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UNIVERSIDAD APEC.
ESCUELA DE GRADUADOS
TRABAJO FINAL PARA OPTAR POR EL
TITULO DE MAESTRIA EN GERENCIA Y
PRODUCTIVIDAD
TITULO
“Propuesta de automatización del proceso de monitoreo de
parámetros físico-químicos del sistema de purificación de agua
de la empresa Agua Planeta Azul S.A. en el año 2011. Santo
Domingo R. D.”
POSTULANTE
José Ignacio Alfonseca Heredia 2009-2137
TUTOR(A)
Ivelisse Comprés Clemente. MA, MsC, MBA
Santo Domingo, República Dominicana
Mayo 2011.
DEDICATORIAS.
A mis amigos, familiares, ex y actuales compañeros
de trabajo, compañeros de maestría, asesores y a todos
los que de una u otra manera, tuvieron algo que ver:
Gracias.
ii
Contenido
RESUMEN ..................................................................................................... vii
INTRODUCCION ............................................................................................ 1
CAPITULO 1. PROCESOS DE MONITOREO Y SISTEMA DE
PURIFICACIÓN DE AGUA. ............................................................................ 6
1.1. Concepto e importancia del monitoreo. ................................................ 7
1.2. Concepto, procesos e importancia de la purificación de agua. ............ 8
CAPITULO 2. EMPRESA AGUA PLANETA AZUL Y EL PROCESO DE
MONITOREO. ............................................................................................... 31
2.1. Descripción de la Empresa agua Planeta Azul. ..................................... 31
2.1.1. Historia de la empresa agua Planeta Azul S.A.. ............................. 33
2.1.2. Misión: ............................................................................................ 33
2.1.3. Visión: .............................................................................................. 34
2.1.4. Valores. ........................................................................................... 34
2.1.5. Filosofía de la empresa: .................................................................. 35
2.1.6. Logros de la empresa: ..................................................................... 35
2.1.7 Instituciones que avalan la calidad de la empresa agua Planeta Azul
S.A. ............................................................................................................ 36
2.1.7.1. Dirección General De Normas Y Sistemas De Calidad
(DIGENOR): ........................................................................................... 37
2.1.7.2. National sanitization foundation (NSF INTERNATIONAL). ........ 37
2.1.7.3. Latin American international bottled water association (LAIBWA).
............................................................................................................... 37
2.1.8. Objetivo de agua Planeta Azul S.A: ................................................. 38
2.1.9. Compromiso social: ......................................................................... 38
2.2. Elementos del sistema de purificación de agua de la empresa agua
Planeta Azul S.A. .......................................................................................... 39
2.2.1. Clorinación. .................................................................................. 40
2.2.2. Filtración de arena. .......................................................................... 40
2.2.3. Filtración con carbón activado. ..................................................... 41
iii
2.2.4. Ablandamiento del agua. .............................................................. 42
2.2.5. Osmosis inversa. .......................................................................... 42
2.2.6. Radiación ultravioleta. .................................................................. 43
2.2.7. Ozonización. ................................................................................. 44
2.3. Parámetros que se monitorean en el proceso de purificación de agua
de la empresa agua Planeta Azul S.A. ......................................................... 44
2.3.1. Concentración de cloro residual. ..................................................... 44
2.3.2. Turbidez. .......................................................................................... 45
2.3.3. Dureza. ............................................................................................ 45
2.3.4. Total de Sólidos Disueltos (TDS). .................................................... 46
2.3.5. Conductividad. ................................................................................. 46
2.3.6. Potencial de Hidrogeniones (pH). .................................................... 46
2.3.7. Concentración de ozono. ................................................................. 47
2.3.8. Concentración de cloruros. .............................................................. 47
2.4. Procedimientos de monitoreo actuales en la empresa agua Planeta Azul
S.A. (ver anexo # 3). ..................................................................................... 47
2.4.1. Monitoreo de conductividad / TDS: .................................................. 47
2.4.2. Método de medición de reactivo índigo (medición de ozono). ......... 48
2.4.3. Método de titulación con EDTA (medición de dureza). .................... 48
2.4.4. Procedimiento de medición de cloro libre (DPD). ............................ 49
2.4.5. Procedimiento de medición de pH. .................................................. 49
2.4.6. Procedimiento de medición de cloruros. .......................................... 49
2.5. Investigación: ......................................................................................... 50
2.5.1. Visitas y observación: ...................................................................... 52
2.5.2. Entrevistas: ...................................................................................... 53
CAPITULO 3. PROPUESTA DE AUTOMATIZACIÓN DEL SISTEMA DE
PURIFICACIÓN DE AGUA. .......................................................................... 59
3.1. Análisis de factibilidad técnica. ........................................................... 61
3.1.1. Distribución de los equipos en la planta, infraestructura y equipos
auxiliares: ............................................................................................... 61
3.1.2. Descripción de los tipos de nuevos equipos a instalar. ................ 62
iv
3.1.2.1. Turbidímetro de bajo rango modelo 1720E. .............................. 62
3.1.2.2. Sensor de ozono amperométrico modelo 9185sc. .................... 63
3.1.2.3. Analizador de cloro modelo cl17 ............................................... 64
3.1.2.4. Monitor de dureza sp510 ........................................................... 65
