.
•
Durante el periOdo de arranque, como pardmetros de control, se determinaron una vez al dia
pH, DQO en le afluente y efluente y solidos suspendidos totales (SST) en el licor mezclado.
Cuando los valores de dichos parâmetros permanecieron constantes con respecto al tiempo, se
considero estable la operacion del reactor.
Después de aproximadamente un mes de operacion se alcanzo la estabilidad en el sistema,
aunque esta presento el inconveniente de que la biomasa no sedimentaba satisfactoriamente en
el sedimentador, to cual ocasionaba la pérdida de la biomasa con el efluente y la baja
concentracion de microorganismos en el reactor. Se concluyo que el volumen del sedimentador
no era el adecuado para un indice volumétrico de lodos tan elevado.
Durante el arranque y la operacion del reactor se pudo observar que los tiempos para alcanzar
la estabilidad eran tan largos que no seria posible Ilevar a cabo los cuatro cambios de las
condiciones de operacion dentro del tiempo programado . debido al problema del tiempo ya que
tampoco se lograba la compactacion deseada de la biomasa, se decidio construir cuatro
reactores en paralelo a fin de operar cada uno bajo diferentes condiciones.
87
OPRODEC
ONSTRUCCIONE S S.A . DE C .V.
El parâmetro de control para la operacion de los cuatro reactores es la carga orgânica o
relacion de nutrientes a microorganismos.
Los valores de pH para los cuatro reactores pueden considerarse como satisfactorios debido a
que en todos los casos se detectaron valores dentro del intervalo de la neutralidad . Con algunas
excepciones, todos los valores de pH oscilan entre 7 y 8, lo cual es deseable, ya que dentro de
dicho intervalo las funciones metabolicas de los microorganismos alcanzan un optimo.
La temperatura de operacion es un factor importante que deberâ considerarse en el diseno de
unidades mayores, ya que es decisivo en la transferencia de oxigeno . A mayores temperaturas,
menores son los coeficientes de transferencia de oxigeno,
La informacion proporcionada por la alcalinidad no es uniforme . Dicho en otro forma, cuando
las muestras de nejayote tenian bajos valores de alcalinidad esta tendia a aumentar durante el
proceso, lo que puede explicarse debido a la gran cantidad de calcio y de otras sales, y a la
incorporacion de CO2 del aire al sistema . Estos factores, junto con la accion del metabolismo
• microbiano, hicieron que los valores de alcalinidad se estabilizaran entre 600 y 700 mg/l , y los
ph entre 7 y 8 . Este fenomeno también se observa cuando la alcalinidad del nejayote es mayor
que la promedio en el sistema . Aqui, la disminucion de la alcalinidad puede deberse a procesos
de nitrificacion al producirse NO3 y NO2 como resultado del metabolismo de algunos
microorganismos especializados.
Uno de los parâmetros mâs importantes dentro de este estudio es la demanda quimica de
oxigeno (DQO), por medio de la cual es factible conocer la eficiencia de remocion de los
contaminantes orgânicos.
El cuadro 6 muestra que la remocion mâs eficiente se logra bajo condiciones de operacion de
cargas orgânicas bajas .
•
88
O P R O DEC
ONSTRUCC/ONES S.A . DE C.V.
•
CUADRO 6.- RESULTADOS GLOBALES OBTENIDOS EN LOS REACTORES
AEROBIOS TOTALMENTE MEZCLADOS.
DQO
DQO
promedio
promedio
efluente, en
Reactor afluente, en
Kg/m 3
Tiempo de
Indite
Cantidad de
Coeficiente de
Remotion
retention
volumétrico
biomasa
rendimiento, en
en %
hidrâulica, en
de lodos, en
producida, en
mgSSV/mgDQO
dias
mug
mgSSV/d
Kg/m 3
1
16 .98
1 .87
89
15 .0
330
580
0 .40
2
16 .98
3 .21
81
6 .0
810
1 385
0 .40
3
16 .98
4 .56
73
3 .5
775
1 640
0 .31
4
16 .98
5 .27
69
2 .6
985
1 405
0 .21
De estos resultados se puede concluir que el nejayote es susceptible de tratarse en sistemas de
lodos activados bajo condiciones de carga orgânica baja . De los cuatro casos estudiados, la
carga orgânica de 0 .5 kg de DQO/kgSST/d es la que proporciona mayores eficiencias, y un
indite volumétrico de lodos alto, aunque no lo suficientemente alto como para no permitir en
manejo eficiente de los lodos . El IVL en el caso de los otros tres reactores es excesivamente
alto para no tolerar su separation eficiente en tanques sedimentadores.
Como se puede observar en el cuadro 6, conforme aumenta la carga orgânica, el coeficiente de
rendimiento (Y) disminuye ; esto se debe a que cuando los microorganismos reciben una
cantidad de nutrientes mayor a la que pueden metabolizar por unidad de tiempo, sus funciones
metabolicas se desplazan hacia las catabolicas . Cuanto mayor es la carga orgânica, mas grande
es la cantidad de nutrientes destinada a cubrir los requerimientos energéticos
(Abwassertechnik, 1975).
La baja production de biomâsa es deseable, ya que facilita su manejo . Esto se asocia a cargas
orgânicas muy bajas (menores de 0 .3 kgDQO/kgSST/d) o cargas orgânicas muy altas (mayores
de 2.5 kgDQO/kgSST/d) . En este caso se tienen dos cargas orgânicas medias y dos a1tas; las
dos medias muestran el mismo valor del coeficiente de rendimiento, el cual conforme aumenta
la carga orgânica, disminuye.
Se concluye que, basândose en la eficiencia de remotion de contaminantes, el reactor 1, con
carga orgânica media baja, es el que proporciona los resultados mâs satisfactorios . Aunada a la
•
89
OPRODEC
ONSTRUCCIONES S.A . DE C.V.
•
alta eficiencia, la baja carga orgânica puede ser relacionada a las Buenas caracteristicas de
sedimentaciOn de los lodos.
6.2 .2 CONTACTO ANAEROBIO
Los procesos anaerobios para el tratamiento de aguas de desecho ofrecen ventajas y
desventajas . Entre las primeras estân: a) produccion baja de biomasa por unidad de sustrato
consumido ; esto significa que al ser bajo el crecimiento de los microorganismos, los
requerimientos de nitrogeno y de fosforo también serail bajos, b) el metano producido durante
el proceso tiene un valor economico, ya que puede ser utilizado como combustible, y c) es
posible aplicar altas cargas orgânicas, pues el proceso no estâ limitado por la transferencia de
oxigeno.
•
Una de las desventajas de los reactores anaerobios tradicionales es que la temperatura
requerida para la reaccion es de 35°C, por lo que es necesario calentar en contenido del
reactor ; otra son los altos tiempos de retenciOn, los cuales obligan a utilizar grandes volumenes
de reaccion.
El proceso de contacto anaerobio sigue el mismo patron que el sistema de lodos activados, con
la diferencia de que en este caso, los tanques tanto el de aereacion como el de sedimentacion
estân cerrados para evitar el acceso de oxigeno atmosférico at sistema (Diag . 6.1).
DIAGRAMA . 6.1.- CONTACTO ANAEROBIO.
90
OPRODEC
ONSTRUCCIONES S.A . DE C. V.
•
Este proceso ha sido utilizado con éxito para tratar efluentes de la industria alimenticia (Van
den Berg, et al, 1982, Johansen, et al, 1959) y de otras industrias afines (Benefield, et al,
1980).
El sistema de contacto anerobio fue simulado a nivel laboratorio con un reactor . Dicho reactor
se sello a fin de evitar el acceso del oxigeno atmosférico . Consta de una parte donde se lleva a
cabo la reacciOn bioquimica y otra que permite la separacion de la biomasa del agua tratada . El
bombeo del afluente fue en forma semicontinua . Como Las bombas disponibles no tienen
capacidad para cantidades tan pequenas como las requeridas, mediante un energizador de
accionamiento periodico (timer) se permitio un bombeo de 15 min cada hora . El mezclado se
proporciono a través de un agitador magnético.
Debido a la baja capacidad de sedimentacion de la biomasa the necesario cambiar la forma del
reactor . Las medidas adoptadas para lograr el control de la biomasa fueron similares a las
utilizadas para el sistema de lodos activados : se construyeron cuatro reactores, con un volumen
de un litro cada uno . Los reactores se sellaron para evitar el acceso del oxigeno atmosférico.
Conectado a Ios reactores mediante mangueras de hule latex se coloco un sistema colector de
gases . Asi fue posible medir la cantidad de gases producidos, los cuales se analizaron
posteriormente para determinar su composicion.
Se construyeron cuatro reactores para estudiar en cada uno de ellos los efectos de diferentes
formas de operacion . El parâmetro por variar en cada reactor the el tiempo de retencion
hidrdulico.
Los reactores se operaron dentro de un cuarto temperizado con objeto de mantener su
temperatura de operacion a 36°C.
Debido a que el metabolismo de una gran parte de microorganismos anaerobios produce âcidos
orgânicos es necesario controlar el valor del pH para que las bacterias metanogénicas no se
vean afectadas por la acidez de la solucion . Como es sabido, Los valores de pH optimos para la
extensa mayoria de Ios microorganismos son los valores de neutralidad .
91
OPRODEC
ONSTRUCCIONE S S.A. OE C.V.
•
Por esa razon se agreg6 bicarbonato de sodio a los reactores anaerobios y asi mantener el valor
de pH entre 7 y 8, de donde se desprende que los valores de alcalinidad del nejayote sean
siempre menores que en el reactor . El aumento artificial de la alcalinidad pet-mite coritrolar el
pH que no baje de 6 ni suba de 8.
El cuadro 6 .1 muestra los valores promedio de las determinaciones efectuadas durante la
operation de los reactores anaerobios completamente mezclados.
CUADRO 6 .1 .- RESULTADOS GLOBALES OBTENIDOS EN LOS REACTORES
ANAEROBIOS TOTALMENTE MEZCLADOS.