3.1.2.5. Sensores de conductividad. ...................................................... 66
3.1.2.6. Sensor de pH. ........................................................................... 67
3.1.2.7. Controlador universal multiparámetro modelo sc1000. ............. 68
3.1.3. Proveedor de los equipos: ............................................................ 69
3.1.4. Energía: ........................................................................................ 70
3.1.5. Precios: ........................................................................................ 71
3.1.6. Costo de mantenimiento: .............................................................. 73
3.1.7. Costo de instalación y puesta en marcha: .................................... 74
3.1.8. Capacidad de los equipos: ........................................................... 75
3.1.9. Garantía de los equipos. .............................................................. 77
3.1.10. Descripción del nuevo proceso de monitoreo. ............................ 78
3.2. Análisis de factibilidad económica. ..................................................... 78
3.2.1. Costos de energía. ....................................................................... 79
3.2.2. Precios de los equipos: ................................................................ 80
3.2.3. Costos de mantenimiento: ............................................................ 82
3.2.4. Costos de calibración externa: ..................................................... 83
3.2.5. Inversión inicial: ............................................................................ 83
3.2.6. Depreciación: ............................................................................... 84
3.2.7. Costos totales del proyecto, por meses, para el primer año: ....... 86
3.2.8. Financiamiento. ............................................................................ 89
3.2.9. Evaluación por el método valor presente neto (VPN). .................. 91
3.3. CONCLUSIONES: .............................................................................. 94
3.4. RECOMENDACIONES. ...................................................................... 96
BIBLIOGRAFIA ............................................................................................. 98
ANEXOS: .................................................................................................... 101
v
LISTA DE TABLAS
Tabla No 1. Agentes patógenos que se transmiten a través del agua. ......... 15
Tabla No 2. Listado de equipos a instalar por plantas. ................................. 60
Tabla No 3. Listado de precios de equipos a instalar en La planta # 2. ....... 72
Tabla No 4. Listado de precios de equipos a instalar en la planta # 1. ........ 73
Tabla No 5. Garantías aplicables a cada equipo. ......................................... 77
Tabla No 6. Requerimientos de energía de cada equipo. ............................ 79
Tabla No 7. Precios unitarios y totales de los equipos a instalar en planta #2.
...................................................................................................................... 80
Tabla No 8. Precios unitarios y totales de los equipos a instalar en planta #1.
...................................................................................................................... 81
Tabla No 9. Costos de los reactivos y kits de mantenimiento (en RD$): ...... 82
Tabla No 10. Costos estimados de la calibración de los equipos. ................ 85
Tabla No 11. Depreciación de los equipos de monitoreo en línea. ............... 85
Tabla No 12. Costos totales por equipos en el primer año. .......................... 86
Tabla No 13. Gastos por año de los equipos, después del primer año. ........ 88
Tabla No 14. Amortización de préstamo para planta # 1. (En RD$) ............ 89
Tabla No 15. Amortización de préstamo para planta # 2. (En RD$). ............ 90
Tabla No 16. Amortización de préstamo (en RD$). ..................................... 90
vi
LISTA DE FIGURAS.
Figura No 1. Turbidímetro marca Hach ....................................................... 102
Figura No 2. Conductímetro marca Hach. .................................................. 102
Figura No 3. Espectrofotometro Hach ......................................................... 102
Figura No 4. Medidor de PH. ...................................................................... 102
Figura No 6. Medidor redox en línea. .......................................................... 102
Figura No 5. Turbidímetro en línea. ............................................................ 102
Figura No 7. Medidor de pH en línea. ......................................................... 102
Figura No 8. Conductímetro en línea. ......................................................... 102
vii
RESUMEN
Esta investigación tuvo por objetivo proponer un sistema automático
de monitoreo para la empresa Agua Planeta Azul, sobre la base de la
instalación de múltiples equipos de monitoreo en el sistema de purificación
de agua. Otros objetivos que se persiguieron son conocer las relaciones
entre variables y obtener retroalimentación en menores períodos de tiempo
sobre las condiciones de los parámetros. La metodología utilizada fue de
observación, entrevistas y visitas a plantas que tienen equipos de
monitoreo en línea instalados en sus sistemas de purificación de agua, así
como entrevistas a personal con responsabilidades en las líneas donde están
instalados los equipos. En la propuesta de automatización se incluyó un
análisis de factibilidad técnica y análisis de factibilidad económica, y por
último las conclusiones y recomendaciones. Como resultado, se obtuvo la
comprobación de la factibilidad técnica y económica de la automatización, se
comprobó que estos equipos no entran en contradicción con el personal, se
comprobó también que son una fuente de ventaja competitiva, que ayudan al
control y la eficiencia de las operaciones. La conclusión lógica fue la
implementación del proyecto, además de otras conclusiones como fueron los
beneficios que la disponibilidad de estos equipos representa para la
eficiencia y control de las operaciones, el hecho de que no entran en
contradicción con el personal, y que pueden ser la puerta de entrada para
otras opciones de automatización.
1
INTRODUCCION
El agua se considera el solvente universal, porque puede disolverse
en ella casi todo tipo de sustancias, como son metales, gases y compuestos
orgánicos. También es el medio fundamental de vida de una gran cantidad
de microorganismos como son virus, bacterias y hongos, muchos de ellos
son patógenos al hombre.
La presencia de esta gran cantidad de elementos “indeseables” es lo
que hace necesario la purificación del agua, porque muchos de estos
elementos contaminantes afectan la salud de las personas, el sabor y la
apariencia del agua.
Para lograr eliminar los contaminantes del agua es necesario el
proceso de purificación, que incluye una serie de pasos, y cada uno debe ser
monitoreado, para garantizar que los parámetros requeridos se mantengan.
Esta investigación y propuesta de automatización se realizará en el
sistema de purificación de agua de la empresa agua Planeta Azul S.A. y
tendrá por objetivo dotar a esta empresa de un sistema de monitoreo
moderno, en línea, donde habrá retroalimentación constante sobre las
condiciones de los parámetros que se deben monitorear en el sistema de
purificación de agua, y tiene su origen, precisamente en la necesidad de
tener conocimiento permanente de cómo se comportan los diversos
parámetros.
Otros objetivos que se perseguirán son: conocer relaciones
especificas entre variables, menores tiempos para obtener retroalimentación
sobre los parámetros del sistema, evaluar una nueva forma de monitoreo y
además una nueva forma de recolección y almacenamiento de datos.
2
El marco teórico partirá de la explicación de la importancia de la
purificación del agua y los diversos contaminantes que pueden afectarla,
como son contaminantes químicos, físicos, radiológicos, microbiológicos
(virus, bacterias y parásitos) y otros que tienen que ver con la aceptabilidad
del agua, es decir que afectan su sabor, olor y color. Se presentarán
también las formas y métodos más aceptados para eliminar estos
contaminantes.
El marco teórico explicará asimismo el concepto de monitoreo tomado
de la definición de la organización panamericana de la salud como
“seguimiento rutinario de un programa a través de una medición regular y
continua para ver si las actividades planificadas se están realizando”.
En esta investigación también se explicarán las características de la
empresa donde se realizará la investigación, su historia, misión, visión,
valores, objetivos, instituciones que avalan la calidad de su producto y
responsabilidad social. Asimismo se señalarán los diversos componentes del
sistema de purificación de agua de la empresa agua Planeta Azul S.A. como
son la clorinación, la filtración con arena, carbón activado, ablandamiento del
agua, osmosis invertida, radiación ultravioleta e inyección de ozono. También
se explicarán los diversos parámetros que se monitorean en el sistema de
purificación de agua, como son la concentración de cloro residual,
concentración de ozono, dureza, total de sólidos disueltos, conductividad,
turbidez, concentración de cloruros y pH.
Planteará además una descripción de los procedimientos de
monitoreo actuales en la empresa, con la intención de señalar que lo que se
planteará como alternativa a estos procedimientos es muy superior en
términos de eficiencia y efectividad para detectar desviaciones.
En términos metodológicos se utilizará el tipo de estudio exploratorio,
debido a que es la primera propuesta de automatización del proceso de
3
monitoreo del sistema de purificación de agua. Esta propuesta partirá de la
observación de las condiciones de operación el sistema de purificación de
agua en la actualidad, y de la necesidad de una alternativa de monitoreo más
eficiente, además del análisis de una alternativa, que será la instalación de
equipos de monitoreo en línea.
Se utilizarán dos técnicas para la recolección de datos, una de ellas
será secundaria a través de libros, manuales y normas con la intención de
dar soporte conceptual a todo el proceso de purificación de agua, su
importancia, las especificaciones técnicas de los equipos y cotizaciones para
fines de análisis técnico y económico.
Las otras técnicas serán primarias, una de ellas será la observación.
En esta investigación se realizarán dos visitas a empresas con equipos de
monitoreo en línea instalados. Las empresas serán un laboratorio de
producción de medicamentos y una planta de producción de cerveza. El
objetivo de estas visitas será la observación en operación de los equipos de
monitoreo en línea. La otra técnica a utilizar será la entrevista. En las
mismas empresas que se visitarán se realizarán entrevistas al personal
supervisor de las líneas donde están instalados los equipos de medición en
línea, además se realizará una entrevista a un representante técnico de la
empresa proveedora de los equipos de monitoreo en línea, con la intención
de conocer, en ambos casos, sus opiniones sobre los equipos y detalles
sobre su experiencia de ventas, capacidades y cualidades de los equipos,
beneficios, existencia en el mercado y futuro de estos equipos. En todos los
casos se requerirá opiniones respecto de las cualidades de los equipos.
Para fines de ordenamiento e interpretación de los datos, se realizará
una transcripción de la entrevista, y sus resultados serán tomados como
base para justificar ante la empresa agua Planeta Azul, la conveniencia de
tener estos equipos.
4
Para esta investigación se consultarán múltiples fuentes bibliográficas,
como libros, revistas y manuales, siendo las obras que más se consultarán
el manual de operador de planta de la Latin American International Boltled
Wáter Association (LAIBWA), y el manual para la calidad del agua potable de
la organización mundial de la salud (OMS), por ser documentos de gran
confiabilidad en materia de purificación y calidad del agua potable.
También se consultará el “Master Catalog Hach” version 2010-2011,
porque es la referencia obligada en términos de descripción y capacidades
de los equipos de monitoreo. También serán requeridas cotizaciones de
equipos y material de mantenimiento a la empresa proveedora.