Reactor
•
Ticmpo de retention
f3iomasa en el
Carga org~nica,
DQO afluente
DQO efluente
Remotion de
hidrâulica, en dial
reactor, en
en
en kgDQO/m 3
en kgDQO/m3
DQO, en %
kgSSV/m 3
kgl~/kgSSVd
1
5
1 .25
0 .88
6 .38
6 .63
-
2
10
1 .30
0 .34
6 .60
6 .08
8
3
I5
1 .81
0 .34
6 .19
4 .29
31
4
20
1 .44
0 .25
6 .32
8 .32
-
Los valores de DQO en el efluente no se comportaron de la forma esperada . Una gran parte de
la biomasa formada en los reactores no constituyo floculos sedimentables . En vez de formar
floculos, los microorganismos se encontraban en forma libre, lo cual ocasionaba problemas de
tipo prâctico para separar soluble de la suspendida . Al no efectuarse una separacion eficiente de
las panes solubles y suspendidas, las determinaciones de DQO incluyeron parte del material
suspendido, originando valores mayores de los que se hubieran logrado al analizar
exclusivamente la parte soluble . Este problema se presento principalmente en los reactores 1 y
4 . Siendo la parte suspendida muy pequena, se concluye de la experimentation que, a pesar del
material suspendido, la remotion de los contaminantes solubles es muy baja en los cuatro
casos ; en el del reactor nl mero 3 se puede considerar como buena la separacion de los solidos
suspendidos mediante centrifugation y después por filtration.
•
El proceso rutinario de extraction de biomasa del sistema no se llevo a cabo . La unica biomasa
que abandono el sistema fueron los microorganismos libres, que al no formar floculos no file
92
OPRODEC
ONSTRUCCIONES S.A. DE C.V.
•
posible separar eficientemente . Al abandonar los microorganismos el sistema en la forma
mencionada, no fue factible cuantificar la cantidad que salia con el efluente ; como consecuencia
no se determine la cantidad de biomasa producida.
Tanto el proceso de contacto anaerobio como'el sistema de lodos activados se basan, junto con
la eficiencia de remocion, en la sedimentabilidad de los microorganismos producidos durante el
proceso como factor necesario para su reaiizacion . Sin la sedimentacion de los lodos no hay
separacion y sin la separacion de los microorganismos de los contaminantes no existe proceso
de purificacion.
Los resultados son definitivos y excluyen al proceso de contacto anaerobio de considerarse
como opcion para el tratamiento parcial o total del nejayote.
6.2.3 FILTROS ANAEROBIOS (reactores anaerobios empacados).
Los filtros anaerobios son reactores con algun medio propicio para el desarrollo de una pellcula
de microorganismos anaerobios . Su forma es generalmente cilindrica y es comun que las aguas
de desecho se introduzcan por la parte inferior del cilindro.
DIAGRAMA 6.2.- FILTRO ANAEROBIO.
Gases CH 4 + CO 2
Agua tratada
Agua de desecho
El medio de empaque que se utiliza depende de varios factores : costos, eficiencia, peso, area
superficial expuesta y la adhesion de los microorganismos al medio (Young, et al, 1982).
•
93
O P R O D E C
ONSTRUCC IONES S.A . DE C.V.
Este tipo de procesos tiene ventajas y desventajas . Entre las ventajas principales se pueden
mencionar (Young, et al, 1982).
•
Los desechos liquidos con los altos contenidos de contaminantes solubles pueden ser
tratados con eficiencia.
•
Los microorganismos se encuentran adheridos at empaque, to cual permite lograr altos
tiempos de retention celular.
•
La production de biomasa con respecto a la cantidad de sustrato consumida es muy baja.
•
No require nutrientes balanceados.
•
Los gases producidos tienen un valor energético.
•
El sistema puede detenerse durante meses sin que la biomasa sufra cambios perjudicables.
Algunas desventajas.
•
Requiere temperaturas dentro del intervalo mesofilo (35°C)
•
Los tiempos de reaction son altos.
•
Unicamente sirven para tratar desechos solubles.
•
La flora metanogénica aes muy sensible a cambios de temperatura y pH.
•
El arrangue es lento.
•
El agua require tratamiento posterior para evitar malos olores y para reducir la cantidad de
microorganismos suspendidos.
•
Los métodos de diseno son empiricos.
El filtro anaerobio empacado fue construido con material acrilico ; la biopelicula o empaque
consisitio en anillos Pall. El sistema consta de cinco reactores idénticos en serie mediante una
manguera latex. Se sellaron con empaques plasticos a fin de evitar el acceso de oxigeno
atmosférico a los reactores . Debido a problemas de espacio y funcionabilidad se construyeron
los cinco reactores en serie ; para fines de evaluation y de calculo puede considerarse el sistema
como un solo reactor, con la altura correspondiente a la suma de las alturas de las cinco
unidades .
94
OPRODEC
ONSTRUCCIO NES S.A . DE C. V.
•
Los anillos Pall utilizados como empaque tienen 3 .7 cm. de diâmetro y 3 .7 cm. de longuitud.
En cada uno de los reactores se colocaron 32 anillos Pall . La superficie expuesta de cada anillo
es de 97 cm 2. La superficie total expuesta al crecimiento de los organismos es de 2 .28 m2 en
un volumen util de 11 .5 I.
Con una bureta modificada se colecto y cuantifico Ia cantidad de gases producidos . La
cuantificacion se hizo para todo el reactor y para cada una de las cinco unidades de forma
individual . Los gases colectados se analizaron mediante cromatografia.
Debido a que la informaciOn y adaptacion de la biopelicula son lentas, se determinan como
control los valores de pH y de DQO hasta alcanzar la estabilidad . El pH se midie dos veces por
semana en cada punto de muestreo se indican en el Diag . 6 .4 . El sistema se opere dentro de un
cuarto con temperatura controlada para mantenerla a 36°C en los reactores.
Cada dos semanas se hicieron las siguientes determinaciones en cada uno de los puntos de
muestreo: pH, DQO, alcalinidad total y temperatura . La produccion y composicion de los
gases se determinaron individualmente para los cinco reactores, y para la mezcla producida en
todos los reactores.
La alimentacion de nejayote se llevo a cabo de forma continua mediante una bomba de
membrana, marca Prominent, tipo A 2001.
Los valores de pH se determinaron como parâmetros de control . Se pudo observar que como
en caso extremo, el valor de pH de 5 es el limite inferior tolerado por los microorganismos
metanogénicos . Para valores menores de cinco, las funciones metâbolicas de dichos
microorganismos son tan bajas que se consideran como despreciables dentro del proceso de
depuracion.
La alcalinidad del nejayote evita que debido a la produccion bacteriana de âcidos orgânicos, el
valor del pH baje aun mâs . Se puede concluir que la alta alcalinidad del nejayote es un factor
positivo para el tratamiento biologico anaerobio, y que si el nejayote tuviera una alcalinidad
mâs baja, existiria necesidad de anadirle sustancias alcalinas a fin de llevar a cabo su
tratamiento anaerobio . se observe que el valor del pH disminuye al aumentar la carga orgânica,
lo cual sugiere que si se deseara incrementar la carga orgânica del sistema, serla necesario
desarrollar artificialmente la alcalinidad del nejayote.
Analizando los resultados de la alcalinidad en el caso de la segunda carga orgânica, se puede
observar su disminucien drâstica en la primera etapa del sistema por la cantidad de âcidos
orgânicos producidos . Debido a la accion de las bacterias metanogénicas, los âcidos orgânicos
se degradan aumentando paulatinamente la alcalinidad.
•
Calculando la participacion de carbonatos, bicarbonatos e hidroxidos en la alcalinidad, tanto del
nejayote puro, como de las muestras procedentes del reactor anaerobio, se determine que esta
95
FP FR Cb EZ)ECC
procede en casi su totalidad de bicarbonatos . La participacion de hidroxilos es nula y de
carbonatos prâcticamente despreciables.
La remocion, determina como DQO para la primera carga orgânica, fue de 91% ; para la
segunda también de 91% y para la tercera de 90% . En la fig . 7.1 se muestra el tiempo de
retencion requerido para alcanzar la remocion deseada . Como el tiempo de retencion es
equivalente a una carga orgânica pueden calcularse tanto el area superficial expuesta requerida
como el volumen de reaccion apropiado.
DIAGRAMA 6.3.- COMPORTAMIENTO DE LA DQO CON RESPECTO A LA
POSICION EN EL REACTOR ANAEROBIO EMPACADO.
6000
Tercera corrida
4000
Segunda corrida
•
Primera corrida
2000
2
4
6
8
10
Punto de muestreo
Después de ocho meses de operacion, el reactor se destapo a fin de observar el estado de
acumulacion de biomasa, habiéndose apreciado que después de este lapso no habia senales de
taponamiento ni de obstruccion parcial por efecto del crecimiento de los microorganismos . Lo
anterior hace atractivo a este proceso, ya que evita la necesidad de la disposicion de la biomasa
formada . Pudo observarse en la primera etapa, o primer modulo, que la pelicula de
microorganismos tenia un espesor de aproximadamente 2 a 2 .5 mm . El crecimiento de
microorganismos fue tan lento que se considero despreciable.
•
Los nutrientes utilizados por los microorganismos fueron transformados en casi su totalidad en
gases . El cuadro 6 .2 muestra dicha produccion en forma global para todo el sistema, asi como
la produccion de gases en cada uno de los modulos.
96
OPRODEC
ONSTRUCCIONES S.A . DE C.V.
•
CUADRO 6.2.-PRODUCCION Y COMPOSICION DE LOS GASES EN EL REACTOR
ANAEROBIO EMPACADO.
Reactor
1
2
3
4
5
MEZCLA
PRIM ERA CARGA
ORGANICA
Volumen % C1 I 4
%CO2
en 1/d
1 .40
58
42
67
33
0 .06
67
33
70
30
74
26
1 .46
32
38
SEGUNDA CARGA
ORGANICA
%CO2
Volumen
% CH4
en lid
2 .88
47
53
3 .36
66
34
1 .79
66
34
0 .75
74
26
0 .33
72
28
9 .11
58
42
TERCERA CARGA
ORGANICA
Volumen
% CH4
%CO2
en 1/d
2 .98
55
45
6.96
57
43
1 .38
56
44
0 .66
41
59
0 .31
33
67
12 .29
60
40
Como se aprecia en dicha tabla, la composicion se desplaza hacia un mayor contenido de CH4,
debido a que los microorganismos metanogénicos presentes en las ultimas etapas utilizan al
CO2 como receptor de protones, transformandolo en metano . Otro dato interesante es que
para la primera carga organica, la producciOn especifica de gases resulto de 0 .65 m3 gases
rpoducidos/kg DQO consumido ; para la segunda carga la produccion de nejayote es de 1000
m3/d con una concentracion de 6 .5 kg . DQO/m 3 , is produccion especifica de gases resulto de
0 .65 m3 gases producidos/kg DQO consumido; para la segunda carga la produccion fue 0 .67 y
para la tercera 0 .93 . Si se considera que la produccion de nejayote es de 1000 m 3/d con una
• concentracion de 6 .5 kg DQO/m 3, la produccion de gases sera de 4225 m3/dia. Esta cantidad
de gases combustibles puede ser un atractivo economico si se toma en cuenta que el 58 % es
metano, o sea 2450 m 3 de gas a STP.