Para un estudio de esta naturaleza, se podrán presentar dificultades.
La principal dificultad pudiera estar relacionada con el acceso a plantas
para ver los equipos de monitoreo en línea. Una gran cantidad de empresas,
aún teniendo sistemas de purificación de agua pudieran no tener equipos de
monitoreo en línea. Se podría presentar también, que varias empresas, que
probablemente tienen equipos en línea, estén en labores de mantenimiento
y no estarían permitiendo visitas. De manera que para estudios posteriores,
que requerirán visitas a plantas, se recomienda concertarlas con el mayor
tiempo posible. En esta investigación se contactarán dos empresas para
visitarlas.
La investigación estará estructurada en tres capítulos.
El primer capítulo versará sobre el concepto y la importancia del
monitoreo así como el concepto y la importancia de la purificación de agua.
El objetivo de este capítulo será definir y presentar la importancia tanto del
monitoreo como de la purificación de agua.
El segundo capítulo se referirá a una descripción de la empresa agua
Planeta Azul S.A. en términos de su composición, visión, misión, valores,
5
responsabilidad social y objetivos. En este capítulo se describirán los
componentes del sistema de purificación de agua de la empresa, los
parámetros que se monitorean en la empresa, los procedimientos de
monitoreo actualmente utilizados. En este capítulo estará insertado el
componente de investigación, con la parte metodológica, en lo que se refiere
a la observación y entrevistas, el objetivo de este capítulo será presentar a
la empresa agua Planeta Azul, y la parte metodológica de la investigación.
El tercer capítulo se referirá a la propuesta de automatización del
sistema de purificación de agua, estará dividido en análisis de factibilidad
técnica que incluirá una descripción de los equipos a instalar, la distribución
de los equipos en la planta, infraestructura y equipos auxiliares, proveedor de
los equipos, requerimientos de energía, precios, requerimientos de
mantenimiento, costos de instalación y puesta en marcha, capacidad de los
equipos, garantía de los equipos, descripción del nuevo proceso de
monitoreo, y un análisis de factibilidad económica, que contendrá los costos
de la energía, precios de los equipos, costos de mantenimiento, costos de
calibración externa, inversión inicial, depreciación, costo totales del proyecto
para el primer año, financiamiento y evaluación por el método VPN. El
objetivo de este capítulo será presentar la propuesta en términos técnicos y
económicos.
Luego pasará a las recomendaciones y conclusiones, bibliografía y
sección de anexos.
6
CAPITULO 1. PROCESOS DE MONITOREO Y
SISTEMA DE PURIFICACIÓN DE AGUA.
El agua forma casi tres cuartas partes de la superficie de la tierra, y es
un componente fundamental en toda la materia vegetal y animal.
En el prólogo de la guía para la calidad del agua potable de la OMS1
expresa “el acceso a agua potable es fundamental para la salud, uno de los
derechos humanos básicos, y un componente fundamental de las políticas
eficaces de protección a la salud”2
La purificación del agua se puede considerar quizás como la más
importante de las innovaciones del hombre en materia de salud pública a
través de toda la historia de la humanidad. Porque a través de la purificación
del agua se pueden prevenir una gran cantidad de enfermedades
transmitidas a través del agua.
Para lograr una purificación adecuada del agua es necesario tener, no
solo un sistema y proceso de purificación adecuado, sino también un sistema
de monitoreo permanente, para garantizar la conformidad de los parámetros.
Es decir, a través del monitoreo se puede comparar lo que se está
produciendo en el proceso, con lo que establecen las normas.
Se debe entender entonces, que el monitoreo constante del sistema
de purificación, es lo que garantiza un producto con los estándares de
calidad que garanticen la salud de los consumidores.
1 Organización mundial de la salud OMS es la autoridad directiva y coordinadora de la acción sanitaria
en el sistema de las naciones unidas, responsable de liderar los asuntos sanitarios a nivel mundial. 2 Guía para la calidad del agua potable. Organización mundial de la salud. OMS. Pág. 1
7
1.1. Concepto e importancia del monitoreo.
La organización panamericana de la salud (OPS)3, define el monitoreo
en su concepción más amplia como una herramienta de gestión y
supervisión para controlar el avance de los proyectos, programas o planes en
ejecución, el cual proporciona información sistemática, uniforme y fiable,
permitiendo comparar los resultados con lo que se planificó4.
En el manual de monitoreo y evaluación de la organización
panamericana de la salud se define el monitoreo como “el seguimiento
rutinario de un programa a través de una medición regular y continua para
ver si las actividades planificadas de están realizando5.
Señala que a través del monitoreo se puede determinar:
Si el programa se está implementando según lo planeado.
La calidad del programa.
Cobertura del programa.
Ambas definiciones coinciden en el hecho de que el monitoreo es una
herramienta para verificar que los procesos están dentro de los limites de
control establecidos.
Se debe entender un proceso de monitoreo como una serie de
observaciones sistemáticas y sucesivas de determinados parámetros que
persiguen detectar desviaciones.
3 Organización panamericana de la salud: organismo internacional de salud pública dedicada a
mejorar la salud y el nivel de vida de los países de las Américas. También funge como oficina regional para las Américas de la OMS. Se considera parte de la organización de las naciones unidas ONU. 4 www.paho.org/english/ad/fch/im/isis/epi_mod/spanish/6/moni_concepto.asp. este concepto está
plasmado en el curso de gerencia para el manejo efectivo del programa ampliado de inmunización(PAI) 5 Manual de monitoreo y evaluación. Copyright 2001organizacion panamericana de la salud. Revisión:
María Virginia Pinotti, Lindsay Stewart, francisca infante, Matilde Magdaleno, mariana kastrinakis. Pág. 12
8
“Un sistema de monitoreo requiere de un conjunto de procedimientos,
metodologías y distribución de responsabilidades para asegurar la
evaluación contínua del programa y un mecanismo de retroalimentación
efectiva”6
El monitoreo operativo es la realización de una serie de observaciones
o mediciones, según un plan establecido, para determinar si las medidas de
control existentes funcionan correctamente.
La frecuencia del monitoreo operativo varía en función de la naturaleza
de la medida de control.
La importancia del monitoreo operativo radica en que evalúa con una
periodicidad adecuada la eficacia de las medidas de control, además permite
tener un flujo de información adecuado sobre las realidades del proceso,
facilitando una más ágil toma de decisiones. El objetivo del monitoreo
operativo es la vigilancia en tiempo oportuno de cada medida de control para
permitir una gestión eficaz del sistema.7
El monitoreo no es un fin en sí mismo, sino un paso esencial en la
administración de los procesos.
1.2. Concepto, procesos e importancia de la purificación
de agua.
De acuerdo con la Norma Dominicana para agua para consumo
humano NORDOM 64, “el agua purificada es aquella que es producida por
destilación, desionización, ósmosis inversa u otro proceso adecuado, que no
6 Guía de la OMS en fortificación de alimentos con micronutrientes pág. 4.
7 Guías para la calidad de agua potable volumen 1, recomendaciones. Organización mundial de la
salud. Pags.30, 64 y 65.
9
contiene sustancias añadidas y que cumple con los requisitos sobre agua
purificada de la farmacopea8 internacional de la OMS. Podrá llamarse agua
desionizada, de ósmosis, o destilada, en función del proceso de purificación
al que haya sido sometida”.
El agua purificada se obtiene a través de múltiples procesos de
purificación, cada uno de ellos encaminado al control de determinados
contaminantes.
Entre los procesos de purificación más comunes están: filtración (filtración
de arena, de carbón activado, microfiltración), oxidación (clorinación,
radiación ultravioleta, ozonización), intercambio de iones (ablandamiento),
osmosis inversa.
Clorinación o cloración: no es más que el proceso de agregar cloro al
agua, en cualquiera de sus denominaciones, hipoclorito de sodio, de calcio o
cloro gas. La finalidad del cloro es la desinfección microbiana, es decir, el
cloro es un potente germicida y bactericida, elimina hongos, bacterias y
mohos.
Su utilización no solo se debe a su poder germicida, sino también a que es
un poderoso agente oxidante. Puede eliminar o descomponer plaguicidas
oxidables, u oxidar especies disueltas como el manganeso9.
La adición de cloro debe ser tal que quede un residuo activo en el agua,
es decir, una vez se hayan eliminado los contaminante por la adición del
cloro, debe garantizarse la existencia de un residual ante la eventualidad de
contaminación posterior. El residual debe ser aproximado a un ppm10
La cloración tiene limitaciones muy serias en cuanto a su utilización debido
a que cambia el sabor y afecta el olor del agua, además que debido a la
8 Libros recopilatorios de recetas de productos con propiedades medicinales reales o supuestas.
9 Guía para la calidad del agua potable OMS. Pág. 159.
10 Procesos industriales. Otto M. Leidenger.pag. 110.
10
reacción del cloro en el agua se producen una serie subproductos llamados
trialometanos (THMs). Llamados así, porque todos ellos tienen un átomo de
carbono y tres átomos de halógeno11: CHCL3, CHCL2Br, CHCLBr2, CHBr3,
estas y otras sustancias orgánicas que contienen cloro y bromo son
producto de la reacción del cloro acuoso con materiales orgánicos presentes
en casi todas las aguas naturales. Estos se pueden controlar optimizando los
procesos de tratamiento.
Ozonización: el ozono es un gas que se emplea en la purificación de
aguas, debido a su poder germicida y oxidante. Está formado por tres
átomos de oxigeno, que se juntan para formar una molécula de ozono. “Dado
a que es muy inestable, se descompone con facilidad en oxigeno normal,
más un átomo de oxigeno, que es el responsable del efecto oxidante”12.
El ozono es reconocido, junto con el cloro como un potente germicida. La
forma que utiliza el ozono para inactivar microorganismos es la oxidación,
contrario a los desinfectantes químicos que matan los microorganismos
sobre la base de la interrupción de una función celular critica13.
Hasta el día de hoy, el ozono es el agente germicida más potente
disponible, es 3000 veces más rápido que el cloro para matar bacterias.
Filtración de arena: los filtros lentos de arena son depósitos que contienen
arena de sílice, con un tamaño aproximado de 0.15 a 0.3 mm, y se hace fluir
el agua a través de ellos, dejando los sólidos suspendidos y la turbidez en los
primeros centímetros del filtro.