6.2.4 CONTACTOR BIOLOGICO ROTARIO.
El sistema de contactor biolOgico rotario (CBR) o biodisco consiste en una serie de discos con
diametro que varian entre 2 .5 y 3 .5 m, con un espaciamiento entre 2 y 5 cm. Todos estan
montados sobre un eje que gira a velocidad constante . El eje con los discos va montado sobre
un tanque de tal manera que aproximadamente 40% de la superficie de los discos se sumerge
en las aguas de desecho que se desean tratar y que estan contenidas en el mencionado tanque
(Diag . 6 .4). El tren de discos gira entre 1 y 2 rpm ; sobre la superficie de los discos se forma
una pelicula biologica, la cual provoca la metabolizacion del material orgânico e inorganico
contenido en las aguas de desecho . Al rotar el tren de discos se efectua la transferencia y
transporte de oxigeno atmosférico hasta los organismos aerobios.
Generalmente ya no se emplean los discos como medio de cresimiento de biomasa, sino
empaques plasticos corrugados que ofrecen un area de contacto mayor que los discos . Al
aumentar la concentracion de microorganismos por unidad de columna de material de empaque
es posible reducir el volumen del tanque y también los tiempos de reaccion .
•
97
OPRODEC
ONSTRUCC/ONES S.A . DE C.V.
•
Este sistema de tratamiento ofrece las siguientes ventajas (Norouzian, 1983):
•
•
•
•
Se requiere cortos periodos de contacto debido a la gran area superficial expuesta.
Son capaces de manejar un amplio intervalo de gastos . Desde 40 hasta 4000 Us.
No necesita recirculacion.
Los costos de operacion son bajos debido .a la sencillez de operaciOn.
Una gran ventaja son los altos costos capitales, ocasionados principalmente por el precio del
material plastico corrugado.
El modelo matematico de Kornegay (1975) puede utilizarse para el diseno del CBR, ya que
considera que tanto la biomasa en forma de pelicula como la que forma floculos intervienen en
el proceso degradativo . Del diseno se puede obtener el area superficial requerida.
Los discos del sistema estan elaborados con material acrilico trasparente de 4mm de espesor y
un diametro de 30cm . Se encuentran ordenados en grupos de cinco, formando diez grupos,
separados por mamparas . El volumen del tanque es de 49 litros y el area superfcial expuesta
8 .6 m2.
Los discos estan montados sobre una flecha de acero inoxidable, la cual se apoya en los dos
extremos y en la mitad del tanque por tres rodamientos que permiten el giro del tren de discos
y la flecha con el minimo esfuerzo . El tren es impulsado por un motor de 1/4 HP acoplado a un
reductor de velocidad de corona y sinfiin, con una relacion de reduccion de 1/30 . Mediante un
tren de poleas es posible variar la velocidad de giro desde 7 hasta 60 rpm . De esta forma es
factible regular la transferencia de oxigeno y garantizar las condiciones de aerobiosis.
El nejayote se alimento de forma continua a través de una bomba de membrana.
La experimentacion se dividio en tres etapas ; cada una de ellas correspondiendo a una carga
organica diferente.
CUADRO 6.3.-PARAMETROS UTILIZADOS DURANTE LA OPERACION DEL
CONTACTOR BIOLOGICO ROTATORIO.
•
PeriOdo
experimental
S0, en
kgDQO/m 3
2
3
4 .3
6 .5
6 .4
Q, en m 3 /d
0 .042
0 .041
0 .020
rpm
16
16
16
Tiempo de
retencion
hidrâulica, en dias
1 .17
1 .18
2 .50
Carga org~nica, en
kgDQO/m 2 d
20 .5
31 .3
14 .8
Durante el proceso de arranque se utilize) nejayote diluido (4 000 mg DQO/1) hasta alcanzar la
estabilidad . Como parametros de control, para identificar la estabilidad del sistema se utilizaron
pH y DQO .
98
OPRODEC
ONSTRUCCIONES S .A . DE C. V.
li,,
El cuadro 6 .4 muestra los resultados globales . Al respecto, en todos los casos, el porcentaje de
remocion para la DBO5 fue mayor que para la DQO, debido a que las hemicelulosas
contenidas en el nejayote originaban altos valores de DQO y bajos valores de DBO5 al ser
refractarias al ataque microbiano.
CUADRO 6 .4
RESULTADOS GLOBALES DE LOS TRES PERIODOS
EXPERIMENTALES EN EL CONTACTOR BIOLOGICO ROTATORIO.
Pcriodo
experimental
IX1O,inicial,
en kg/m3
Carga organic,
em
kgDQO/m2 d
Tiempo de
retencion
hidr~ulica, en
dias
Coeficiente de
rendimiento,
en
kgSST/kgDQO
Porcentaje de remocion
DQO
1
2
3
4 .26
6 .52
6 .40
1 .17
1 .18
2 .50
_
20 .5
31 .3
14 .8
_
0 .81
2 .08
1 .24
48
48
85
DBO5
80
86
96
La figura 6 .5 indica que el proceso degradativoes mâ intenso en los dos primeros
compartimientos del reactor y mâs lento en los siguientes.
•
El valor de pH se mantiene en el intervalo de neutralidad, evitando la necesidad de ajustalo con
âcidos o âlcalis.
Durante la tercera carga orgânica se alcanzo una remosion de 58% como DQO y 96% como
DB05 para un tiempo de retencion hidrâulica de 2 .5 dias ; donde se deduce que es necesario
aumentar el tiempo de retencion hidrâulica para lograr una mejor eficiencia en el sistema.
La produccion especifica de biomasa no presenta un comportamiento definido ; tiene relacion
con el tiempo, de retenciOn hidrâulica y a la vez con la carga orgânica . Lamentablemente, la
informaciOn no permitio llegar a conclusiones mâs categoricas.
6.3 PROCESOS DE COAGULACION-FLOCULACION.
Con base en las propiedades de las sustancias que contienen las aguas de desecho, se puede
clasificar dichas sustancias en vivientes o no vivientes, sintéticas o naturales, coloreadas o
incoloras, toxicas o no toxicas, orgânicas o inorgânicas, biodegradables o no biodegradables,
etc . En el caso de los procesos de coagulacion interesa sabe si las sustancias contenidad en el
agua son disueltas, coloidales o suspendidas . Esta division se hace generalmente de acuerdo
con el tamano de las particulas, el cual varia desde algunos Angstroms, para sustancias
solubles, hasta algunos cientos de micrones para sustancias suspendidas.
El proceso de coagulacion debe considerarse como dos procesos que se llevan a cabo en forma
simultânea . Primero hay que permitir que las particulas por separar lleguen a ponerse en
99
OPRODEC
ONSTRUCCIONES S.A . DE C.V.
contacto al cambiar su carga eléctrica y después transportarse o ponerse en contacto unas con
otras a fin de formar particulas mâs grandes.
El grado de aglomeraciOn de las particulas depende generalmente de factores quiniicos . La
rapidez de aglomeracion tiene relacion con la frecuencia de contacto entre Ias particulas y
otras ; por ejemplo, no hay necesidad de agitar una suspension coloidal estable, pues la
aglomeraciOn no se presentari.
La desestabilizaciOn y el transporte de las particulas pueden Ilevarse a cabo de diferentes
formas; Ia mâs comiun para la desestabilizaciOn es mediante la adicion de sustancias quimicas, y
para el transporte is agitacion mecânica.
Las teorias acerca de la desestabilizaciOn de las particulas coloidales se basan en la quimica de
coloides y superficies, en tanto que las del transporte de las particulas se apoyan en la mecânica
de fluidos y de particulas . Para el diseno global de procesos de coagulacion, los dos procesos
mencionados deben considerarse como pasos separados.
La mayor pane de las particulas coloidales tienen carga, la cual provoca fuerzas de repulsion
entre particulas similares: esta es la causa principal de la estabilidad de los coloides.
Para provocar la desestabilizaciOn de dichas dispersiones, un coagulante debe neutralizar o
evitar los efectos de la repulsion de Ias perticulas . El conocimiento de que la estabilidad de Ios
coloides depende de la carga de las particulas condujo al use de coagulantes con carga opuesta
a la de las particulas.
Conociendo las interrelaciones entre la cantidad optima de coagulante, pH y concentracion de
coloides y las dos formas de desestabilizaciOn que producen las sales de Al y Fe, es factible
operar un proceso de coagulaciOn en forma eficiente . Se pueden describir cuatro tipos
principales de suspensiones:
1. Alta concentracion de coloides, baja alcalinidad . Este es el sistema mâs sencillo:
unicamente se requiere determinar la dosificacion optima de coagulante . La
desestabilizaciOn se Ileva a cabo por adsorcion de polimeros de hidroxometal con carga
positiva, los cuales son producidos en pH âcido.
2. Alta concentracion de coloides, alta alcalinidad . En este caso, la desestabilizaciOn de la
carga en valores de pH âcido y neutral . Es factible utilizar altas dosis de coagulante
debido a que la alta alcalinidad mantiene el pH en regiones neutrales, en las cuales los
hidroxometales no tienen altas cargas ; en este caso es mâs dificil la neutralizacion.
3. Baja concentracion de coloides, alta alcalinidad . La coagulacion se logra fâcilmente con
altas dosis de coagulante, originando aprisionamiento de las particulas . Se puede utilizar
en este caso una ayuda coagulante para incrementar la interacciOn entre las particulas.
100
OPRODEC
ONSTRUCCIONES S.A . DE C.V.