11
Elementos que forman el grupo 17, anteriormente grupo vii A de la tabla periódica, su nombre proviene del griego que significa formadores de sales. Son parte de este grupo el flúor, cloro, bromo, yodo y ástato. 12
Manual de referencia técnica LAIBWA. pág. 118. 13
Manual de referencia técnica LAIBWA. pág. 119.
11
Estos filtros son adecuados para aguas con turbidez baja, se utilizan para
separar microorganismos, algas, protozoos, plaguicidas y amoniaco14.
Filtración con carbón activado: se considera uno de los mejores medios
para controlar olor, sabor, y la mayoría de los contaminantes químicos
orgánicos.
El carbón activado se obtiene al quemar en ausencia de aire maderas,
cáscara de coco o de nuez, y luego se lava y se trata químicamente. Hay tres
tipos de carbón activado disponibles: carbono granular activado (CGA),
carbono activado en polvo (Cap.), y bloques de carbón comprimido.15
Una parte importante del proceso de purificación de agua tiene que ver
con la eliminación de olor y sabor. Para ambos casos se utiliza el carbón
activado.
La eliminación del cloro es otra de las funciones primordiales del carbón
activado. La eliminación del cloro es más eficiente si las partículas de cloro
son de tamaño pequeño. El contacto con el cloro disminuye gradualmente la
capacidad de absorción del carbón, por lo que es necesario su lavado en
reversa16.
Otra de las funciones principales del carbón activado es la remoción de
contaminantes orgánicos, como son pesticidas, fenoles, trialometanos y
compuestos orgánicos volátiles17
Osmosis inversa: en esencia, el agua es forzada a través de una
membrana que los iones no pueden atravesar. La osmosis invertida se utiliza
para remover contaminantes orgánicos y sólidos disueltos. De lo que se trata
14
Guía para la calidad del agua potable OMS. Pág. 150. 15
Manual de referencia técnica LAIBWA pág. 86. 16
Óp. cit. pág. 87 17
Óp. cit. pág. 88
12
es de utilizar una bomba de alta presión y membranas semipermeables para
invertir el proceso natural de la osmosis.
La osmosis invertida utiliza membranas semipermeables sintéticas hechas
de materia orgánica polimérica, como el acetato de celulosa o triacetato de
celulosa.
En el proceso de osmosis invertida, hay tres flujos: alimentados,
concentrados y permeados.
Por alimentados se refiere a la entrada de agua en el osmosis inversa.
Concentrado o solución rechazada: se refiere a la solución de concentrada
de contaminante que no es capaz de pasar a través de la membrana.
Permeados: se refiere al agua altamente purificada que pasa a través de
la membrana18.
Los sistemas de osmosis invertida rechazan del 90 al 98% de las sales
disueltas y de 98 a 100% de los contaminantes orgánicos disueltos (excepto
moléculas pequeñas como los trialometanos).
Ablandamiento del agua: significa la remoción de los minerales que
causan la dureza, fundamentalmente calcio y magnesio. Este proceso se
realiza sobre la base del intercambio de cationes19, es decir iones con la
misma carga positiva. Se reemplazan los iones que producen la dureza
como el calcio (Ca+) y el magnesio (Mg+) contenidos en el agua, por iones
de sodio (Na+) contenidos en la resina del ablandador.
Como resultado del intercambio de cationes el total de sólidos disueltos
aumenta debido a que se necesitan dos iones de sodio por cada ion de
calcio y magnesio a ser desplazado.
18
Manual de referencia técnica LAIBWA págs. 91-92 19
Ión con carga eléctrica positiva.
13
La dureza tiene su origen en el hecho de que algunas aguas son duras de
usar. La dureza se define como la capacidad de consumir jabón del agua20.
La dureza se expresa generalmente como ppm o mg/l de CACO3. Las
unidades de medir dureza son convertidas de ppm a granos de dureza por
galón (gpg) dividiendo el valor de ppm ente 17.121.
Radiación ultravioleta: la luz ultravioleta con longitudes de onda entre 240
a 20 nanómetros (nm)22, es un potente agente oxidante. La función de la luz
ultravioleta es una función bactericida, sirve para inactivar bacterias, hongos,
mohos, levaduras, virus y protozoos. La turbidez puede interferir
negativamente en la desinfección por luz ultravioleta.
De acuerdo con la guía para la calidad del agua potable de la organización
mundial de la salud, OMS23, además de los métodos de purificación de agua
señalados anteriormente se consideran otros, como son:
La aeración: este proceso se utiliza para retirar compuestos volátiles y
gases por arrastre con aire. Se basa en el principio de hacer circular aire a
través del agua, puede ser libremente o a contracorriente ej. A través de
cascadas.
Para este proceso no se necesitan equipos complejos, basta con hacer
caer el agua en cascada o por difusión del aire al agua.
Se pueden utilizar aeradores de escalones o en cascada para que el agua
fluya en una capa delgada. También se puede utilizar el método de aire
comprimido a través de una tubería perforada sumergida dentro del agua.
20
Manual de referencia técnica. LAIBWA. Pág. 68. 21
Óp. Cit págs. 69, 106. 22
Unidad de longitud equivalente a la milmillonésima parte de un metro. 23
Guía para la calidad del agua potable OMS. Pág. 150.
14
Otro de los métodos de purificación de agua señalado por la guía es el de
coagulación química del agua, que consiste en añadir al agua coagulantes
químicos24 fundamentalmente sales de aluminio o de hierro para formar un
hidróxido metálico sólido. La coagulación es adecuada para eliminar ciertos
metales pesados y sustancias orgánicas de solubilidad baja, como algunos
pesticidas organoclorados25.
La importancia de la purificación del agua radica en que el agua, como
todo alimento debe ser inocuo, es decir libre de contaminantes que puedan
hacer daño a la salud. Según la guía para la calidad de agua potable de la
organización mundial de la salud “las enfermedades relacionadas con la
contaminación del agua de consumo tienen una gran repercusión en la salud
de las personas. La medidas destinadas a mejorar la calidad del agua de
consumo proporcionan beneficios significativos para la salud”26.
La mayoría de los contaminantes se adhieren al agua a través del
hombre. A través del tiempo, nuevos contaminantes han creado
preocupación acerca de la calidad de los suministros mundiales de agua27.
Todas las aguas, aún las que no ha contaminado el hombre, contienen
sustancias disueltas. Las impurezas del agua dependen de las
características del suelo y de las rocas con las que el agua ha estado en
contacto. Estas impurezas naturales se pueden clasificar en cuatro
categorías:
Sólidos suspendidos: arena, arcilla, barro, material orgánico.
Gases disueltos: oxigeno, nitrógeno, dióxido de carbono.
24
Sustancia que se agrega al agua para eliminar la carga electronegativa 25
Guía para la calidad del agua potable OMS. Págs. 150-151. Los compuestos organoclorados son compuestos químicos orgánicos, es decir compuestos por átomos de carbono, en el cual alguno de los átomos de hidrogeno unidos al carbono, han sido reemplazados por átomos de cloro. Pueden llegar a ser cancerígenos. 26
Guía para la calidad del agua potable. OMS. pág. 11. 27
Manual referencia técnica LAIBWA pag.70.
15
Sales disueltas: cloros, sulfatos, potasio, calcio, magnesio, aluminio,
hierro.
Sustancias orgánicas disueltas, fruto de la descomposición de la
materia orgánica28
Según la guía para la calidad del agua potable de la OMS, uno de los
riesgos para la salud relacionados con el consumo de agua son las
enfermedades de transmisión alimentaria ETA, causadas por virus, bacterias
y parásitos. Según la tabla 7.1, de la misma guía, existen una gran cantidad
de agentes patógenos29 que pueden transmitirse a través del agua
contaminada. Ej.
Tabla No 1. Agentes patógenos que se transmiten a través del agua.
Bacterias Virus Protozoos
Legionella ssp. Adenovirus Acanthamoeba ssp
E coli patógena Rotavirus Giardia intestinalis
Campylobacter jejuni. Enterovirus Enthamoeba h.
Burkholderia
pseudomallei
Norovius y Sapovirus Naegleria fowleri
E coli enterohemoragica Hepatitis A Cyclospora c.
Yersinia enterocolitca Hepatitis E
Vibrio cholerae
Shigella ssp.
Salmonella ssp
Pseudomona ae.
Fuente: guía para la calidad del agua potable. OMS. págs. 191-241.tabla 7.1.
Como se muestra en la tabla No 1, la mayoría de los agentes
patógenos (bacterias, virus y parásitos) transmitidos por el agua infectan el
28
Manual de referencia técnica LAIBWA. Pág. 58. 29
Que hacen daño a la salud de las personas.
16
aparato digestivo, y son excretadas por las heces de personas o animales
infectados. A continuación detalles de algunos de ellos (según la guía para la
calidad del agua potable de la OMS)30:
Las bacterias: son los organismos unicelulares más abundantes en el
planeta, y que pueden sobrevivir por sí mismos en cualquier lugar, aire, agua
y suelos. Algunas son patógenas al hombre, como son:
Campylobacter: son bacilos espirales y curvados gramnegativos31,
que requieren un concentración de oxigeno inferior a la atmosférica y una
concentración alta de dióxido de carbono. Son una de las causas principales
de gastroenteritis en todo el mundo. Campylobacter jejuni es la especie que
se aísla más frecuentemente en pacientes con diarrea aguda.
Una de las características del C. jejuni es su alta infectividad,
aproximadamente 1000 colonias pueden causar una infección. El periodo de
incubación es de 2 a 4 días.
Los síntomas clínicos son dolor abdominal, diarrea, vómitos, fiebre y
escalofríos.
El agua es una fuente importante de contaminación por
Campylobacter, y la detección de casos causados por el agua parece ir en
aumento. Se ha confirmado la transmisión por el agua mediante el
aislamiento de las mismas cepas en enfermos y en el agua que habían
consumido32.
30
Guía para la calidad del agua potable OMS. Págs. 191-241. 31
Bacterias que no se tiñen de azul oscuro o violeta por la tinción de gram, y lo hacen de un color rosado tenue. La tinción de gram es un tipo de tinción diferencial empleado en microbiología para la visualización de bacterias. Debe su nombre al bacteriólogo danés Christian gram, que desarrollo la técnica en 1884. 32
Guía para la calidad del agua potable OMS. Págs. 195-196
17
Escherichia coli: está presente en grandes cantidades en la flora
intestinal de personas y animales, donde por lo general es inocua, sin
embargo en otras partes del cuerpo, puede causar infecciones en las vías
urinarias, meningitis y bacteriemia33.