•
4 . Baja concentracion de coloides, baja alcalinidad . En este tipo de sistemas, la
coagulacion es dificil. Las sales de Al(III) y Fe(III) no afectan al sistema coloidal si son
utilizadas como unico coagulante . Al agregar el coagulante, el pH baja mucho evitando
la formacion de floculos, por lo que para mejorar la coagulacion conviene aumentar la
concentracion de coagulante o la alcalinidad.
Como agentes desestabilizadores se utilizaron sulfato de aluminio, cloruro férrico y un
polimero polielectrolito anionico como ayuda coagulante. El polimero es una poliacrilamida
con pesos moleculares aproximados de 1 .4 x 106 g/mol. Este producto tiene el nombre
comercial de SEPARAN.
La forma para Ilevar a cabo la experimentacion se conoce como prueba de jarras . El aparato
consiste en un sistema de agitacion de velocidad controlada entre 10 y 100 rpm ; consta de un
fondo luminoso para observar mejor la formacion de los floculos.
Para la desestabilizacion con sulfato de aluminio y cloruro férrico, iunicamente se tienen dos
variables: el pH y la cantidad del reactivo . Ambos pardmetros varian en intervalos conocidos y
de forma sistemâtica a fin de abarcar toda la superficie de respuesta.
La coagulacion se Ilevo a cabo para valores de pH de 12, 10, 8, 6, 4 y 2, los cuales se ajustaron
con âcido sulfiirico 10 N.
•
Tanto el sulfato de aluminio como el cloruro férrico se dosificaron como solucion acuosa para
alcanzar valores en la prueba de jarras de 5, 10, 20, 40, 80 y 100 mg de AI(III)/1 y mg de
Fe(III)/1, respectivamente.
Cuando la desestabilizacion de coloides se realiza utilizando un polimero como ayuda
coagulante se introduce otra variable controlable, que es la concentracion de polimero . En este
caso se tienen ya tres variables.
Con objeto de disminuir el niumero de corridas en la prueba de jarras se utilize, el método de
diseno de experimentos sefialados por Himmelblau (1969), que consiste en asignarles tres
valores (uno bajo, uno central y uno alto) a cada variable . Segun el cuadro 6 .5, el valor -1
corresponde al valor bajo, el 0 al medio o central y 1 al alto ; de esta forma es posible conocer
el intervalo de trabajo mâs apropiado, efectuando una corrida con once vasos de precipitados.
El mismo procedimiento se siguio utilizando en los efluentes de los sistemas de lodos activados
y filtro anaerobio .
•
101
OPRODEC
ONSTRUCCIONES S .A . DE C. V.
•
CUADRO 6.5.- MATRIZ RESULTANTE DEL DISE1vO DEL EXPERIMENTO PARA
PRUEBAS DE COAGULACION CON AVUDA COAGULANTE.
Numero de vaso
I
2
3
4
5
6
7
8
9
6.3.1
Dosis de ayuda coagulante
-1
I
-1
I
-1
I
-I
1
0
Dosis de coagulante
-1
-f
-1
-1
1
1
1
1
0
pH
-I
-1
1
1
-1
-1
1
1
0
COAGULACION CON Al (III)
El primer coagulante utilizado flue sulfato de aluminio . Se llevo a cabo la prueba de jarras
variando la concentracion de aluminio (como Al2(SO4)3) en 1 .5, 2.5, 5, 10, 20 y 40 mg/l . Se
observo que no bubo formacion de floculos en ninguno de los seis vasos de precipitados.
•
Al no existir formacion ni precipitacion de floculos de hidroxido de aluminio se hizo una
corrida mâs, aumentando la cantidad de aluminio y de alcalinidad con una solucion de
hidroxido de sodio 10N ; los resultados se resumen en el cuadro 6 .6.
CUADRO 6.6.- RESULTADOS DE LA COAGULACION DEL NEJAYOTE CON
AI(III) Y CON ADICION DE NaOH.
Jarra No .
1
2
3
4
5
6
nlH, en mg/1
5
10
20
40
80
100
NaOI 1, en ml _
2
4
6
8
10
12
pH iniciai
11 .5
11 .5
11 .5
11 .5
11 .5
11 .5
pH final
12 .0
11 .9
11 .5
9 .7
5 .4
5 .0
Formacibn de fl~culos
no
no
no
no
no
no
6.3.2 COAGULACION CON Fe(III)
Las pruebas de coagulacion con cloruro férrico se realizaron en igual forma que con sulfato de
aluminio . La primera de ias pruebas y sus resultados se incluyen en el cuadro 6 .7.
•
102
O P R O DEC
ONSTRUCCIONES S.A . DE C.V.
•
CUADRO 6 .7.- RESULTADOS DE LA PRUEBA DE JARRAS PARA NEJAYOTE
CON CLORURO FERRICO.
Jarra No
2
3
4
5
6
Fc
, en mg/1
5
10
15
20
25
30
pH inicial
10 .5
10 .5
10 .5
10 .5
10 .5
10 .5
pH final
8 .5
7 .5
6 .0
5 .5
4 .5
3 .9
Formacion de floculos
no
no
no
no
no
no
Como no hubo formaciOnde floculos, las pruebas se realizaron adicionando NaOH de la misma
forma que para el sulfato de aluminio.
En todos los casos se pudo observar la ausencia de floculos.
6.3.3 COAGULACION CON AYUDA COAGULANTE.
La ayuda coagulante se dosifico de acuerdo con el cuadro 6 .5 . Considerando tres variables, la
matriz utilizada para la prueba de jarras con ayuda coagulante se muestra en la tabla A-15.
La poliacrilamida SEPARAN de DOW CORNING se disolvio en agua para emplearse en
forma liquida. El peso molecular del polimero es 1 .5 x 10 6 g/mol,
La solucion de SEPARAN the preparada al 0 .5 por ciento en peso . Esto significa que un
mililitro de la solucion contiene 5 mg de polimero . La solucion de coagulante, en este caso
sulfato de aluminio, se preparo para dar 1 mg Al +++/ml.
En la tabla A-15 se resumen los resultados y las condiciones bajo las cuales se llevo a cabo la
experimentacion, utilizando una ayuda coagulante para el nejayote puro . Se observo que la
mejor remocion de DQO fue en la jarra 5 . Conociendo las condiciones bajo las cuales se
obtiene la aids alta remociOn se diseno una nueva corrida, cuyas condiciones y resultados se
encuentran en la tabla A-16 . Esta segunda corrida se realizo con valores cercanos a los de la
jarra 5 de la primera corrida.
De la segunda corrida, las condiciones optimas de remocion de DQO correspondieron a las
jarras 4 y 6. A pesar de obtener una remocion maxima de 23%, el valor no se considero
aceptable para el tratamiento del najayote .
•
103
1
OPRODEC
ONSTRIJCCIONES S.A . DE C.V.
6.3.4 COAGULACION DEL EFLUENTE DEL REACTOR ANAEROBIO
EMPACADO.
Se Ilevaron a cabo pruebas exploratorias para saber se el sulfato de aluminio o el cloruro
férrico eran capaces de desestabilizar las particulas contenidas en el agua tratada . El resultado
fue negativo, lo cual condujo a pruebas de jarras con ayuda coagulante.
La primera corrida fue para localizar un intervalo de operacion optimo y la segunda para
encontrar las condiciones optimas.
Las condiciones y resultados de la primera corrida se incluyen en la tabla A-17 . Los resultados
de la primera corrida mostraron que la floculacion, que se realizo en todos los casos, tuvo
mejores resultados en la jarra numero 5 . Esto es satisfactorio, ya que la cantidad de ayuda
coagulante es baja y el valor de pH se encuentra dentro del intervalo de la neutralidad.
Con objeto de optimar las condiciones se hizo una segunda corrida ; las condiciones y
resultados respectivos pueden verse en la tabla A-18.
La coagulacion de las particulas contenidas en efluente del reactor anaerobio empacando tuvo
éxito parcial, ya que permitio eficiencias en la remocion de DQO de 40% como mâximo.
• La combinaciOn del reactor anaerobio empacado y los procesos de coagulacion con ayuda
coagulante permiten eficiencias hasta de 95% en el tratamiento del nejayote, lo cual se
considera exelente.
6 .3.5 COAGULACION DEL EFLUENTE DEL SISTEMA DE LODOS ACTIVADOS.
Las pruebas de coagulacion utilizando el efluente del sistema de lodos activados corresponden
a la tabla A-19, donde se observa que las condiciones optimas de remocion fueron las utilizadas
en la jarra 5, con una remocion de 79%, y en las jarras 9, 10 y 11 con remocion promedio de
73%. Como el precio de la ayuda coagulante es un factor que controls el proceso, se
consideraron optimas las condiciones establecidas para la jarra 5; ayuda coagulante, 5mg/l;
coagulante, 20 mg M +++ /1 ; pH=7.
Estimando como tratamiento secundario el sistema de lodos activados y, posteriormente, el de
coagulacion como terciario, se obtuvo una remocion global de DQO de 97%, lo que se supone
excelente.
104
OPRODEC
ONSTRUCCIONES S.A . DE C.V.
Etopos de discos
DIAG . 6 .4 CONTACTOR BIOLOGICO ROTATORIO (BENEFIELD, 1980)
106
OPRODEC
ONSTRUCCIONES S.A . DE C.V.
•
6.4 CONCLUCIONES.
1. La temperatura del nejayote al abandonar el proceso del nixtamal es alta, por lo cual es
necesario enfriarlo antes de tratarse en un sistema biologico o en uno de coagulacionfloculacion.
2. Hay que ajustar el valor de pH del nejayote antes de su tratamiento ; dependiendo del
proceso que se siga, el valor de pH debe ser neutro o ligeramente alcalino (para sistemas
biologicos aerobios o de coagulacion-floculacion) o moderadamente alcalino (para
procesos biologicos anaerobios).
3. En el najayote, los valores de solidos en base seca, de DBO5 y de DQO, son
aproximadamente veinte veces mayores que los valores tipicos de aguas de desecho
domésticas (aguas negras).
4. Aproximadamente 75% de los contaminantes orgânicos contenidos en el nejayote se
encuentran en forma soluble . Las particulas suspendidas pueden separase por
sedimentacion con relativa sencillez.
•
5. El sistema de lodos activados permite alcanzar eficiencias de 89% para descargas orgânicas
bajas . Esto significa que los tiempos de reaccion pueden ocilar entre dos y cinco dias,
dependiendo de la concentracion del nejayote.
6. La sedimentacion de lodos en el sistema de lodos activados, para cargas orgânicas medias y
altas, fue casi nula, lo cual no permitio considerar este sistema como opcion en operaciones
bajo otras cargas orgânicas que no sean bajas.
7. El sistema de contacto anaerobio no fue apto para el tratamiento del nejayote debido a su
baja eficiencia. Esto se asocio con el hecho de que los microorganismos anaerobios, bajo
condiciones impuestas, no forman floculos sedimentables.
8. El reactor anaerobio empacado, al alcanzar calores de remocion de DQO de 91% en un
tiempo de reaccion de tres dias, se puede tomar como opcion para el tratamiento del
nejayote.
9.- Es factible considerar la cantidad de gases combustibles producidos en el reactor anaerobio
empacado como aportacion importante que compense los gastos de energéticos en la planta
de tratamiento de aguas de desecho.
10 . La cantidad de biomasa producida en el reactor anaerobio empacado fue tan baja que es
prâcticamente despreciable, to que significa la operacion del sistema al no existir necesidad
de equipar la planta para disponer de la biomasa .
•
105
•
m g/I
6000
4000
2000
Tercer ,perl'oda_
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
Corn partirniento
DIAG . 6.5 Comportamiento de la DQO con respecto a la posici6n an el
contactor biol6gico rotatorio .
OPRODEC
ONSTRUCCJONES S.A. DE C.V.
•
11. Aunque el contactor biologico rotatorio alcanzo eficiencias ligeramente menores a las
logradas en el sistema de lodos activados y en el reactor anaerobio empacado, puede
considerarse como alternativa por ser un sistema mâs seguro y fâcil de operar el de lodos
activados.
12. Los dos sistemas biologicos de mâs alta eficiencia fueron el de lodos activados y el reactor
anaerobio empacado.
13. La desestabilizacion de las particulas contenidas en el nejayote con Al(III) y con Fe(111) no
fue posible para lograr su coagulacion.
En el apendice B se presenta el diseno bâsico de una planta piloto que permitio desarrollar
criterios de escalamiento para la construccion de una planta a nivel industrial.
DIAGRAMA 6 .6.- TRATAMIENTO DEL NEJAYOTE A NIVEL PLANTA PILOTO.
Nejayote (75°C)
Enfriamiento (35°C)
Sedimentacion primaria
Ajuste de pH
Ajuste de pH
Sistema de lodos
Reactor Anaerobio
Activados
empacado
Coagulacion
Floculacion
Aguas tratadas
•
108
OPRODEC
ONSTRUCCIONES S.A . DE C.V.
6 .5 COSTOS DE TRATAMIENTO.
Para estimar los costos de tratamiento para este giro industrial, se debe tomar en cuenta que
son aguas residuales de 4 a 5 veces mâs concentradas que las aguas residuales domésticas,
principalemente en DBO5 y DQO.
Lo anterior obliga a construir sistemas de tratamiento mâs sofisticados o complejos de alta
eficiencia para obtener remociones en DB05 superiores al 90%.
Los procesos identiticados para el tratamiento de este tipo de aguas reciduales estan los
siguientes :
Lodos activados
Digestor Anaerobio Convencional.
Digestor Anaerobio empacado y de segunda generacion
•
y como cumpliento de los tratamientos secundarios se emplea el proceso fisico-quimico a base
de coagulacion-floculacion.
Con el objeto de estimar los centros por construccion, operacion y manteniniiento, se
suspenderân 2 diferentes capacidades de molinos de grano.
a)
b)
Para molinos pequenos con descarga de 0.3 1 / seg.
Para harineras con descargas de 3 1 / seg.
6.5 .1 COSTOS POR LODOS ACTIVADOS.
a)
Q= 0.3 1 / seg.
Planta paquete a base de lodos activados en su modalidad de aeracion extendida, consiste en
pretratamiento, carcamo de bombeo, reactor biologico cuadrado de 2 .7 m de ancho y 3 .5 in de
altura, con 24 horas de tiempo de retencion, un sedimentador secundario con 1 .3m de diametro
y 3 m de profundidad con tratamiento y disposicion de lodos .
109
OPRODEC
ONSTRUCCIONES S.A . DE C. V.
•
N$
Costo de la planta de tratamiento
250,000 .00
Planta paquete a base de lodos activados en su modalidad de aireaciOn extendida consistente en
pretratamiento, carcamo de bombeo, reactor biologico de 6 x 3m y 4 .0m de profundidad, con
tratamiento y disposicion de lodos.
N$
Costo de la planta de tratamiento
6.5 .2
DIGESTOR ANAEROBIO CONVENCIONAL.
a)
Q= 0.3 1 / seg
750,000 .00
Para el proceso anaerobio Convencional proporcione eficientemente airededor del 90% . Es
necesario temperaturas de 35°C y tiempos de retencion de 3 a 5 dias . Se requiere un tanque de
11 x 2 m y 5 m de profundidad con serpentina para calentamiento, para calentamiento,
extraccion de biogas dispositivo para mamparas.
Costa de la planta de tratamiento
b)
N$
160,000 .00
Q= 3 .0 1 / seg
Se requiere un tanque con dimensiones 21 x 10 m y 5 m de profundidad, con las caracteristicas
anteriores.
Costo de la planta de tratamiento
N$
•
110
350,000 .00
OPRODEC
gIIIU'h ONSTRUCCIONES S .A . DE C. V.
0
•
6.5.3 DIGESTORES ANAEROBIOS EMPACADOS DE SEGUNDA GENERACION.
a) Q= 0 .3 1 / seg.
Este proceso a diferencia del anterior, presents la ventaja de requerir tiempo de retencion
hidrâulico mucho menores, lo que se traduce en bajos costos de construccion . Para este gasto
se requiere un tanque circular de 3 .Om de diametro y 3 .50m de altura y los accesorios de
entrada y salida, asi como el pretratamiento y tratamiento y disposicion de lodos.
Costo de la planta de tratamiento
b)
N$
150,000 .00
Q=3 .0 I / seg
Para este gasto se requiere un tanque rectangular de 7 x 3 m y 3 .5 m de profundidad con
caracteristicas similares al anterior.
•
Costo de la planta de tratamiento
N$
•
111
330,000 .00
•
VII.- ANTEPROYECTO DE NORMA OFICIAL MEXICANA,
QUE ESTABLECE LOS LIMITES MAXIMOS PERMISIBLES
DE CONTAMINANTES EN LAS DESCARGAS DE AGUAS
RESIDUA LES A CUERPOS RECEPTORES PRO VENIENTES
DE LA IND USTRIA DE MOLINOS DE GRANOS
OPRODEC
OP' ONSTRUCCIONES S .A. DE C.Y.
VII.- ANTEPROYECTO DE NORMA OFICIAL MEXICANA, QUE ESTABLECE
LOS LIMITES MAXIMOS PERMISIBLES DE CONTAMINANTES EN LAS
DESCARGAS DE AGUAS RESIDUALES A CUERPOS RECEPTORES
PROVENIENTES DE LA INDUSTRIA MOLINOS DE GRANOS.
ANTECEDENTES.
Que las descargas de aguas residuales en las redes colectoras, rios, cuencas, cauces, vaso,
aguas marinas y demâs depositos o corrientes de agua y los derrames de aguas residuales en los
suelos o su infiltracion en los terrenos, provenientes de la industria de Molinos de granos,
provocan efectos adversos en los ecosistemas, por lo que es necesario fijar los limites mâximos
permisibles que deberan satisfacer dichas descargas.
1.
OBJETO
La norma oficial mexicana establece los limites mâximos permisibles de contaminantes en las
descargas de aguas residuales a cuerpos receptores provenientes de la industria de Molinos de
granos .
2.
CAMPO DE APLICACION
La norma oficial mexicana es de observancia obligatoria para los responsables de las descargas
de aguas residuales a cuerpos receptores provenientes de los procesos de la industria de
Molinos de granos.
3.
REFERENCIAS
NMX-AA-3
Aguas Residuales-Muestreo
113
OPROD
EC
.A . DE C.V.
ONSTRUCCIONES S
NMX-AA-4
Determinacion de solidos sedimentables en aguas residuales-Método de
cono imhoff.
NMX-AA-8
Aguas-Determinacion de pH-Método potenciométrico
NMX-AA-28
Determinacion de la demanda bioquimica de oxigeno-Método de
incubacion por diluciones
NMX-AA-34
Determinacion de solidos en agua-Método gravimétrico
NMX-AA-42
Anâlisis de aguas-Determinacion del numero aids probable de coliformes
totales y fecales- Método de tubos multiples de fermentacion
4.
DEFINICIONES
Para efectos de esta norma se asumen las definiciones que se mencionan en la Ley General del
Equilibrio EcolOgico y la Proteccion al Ambiente, Ley de Aguas Nacionales y Reglamento de la
Ley de Aguas Nacionales, ademâs de las siguientes:
4.1
Muestra compuesta
La que resulta de mezclar varias muestras simples.
4.2
Muestra simple
La que se tome ininterrumpidamente durante el periodo necesario para completar un volumen
proporcional al caudal, de manera que éste resulte representativo de la descarga de aguas
residuales, medido en el sitio y en el momento del muestreo .
114
OPRODEC
ONSTRUCCIONES S.A . DE C.V.
•
4.3
Parâmetro
Unidad de medicion, que at tener un valor determinado, sirve para mostrar de una manera
simple las caracteristicas principales de un contaminante.
5.
ESPECIFICACIONES
5.1 Las descargas de aguas residuales provenientes de la industria de Molinos de granos deben
cumplir con las especificaciones que se indican en la tabla 1.
Tabla 1
LIMITES MAXIMOS PERMISIBLES
PARAMETROS
PROMEDIO
DIARIO
pH (unidades de pH)
INSTANTANEO
/
6-9
6-9
Demanda Biologica de oxigeno (mg/L)
200
240
Demanda quimica de oxigeno (mg/L) J
300
360
10
15
Solidos suspendidos
150
250
FOsforo total (mg/L)
5
7
10
15
Nitrogeno total
/
Grasas y Aceites
5.1 .1 Para fines de la presente norma se entenderâ por limite mâximo permisible promedio
diario, los valores, rangos y concentraciones de los parâmetros que debe cumplir el responsable
de la descarga, en funcion del anâlisis de una muestra compuesta de las aguas residuales
provenientes de estas actividades .
•
115
OPRODEC
ONSTRUCCJO NES S.A . DE C.Y.
•
Para fines de la presente norma se entenderâ por limite mâximo permisible instantânneo,
los valores, rangos y concentraciones de los parâmetros que debe cumplir el responsable de la
5 .1 .2
descarga, en funcion del analisis de muestras instantâneas de las aguas residuales provenientes
de estas actividades.
En el caso de que el agua de abastecimiento contenga alguno de los parâmetros que se
encuentran regulados en esta norma, no sera imputable al responsable de la descarga, y éste
5 .1 .3
tendrâ el derecho a que la autoridad competente le fije, previa solicitud, condiciones
particulares de descarga que tomen en consideracion lo anterior.
limites mâximos permisibles de coliformes totales medidos como numero mâs
probable por cada 100 ml, en las descargas de aguas residuales provenientes de la industria de
5 .2 Los
Molinos de granos considerando o no las aguas de servicio son:
coliformes totales como limite promedio diario y 20,000 coliformes totales como
limite instantâneo cuando se permita el escurrimiento libre de las aguas residuales de servicios
5 .2 .1 10,000
•
o su descarga a un cuerpo receptor, mezcladas con las aguas residuales del proceso industrial.
Sin limite, en el caso de que las aguas residuales de servicios se descarguen
separadamente y el proceso para su depuracion prevea entre otros, su infiltracion en terreno, de
5 .2 .2
manera que no se cause un efecto adverso en los cuerpos receptores.
5 .3 Condiciones
particulares de descarga
En el caso de que se identifiquen descargas que a pesar del cumplimiento de los limites
mâximos permisibles establecidos en esta norma causen efectos negativos en el cuerpo
receptor, la Secretaria de Agricultura y Recursos Hidrâulicos a través de la Comision Nacional
del Agua, fijarâ condiciones particulares de descarga para senalar limites mâximos permisibles
mâs estrictos de los parâmetros de la tabla 1 ; ademâs podra establecer limites mâximos
permisibles si to considera necesario en los siguientes parametros :
•
Temperatura
Conductividad
116
OPRODEC
ONSTRUCCIONES S.A . DE C.V.
•
Alcalinidad
Color
Calcio
Sulfatos
Solidos sedimentables
6.
MUESTREO
6.1 Los valores de los parâmetros en las descargas de aguas residuales provenientes de la
industria de Molinos de granos, a cuerpos receptores se obtendrân del anâlisis de muestras
compuestas que resulten de la mezcia de las muestras simples, tomadas éstas en volumenes
proporcionales al caudal, medido en el sitio y en el momento del muestreo, de acuerdo con la
tabu 2 .
Tabla 2
HORAS POR DIA QUE NUMERO DE I INTERVALO ENTRE TOMA DE
OPERA
EL
SISTEMA MUESTRAS
MUESTRAS SIMPLES
GENERADOR
DE LA
(HORAS)
DESCARGA
MINIMO
HASTA 8
MAS DE 8 Y HASTA 12
MAS DE 12 Y HASTA 18
MAS DE 18 Y HASTA 24
4
4
1
2
2
3
6
6
MAXIMO
2
3
3
4
6.2 En el caso que durante el periodo de generacion de la descarga, ésta no se presente en
forma continua, el responsable de dicha descarga deberâ presentar a consideracion de la
autoridad competente, la informacion en la que se describa su regimen de operacion y el
programa de muestreo para la medicion de los parâmetros contaminantes .
•
117
OPRODEC
ONSTRUCCJONES S.A. DE C.V.
6.3 El reporte de los valores de los parâmetros de las descargas de aguas residuales obtenidos
mediante el anâlisis de las muestras compuestas a que se refiere el punto 6 .1, se integrarâ en los
términos que establezca la autoridad competente.
7.
METODOS DE PRUEBA
Para determinar los valores de los parâmetros senalados en las tablas 1 y 2, se deberân aplicar
los métodos de prueba que se establecen en las normas mexicanas referidas en el punto 3.
VIGILANCIA
8.
La Secretaria de Agricultura y Recursos Hidrâulicos por conducto de la Comision Nacional del
Agua, y en coordinacion con la Secretaria de Marina cuando las descargas sean al mar, vigilarâ
el cumplimiento de la presente norma oficial mexicana.
•
118
OPRODEC
ONS77ttlCaOIiNS &A. DE C.V.
•
VIII.- ANALISIS DE COSTO BENEFICIO DE LA NORMA
OFICIAL MEXICANA QUE ESTABLECE LOS LIMITES
MAXIMOS PERMISIBLES DE CONTAMINANTES EN LAS
DESCARGAS DE AGUAS RESIDUALES A CUERPOS
RECEPTORES, PROVENIENTES DE LA INDUSTRIA DE
MOLINOS DE GRANOS
OPRODEC
ONSTRUCCIONES S.A. DE C. V
•
VIII .- ANALISIS COSTO BENEFICIO DE LA NORMA OFICIAL MEXICANA QUE
ESTABLECE LOS LIMITES MAXIMOS PERMISIBLES DE CONTAMINANTES EN
LAS DESCARGAS DE AGUAS RESIDUALES A CUERPOS RECEPTORES,
PROVENIENTES DE LA INDUSTRIA DE MOLINOS DE GRANOS.
8.1
Datos del Comité Consultivo Nacional de Normalizacibn:
8.1 .1 Denominacion:
Comité Consultivo Nacional de Normalizacion para la Proteccion al Ambiente.
8.1.2 Dependencia que preside el Comité:
Secretaria de Desarrollo Social.
•
8.1 .3 Institucion promotora del anteproyecto de norma:
( ) Comité
( ) Organizacion privada
(X) Dependencia
( ) Otro (describir)
DenominaciOn de la institucion:
Secretaria de Desarrollo Social / Instituto Nacional de Ecologia.
8.2
Descripcion del proyecto de Norma Oficial Mexicans :
119
OPRODEC
ONSTRUCC/ONES S.A . DE C. V
•
8.2.1 Titulo:
NORMA OFICIAL MEXICAiNA QUE ESTABLECE LOS LIMITES MAXIMOS
PERMISIBLES DE CONTAMINANTES EN LAS DESCARGAS DE AGUAS
RESIDUALES A CUERPOS RECEPTORES, PROVENIENTES DE LA INDUSTRIA DE
MOLINOS DE GRANOS.
8.2.2 Finalidad del anteproyecto:
El
proyecto de norma se orienta a reglamentar aspectos en las siguientes areas:
( ) La seguridad de las personas o usuarios
( ) La salud humana
( ) Salud animal
( ) Salud de las plantas
•
(X) El ambiente en general
( ) El ambiente laboral
(X) La preservacion de los recursos naturales
( ) Informacion al Consumidor
( ) Otros (describir)
8.2 .3 Objetivo especifico:
Establecer los limites maximos permisibles de los contaminantes de las descargas de aguas
residuales provenientes de la industria de Molinos de granos.
8.2 .4 Razon ciéntifica, técnica y/o de proteccion at consumidor que justifica la
expedicion de la norma.
La justificacion para la expedicion de esta norma, se fundamenta ; en el aspecto cientifico, en la
•
necesidad de establecer limites maximos permisibles de contaminantes en las descargas de
120
OPRODEC
ONSTRUCCIONES S.A . OE C.V.
•
aguas residuales provenientes de esta actividad industrial . Que permite el control de la calidad
del agua en los cuerpos receptores.
Para prevenir el deterioro ecologico en los cuerpos receptores se requiere controlar, entre
otras, las descargas de aguas residuales que coniengan desechos orgânicos, inorgânicos y
microbiologicos a dichos cuerpos, ya que cuando se rebasan los limites de su capacidad de
autodepuracion, modifican las caracteristicas fisicas, quimicas y biologicas de éstos.
De manera que sea posible cumplir con los criterios de calidad, establecidos de acuerdo a los
avances cientificos existentes a la fecha.
La justificacion desde el punto de vista técnico se establece, bajo la premisa de que existe, por
una parte, la tecnologia que permite lograr las concentraciones requeridas en las descargas, y
por otra parte, de que es posible, de acuerdo a los procedimientos de fabricacion utilizados, el
eliminar por completo la generacion de efluentes liquidos al ambiente.
•
8.2.5 Elementos esenciales de la norma, inctuyendo su campo de aplicacion.
Listado de parâmetros cuyos valores permiten controlar la calidad de aguas residuales a
cuerpos receptores de propiedad federal y su âmbito de aplicacion es nacional.
8.2 .6 Especificar de que manera contribuye la norma propuesta al logro del objetivo
especifico, para corregir la situacion existente.
La contribucion de esta norma para lograr el cumplimiento del objetivo seiialado, queda
implicita en el establecimiento de los limites de contaminantes que podrân ser descargados por
la industria, lo que representa ademâs del control de la contaminacion del recurso hidrâulico, la
posibilidad de dar seguimiento a los distintos controles, tanto internos de cada empresa, como
oficiales, cuantificando el posible efecto causado al ambiente y a la salud, siendo desde luego la
principal contribucion, la preservacion de los recursos naturales, al no permitir la afectacion de
•
121
OPRODEC
ONSTRUCCIONES S.A . DE C. V.
•
los distintos ecosistemas al descargar contaminantes por arriba de los mâximos asimilables por
ellos.
8.3
Beneficios.
8.3 .1 Beneficios cuantificables que deriven de la aplicacion de la Norma Oficial
Mexicana, por anos y por sectores publico, privado o sociales.
•
122
poll
O PRODEC
uih li ONSTRUCCIONES S.A . DE C. V..
•
8.3.1.1 Beneficios Publicos
-
BENEFICIOS PUBLICOS
AN 0
CANTIDAD/AIVO
Al sustituir la NOM a las
condiciones particulares de
(CPD)
descarga
como
En forma permanente
N$ 49,560 .00
En forma permanente
N$ 117,705 .00
En forma permanente
N$ 2,310,720 .00
instrumento de control de la
calidad del agua, se tiene un
ahorro en estudios, trabajos
de campo; especialistas y
tiempo
ahorro
Existe
en
la
inspeccion y vigilancia de la
NOM ya que al ser general
para cualquier industria de
este giro, el inspector esta
familiarizado
con
los
•
parametros de la NOM, y su
criterio de aplicacion, lo que
hace su trabajo sea mâs
eficiente .
Reuso de aguas tratadas en
terrenos
agricola
que
beneficien a campesinos e
intercambien aguas de primer
uso .
2,1- 0 ,9®s
•
123
OPRODEC
ONSTRUCCJONES S.A . DE C .Y.
•
8.3.1 .2 Beneficios Privados
BENEFICIOS PRIVADOS
CANTIDAD
Recuperacion de nejayote para alimento de
N$ 92,429 .00
animales
8.3.1.3 Beneficios Totales .
ANOS
BENEFICIO
PUBLICO
N$ 2,477,985 .00
1
•
BENEFICIOS TOTALES
BENEFICIO
BENEFICIO
PRI VA DO
TOTAL
N$ 92,429 .00 .- Z. 510/ y / 1
N$2,570,414 .00
V.P.N.BENEFI
CIOS (15%)
N$2,570,414 .00
2
3
N$2,570,414 .00
4
N$2,570,414 .00
5
6
N$2,570,414 .00
N$1,690,088 .90
N$1,469,642 .50
N$2,570,414 .00
N$1,277,950 .00
7
N$2,570,414 .00
N$1,111,260 .90
8
N$2,570,414 .00
N$966,3 13 .83
9
N$2,570,414 .00
N$840,272 .90
10
N$2,570,414 .00
N$730,672 .08
11
N$2,570,414 .00
N$635,367 .03
12
N$2,570,414 .00
N$552,493 .07
13
14
N$2,570,414,00
N$480,428 .76
N$2,570,414 .00
N$417,764 .14
15
N$2,570,414 .00
N$363,273 .16
N$2,570,414 .00
SUMA =
•
124
ti
N$2,235,142 .60
N$1,943,602 .30
N$17,284,686 .00
OPRODEC
ONSTRUCCIONES S .A . DEC. V.
8.3.2 Beneficios no cuantificables que deriven de la aplicacion de la Norma Oficial
Mexicana.
IMPACTO DE LOS CONTAMINANTES AL MEDIO AMBIENTE
En promedio, 730 kg . de maiz ocupan un volumen del m 3 , del cual 35 por ciento corresponde
al volumen libre que se encuentra entre los granos . Esto significa que 730 Kg . de maiz ocupan
un volumen efectivo de 650 I . por to que 3 ton . de maiz abarcan un volumen bruto de 4 .1 m3 y
2 .66 m 3 de volumen efectivo.
Al mezclar 3 ton . de maiz con 4m3 de agua se obtiene un volumen real de 6 .66 m3 . Si el
tanque de cocimiento tiene un volumen total de 7 .5 m3 , la diferencia de volumenes es de 0 .84
m3 , to que corresponde a una altura de 30 cm entre el limite superior del tanque y la superficie
del liquido . Este valor de 30cm concuerda con el proporcionado por el personal de la planta
procesadora de nixtamal.
•
La humedas relativa promedio del maiz antes de convertirse en nixtamal es de 12 .5 porciento, y
ya como nixtamal de 43% . Considerando que 3 ton de maiz sin ser aim nixtamal contiene
12 .5% de agua, el peso del maiz en base seca es de 2.63 ton . Despreciando la cantidad de
solidos perdida por el grano durante el cocimiento para dar como resultado maiz cocido con un
peso total de 4 .54ton., to que significa un volumen de 4 .2 m3. Como resultado del balance de
materia se tiene que el agua de cocimiento sobrante es 2 .48 m3 .
Durante la operacion de lavado no hay absorcion de agua en el maiz ; la humedad relativa del
grano se mantiene constante en 43% . Para el lavado se le agrega al maiz escurrido agua hasta
llegar a la misma altura en el tanque durante el cocimiento . Esto significa que nuevamente el
volumen de la mezcla es de 6 .66 m3 . Como el volumen del maiz no cambia y es de 4 .2 m3 , el
volumen restante corresponde al agua de lavado, siendo de 2 .46 m3
Se puede concluir que para obtener nixtamal de 3 ton de maiz se requieren 6 .45 ton de agua,
de las cuales 4.91 abandonan el proceso como agua de desecho o nejayote . Las 1 .55 ton
restantes son absorbidas por el maiz . Para procesar I ton. de maiz se requieren 2 .15m3 de
agua, los cuales producen 1 .64 m 3 de aguas de desecho o nejayote . si la produccion maxima
•
125
OPRODEC
ONSTRUCCIONES S.A . DE C.V.
•
significa el consumo de 600 ton . de maiz, el consumo de agua es de 1 290 m 3 / dia y la
produccion de nejayote de 984 m 3 / dia.
Los contaminantes emanados de Ias industria de molinos de grano impactan de distinta forma
dada su naturaleza a los distintos parâmetros ' ambientales ; en el cuadro siguiente se presentan
los principales contaminantes y los efectos que estos realizan en los factores biOticos y
avioticos de los ecosistemas afectados .
•
126
C
O P R O D.A . E
DE C.V.
ONSTRUCCIONES S
PRINCIPALES CONTAMINANTES GENERALES Y SU IMPACTO AL MEDIO
AMBIENTE.
CONTAMINANTE
Solidos en suspension S .S .
Solidos disueltos S .D .
IMPACTO AL MEDIO AMBIENTE
Reducen la penetracion de la Luz, reduciendo la
fotosintesis en ecosistemas acuâticos.
Incrementan la presion osmotica generando cambios
fisiologicos en la biota incluyendo la muerte.
PH Las especies acuâticas viven dentro de estrechos
Iimites de PH si se presentan variaciones bruscas
conducen a la muerte de los organismos.
Fungicidas Estos son toxicos a los organismos y provocan
acumulacion en niveles troficos superiores acarreando
la muerte.
Insecticidas Estos son toxicos a los organismos acuâticos y
provocan acumulacion en niveles troficos superiores
acarreando la muerte.
Herbicidas Estos son toxicos a los organismos acuâticos y
provocan acumulacion troficos superiores acarreando
la muerte.
Detergentes .
Disminuye la tension superficial del agua e inhibe la
fotosintesis
Temperatura
Materia Orgânica
Acelera el metabolismo de las especies acuâticas
Los azucares favorecen fenomenos fermentativos con
(carbohidratos)
produccion de âcidos y alcoholes toxicos para la
microflora y microfauna acuâtica.
Dioxido de azufre SO2 Los contaminantes constituidos de azufre como son
los sulfhidrilo, disulfuros, metasulfitos, oxidos de
azufre, todos son tOxicos para la biota acuâtica.
Las aguas residuales de mayor importancia son las correspondientes al proceso de lavado de
materia prima, de equipo y pisos, por lo que contienen basuras grandes y desechos como
azucares, féculas y carbohidratos, derivados del producto bruto o cocinado.
127
ppnn,,
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•
1I
OPRODEC
ONSTRUCCIONES S .A. DE C.V.
II~~
8.3 .3 Supuestos y bases utilizados para el câlculo de beneficios (cuantificables y no
cuantificables) que se deriven de la aplicacion de la norma, por sectores beneficiados.
Para fijar las CPD' a una empresa que descarga a un cuerpo receptor se emplea un periodo de 2
meses, ademas de costos por personal, equipo y. procesamiento de la informacion . Si se
consideran dos especialistas con un sueldo de N$ 6,000 .00 por cada uno, viaticos de
N$15,000 .00 y el costo por equipo y procesamiento de informacion se considera de N$
13,000 .00 se obtiene un costo total por CPD de N$ 40,000 .00.
De acuerdo con la informacion obtenida, se cuenta en el pais con 12,390 molinos de maiz y si
consideramos que el 40% de éstos descargan a cuerpos receptores, ya que predominan los
molinos que descargan al alcantarillado (60%).
Por lo tanto se tendrian que realizar (12,390 x 0 .4), 4,956 estudios ; sin embargo, el equipo
técnico y de trabajo podrian realizar hasta 4 estudios de CPD lo que el numero de estudios
seria de 1,239 . Por lo tanto se tendria un ahorro de N$ 49,560 .00.
•
Si se parte del supuesto de que se deben inspecionar 4,956 empresas, con dos visitas al ano ; se
tendria un total de inspecciones por ano 9,912 . Por el método tradicional de fijacion de CPD,
un inspector cubriria 4 visitas por ano para este giro industrial ; al aplicarse la NOM el inspector
cubriria hasta 8 visitas por ano, el costo del gobierno por visita de inspector se puede
considerar de N$ 95 .00 ; por lo tanto el costo sera de : 9,912/4=4,478, con un costo de N$
235,410.00 y con la aplicacion de la NOM, se tendria 9912/8 = 1239 un costo de N$
117,705 .00, por lo que el ahorro neto sera de N$ 117,705 .00.
Para el caso del intercambio de aguas tratadas que cumplan con la normatividad, lo que permite
hacer un use de eilas en riego agricola, se puede estimar un ahorro, bajo el siguiente supuesto :
La generacion de aguas residuales se calcula indirectamente por la produccion nacional que es
de 2,407,000 .00 toneladas de masa por ano . Se considera que el 40% es susceptible de reuso
en riego por las condiciones locales de la descarga y si se parte de la base, de acuerdo con las
investigaciones realizadas, que una tonelada de procesamiento de maiz genera
aproximadamente 1 .6 m3 , se tiene una produccion de (1 .6 m3 x 0.4 x 2,407,000 .00) =
1,540,480 m3 /ano.
•
128
OPRODEC
ONSTRUCCIONES S.A . OE C.V.
Este volumen es susceptible de intercambiarse por agua de primer uso, cuyo costo se estima en
N$1 .50 por metro cubico, por lo que se tendria un ahorro de (1,540,480 m 3/ano x
N$1 .50/m3 )= N$ 2,310,720 .00.
Ahorro total en beneficio publico (A)
A= 49,560 + 117,705 + 2,310,720 = 2,477,985
Supuestos de beneficios privados.
Si se tiene una produccion de 1,540,480 m3 /an() de aguas residuales(nejayote) que descargan a
cuerpos receptores y se considera el 20% de reutilizarse como alimento para cerdos o ganado
bovino, se tiene un aprovechamiento de 1,540,480 x 0 .2 = 308,096 ton/m 3 de nejayote; si
consideramos un precio de N$ 0 .30/m 3 , se tiene un ahorro de 308,096 x 0 .30 = N$ 92,429 .00.
•
8.3.4 Enunciar personas o grupos que se benefician.
Dada la dispersion de esta actividad en todo el territorio nacional y los efectos altamente
nocivos para el medio ambiente en general, de algunos contaminantes contenidos en sus aguas
residuales, se considera que la poblacion en general se vera beneficiada, destacando desde
luego, las Areas marginadas que no tienen acceso a los servicios de agua potable y asistencia
médica.
8 .4
Costos.
8.4 .1 Costos cuantificables que se derivan de la aplicacion de la Norma Oficial
Mexicana, por ano, por sectores afectados .
•
129
1!
O P R O D E C
ONSTRGCCIONES S.A . DEC.V.
•
8.4.1 .1 Costos Pnblicos
COSTOS PUBLICOS
CONCEPTO
vigilancia
e
Costo por
inspecciOn de cumplimiento de
la NOM.
ANOS
CANTIDAD
En forma permanente
N$117,705 .00
8.4.1 .2 Costos Privados
COSTOS PUBLICOS
CONCEPTO
•
ASOS
Construccion e instalacion
CANTIDAD
N$1,952,000 .00
de sistemas de tratamiento
de aquas residuales .
Costo por operacion
mantenimiento anual
y
N$234,240 .00
•
1 30
O P R O D. E
C
DE C.V.
ONSTRUCCIONES S.A
•
8 .4 .1 .3 Costos Totales
COSTOS TOTALES
ANOS
COSTOS
PUBLICOS
COSTO TOTAL
V.P.N. DE
COSTOS (15%)
1
N$2,303,945 .00
N$2,303,945 .00
2
N$2,303,945 .00
N$2,003,430 .40
3
N$2,303,945 .00
N$1,742,113 .40
4
N$2,303,945 .00
N$1,514,881 ..20
5
N$2,303,945 .00
N$1,317,288 .00
6
N$2,303,945 .00
7
N$2,303,945 .00
N$1,145,467 .90
N$996,059 .00
8
N$2,303,945 .00
N$866,138 .26
9
N$2,303,945 .00
N$753,163 .71
10
N$2,303,945 .00
N$654,924 .96
11
N$2,303,945 .00
N$569,499 .97
12
N$2,303,945 .00
N$495,217 .36
13
N$2,303,945 .00
N$430,623 .79
14
N$2,303,945 .00
N$374,455 .47
15
N$2,303,945 .00
N$325,613 .45
N$1 17,705 .00
COSTOS
PRIVADOS
N$2,186,240 .00
SUMA =
N$15,492,822 .00
8.4 .2 Costos no cuantificables en términos monetarios derivados de la aplicacion de la
norma.
Perdida de competitividad en los mercados internacionales por el bajo control sanitario
en los productos del campo que se exportan.
-
Saneamiento de cuerpos receptores por no recibir descarga industriales de este giro lo
que permitirâ un incremento de los usos del cuerpo receptor .
•
131
OPRODEC
ONSTRUCC/ONES S.A. DE C. V.
Disminuir enfermedades gastrointestinales por el riego de frutas y verduras con aguas
negras sin tratamiento.
8.4.3 Supuestos y bases utilizados para el câlculo de costos (cuantificables y no
cuantificables) que se deriven de la aplicacion de la norma, por sectores afectados:
Supuestos de costos publicos (ver supuestos de beneficios publicos).
Supuestos de costos privados si se tiene un universo de 12,390 molinos de maiz y se considera
que solo el 40% descarga a cuerpos receptores, se tiene que 4,956 molinos deberân instalar sus
sistemas de tratamiento de aguas residuales . Si se considera una generacion de aguas residuales
de 1,540,480 m 3/ano (48 .8 I/seg) ; el costo por tratamiento se considera de 1 I/seg =
N$40,000 .00 por lo que se tiene un costo de N$40,000 .00 X 48 .81/seg = N$ 1,952,000.00.
•
_
8.4.4 Enunciar personas o grupos que asumirân la carga de los costos de la aplicacion
de la norma.
La mayor carga de los costos recae en las empresas del giro industrial que se esta normando.
Adicionalmente, se considera que en la situacion actual, ademâs de la degradacion del
ambiente, Ias autoridades incurren en costos muy elevados para abastecer de agua potable a la
poblacion, en virtud de que las fuentes de abastecimiento, estân cada vez mâs contaminadas.
En resumen se espera que los siguientes grupos cubran los costos que se presentan debido a la
implementaciOn de la norma:
-
Industria (a través de inversiones en equipo de tratamiento y costos de operacion y
mantenimiento).
-
Gobierno (a través de programas de incentivos y debido a los costos de operacion en el
procedimiento de verificacion del cumplimiento de la norma).
132
OPRODEC
ONSTRUCCIONES S.A . DE C. V.
•
8.5
Beneficios netos potenciales (beneficios menos costos).
BENEFICIOS NETOS
VALOR
PRESENTE
TOTALES
N$17,284,686 .00
BENEFICIOS
VALOR PRESENTE COSTOS TOTALES
N$15,492,822 .00
VALOR PRESENTE DE BENEFICIOS
N$1,791,864 .00
NETOS
8.6
Justificacion de la emision de una Norma Mexicana como la mejor alternativa.
8.6.1 Otras alternativas consideradas.
— Descargas sin control normativo
-
Descarga con condiciones particulares.
-
Aplicacion de la Ley Federal de Derechos.
8.6.2 Justificacion de la norma propuesta como la alternativa mâs costo efectivo.
— Descarga sin control normativo.
Esta alternativa representa la descarga proveniente a los cuerpos receptores sin ninguna
restriccion.
De acuerdo a la informacion obtenida respecto a la calidad esperada a las descargas
provenientes de Molinos de granos, rebasan substancialmente los valores establecidos como
criterios para los diferentes usos del recurso hidrâulico, aun considerando los efectos de
dilucion que pudieran darse, por lo que ademâs de limitar su aprovechamiento, se pondria en
•
riesgo el sustento de la vida de estos ecosistemas .
133
OPRODEC
ONSTRUCC/ONES S.A . DE C.V.
•
- Descarga con condiciones particulares.
En esta alternativa se Iogra el control de la calidad del efluente de acuerdo a lo requerido por
las condiciones especificas del cuerpo receptor, las implicaciones del recurso y procedimiento
de verificacion para poder realizar el establecimiento de condiciones particulares de descarga
en recaer exclusivamente en el sector publico ha mostrado la existencia de rezagos
significativos, de tal suerte que en 10 afios de aplicacion de esta estrategia se logro fijar
unicamente las condiciones particulares de descarga al 20% de la planta industrial existente en
el pals.
- Aplicacion de la Ley Federal de Derechos.
No obstante que esta ley se establecio con la finalidad de motivar la implementacion de
tecnologia por pane de responsables de descarga, para el tratamiento de efluentes con la idea
de realizar la proteccion de los cuerpos receptores, debido a que unicamente considera el gasto
y los parâmetros : DQO y SST como elementos de control, no satisface actualmente las
•
exigencias requeridas, ya que deja sin considerar otros parâmetros que desde el punto de vista
del saneamiento y la proteccion ambiental resultan elementos significativos.
•
134
OPRODEC
ONSTRUCCJONES S.A . DE C.V.
•
IX.- PROGRAMA DE CONSULTA
OPRODEC
ONSTRUCCIONES S.A . DE C.V.
•
IX .- FORMULACION DEL PROGRAMA DE CONSULTA.
Con el fin de continuar con el desarrollo de normatividad ambiental el programa sectorial
ambiental de México el cual considera dentro de sus objetivos fundamentales, la elaboracion y
expedicion de normas oficiales mexicanas que establezcan los limites mâximos permisibles de
contaminantes de dichas descargas a fin de asegurar una calidad de agua satisfactoria para el
bienestar de la poblacion y equilibrio ecologico, es obligatorio realizar un programa de consulta
popular en el cual a pesar de que en este anteproyecto se obtuvieron evaluaciones positivas del
factor costo-beneficio es inprescindible, con base en las political democrâticas de gobierno de
este pais, presentar a consideracion de los diferentes sectores de la poblacion los conceptos
legales y técnicos que contiene este anteproyecto.
Para esta accion se propone con fines de servir una estrategia adecuada, realizar la consulta en
primer orden con los sectores involucrados, posteriormente con las câmaras y las instituciones
cientiticas y técnicas y por ultimo con los diversos sectores de la poblacion.
• El anteproyecto de norma oficial mexicana que establece los limites mâximos permisibles de
contaminantes en las descargas de aguas residuales a cuerpos receptores provenientes de la
industria de molinos de granos contempla el objetivo de la metodologia aprobada en términos
de referencia la exposicion y consulta a la asociacion de industriales del ramo, con el proposito
de que conozcan desde su creacion, con el fin de asegurar su cumplimiento y su aplicablilidad.
Para realizar la consulta popular la industria de molinos de granos se presenta el programa de
consulta publica, este se contempla realizarlo en 60 dias, en este se realizaran 5 actividades de
esta, 3 son presentaciones del anteproyecto, estas van dirigidas a funcionarios del Instituto
Nacional de Ecologia y a los representantes del ramo, las otras dos actividades van
encaminadas al anâlisis de opiniones y sugerencias y las que procedan incorporarse al cuerpo de
anteproyecto de norma.
•
135
•
•
PROGRAMA DE CONSULTA DEL ANTEPROYECTO DE NORMA DE LA INDUSTRIA DE MOLINOS DE GRANOS.
SEMANAS
DIRIGIDA A :
ACTIVIDADES
11
2
1 .-
Preesentacion
del
proyecto
de
norma Funcionarios
Normatividad .
mexicana de la industria de molinos de granos .
de
la
Instituto
Direccion
Nacional
General
de
de
Ecologia-
Secretaria de Desarrollo Social.
II.-
Preesentacion
del
proyecto
de
norma Representantes de la Asociacion de la industria de
mexicana de la industria de molinos de granos .
111 .-Preesentacion
del
proyecto
de
molinos de granos.
norma Industriales y sus representantes de la Asociacion.
mexicana de la industria de molinos de granos .
IV .-
Sistematizacion
de
las
opiniones
y
sugerencias recogidas.
V .- Incorporacion de opiniones y sugerencias del sector al proyecto de norma mexicana .
3
4
1
2
3
a