Las E. coli producen diarrea que puede ser desde leve y no
hemorrágica hasta altamente hemorrágica. Entre 2 y 7 % de los infectados
desarrolla síndrome hemolítico urémico34, que puede ser mortal y se
caracteriza por insuficiencia renal35 y anemia hemolítica36.
La transmisión de cepas patógenas de e. coli a través de aguas
recreativas y aguas de consumo contaminadas está bien documentada.
Legionella ssp: bacterias gramnegativas, existen al menos 42
especies. Se encuentran en una gran variedad de medios acuáticos, y
pueden proliferar a temperaturas superiores a 25 grados Celsius.
Se considera que todas las especies de Legionella son patógenas
para el hombre, la L. pneumophila es el principal microorganismo patógeno
transmitido por el agua que ocasiona legionelosis, de la que se conocen dos
formas clínicas.
Las especies de Legionella forman parte de la microflora natural de
muchos ambientes de agua dulce, como ríos, arroyos y represas, también en
torres de refrigeración y bañeras de hidromasajes, donde haya temperaturas
adecuadas para su desarrollo (25-50 grados Celsius).
33
Enfermedad que se manifiesta por la presencia de bacterias en la sangre. 34
Trastorno que ocurre cuando una infección en el aparato digestivo produce sustancias toxicas que destruyen los glóbulos rojos, causando lesión en los riñones. 35
Condición en la cual los riñones dejan de funcionar correctamente. 36
Afección en la cual hay un número insuficiente de glóbulos rojos en la sangre, debido a su destrucción prematura.
18
Son vías de infección agua, hielo y alimentos contaminados37.
Pseudomonas aeruginosa: bacilo gramnegativo, puede causar
diversos tipos de infecciones, es un microorganismo muy común en el
ambiente, puede encontrarse en el suelo, heces y agua contaminada.
Puede asociarse a concentraciones altas de p. aeruginosa en el agua
potable, fundamentalmente agua envasada, afectando su sabor, olor y
turbidez.
Salmonella ssp: bacilos gramnegativos, del que existen tres
especies, S. tiphy, S. bongori y S. entérica. Y más de 2000 subespecies o
serotipos. La salmonelosis producen cuatro manifestaciones clínicas: 1)
gastroenteritis, que va desde diarrea leve hasta aguda, nauseas y vómitos. 2)
bacteriemia y 3) fiebre tifoidea.
Los agentes patógenos acceden a los sistemas de distribución de
agua por contaminación fecal. La infección por especies tifoideas se asocia a
la ingestión de agua y alimentos contaminados.
Shigella ssp: bacilos gramnegativos, que pueden causar graves
enfermedades intestinales. Cada año se producen cerca de dos millones de
infecciones y unas 600,000 muertes. El periodo de incubación de la
shigelosis suele ser de 24 a 72 horas. La ingestión de 10 a 100
microorganismos puede producir una infección, es decir requiere una dosis
infectiva considerablemente menor que otras bacterias.
Su transmisión es por vía fecal-oral, por el consumo de agua y
alimentos contaminados. Se han documentado cierto número de grandes
brotes de shigelosis transmitidos por el agua.
37
Guía para la calidad del agua potable OMS. Pag.199.
19
Vibrio: bacterias gramnegativas de la que existen varias especies
patógenas: V. cholerae, V. paraaemoliticus y V. vulnificus. Cholerae es la
única patógena relevante en medios de agua dulce. Las cepas de V.
cholerae 01 y 0139 que causan el cólera producen la toxina del cólera, que
causa una pérdida considerable de agua y electrolitos en las heces. Un
enfermo puede perder entre 10 y 15 litros de líquido por día.
El cólera se transmite típicamente por vía fecal-oral, por la ingestión
de agua y alimentos contaminados. La contaminación del agua debido a un
saneamiento deficiente, también es responsable de su transmisión.
Yersinia: son bacilos gramnegativos. Este género comprende siete
especies. Las especies Y. pestis, Y. pseudotuberculosis y ciertos serotipos
de Y. enterocolitca son patógenos al ser humano.
La Yersinia produce yersiniosis, que se manifiesta en forma de
gastroenteritis aguda, con diarrea, fiebre y dolor abdominal.
Se han presentado pruebas circunstanciales de la transmisión de Y.
enterocolitca y Y. pseudotuberculosis procedentes de agua de consumo o
tratada.
Burkholderia pseudomallei: bacilo gramnegativo que se encuentra
en el suelo y aguas turbias. Puede causar melioidosis, una enfermedad
característica de regiones tropicales, cuya manifestación clínica más
frecuente es la neumonía.
Los virus: son organismos microscópicos que solo pueden
multiplicarse dentro de las células de otros organismos. Algunos son
patógenos que pueden infectar el aparato digestivo, entre ellos se pueden
señalar:
20
Adenovirus: generan diversas infecciones como son gastroenteritis,
infecciones del aparato respiratorio, de las vías urinarias y de los ojos. Son
una fuente importante de gastroenteritis infantil.
Se han detectado concentraciones importantes de adenovirus en
aguas brutas y aguas de consumo tratadas.
Enterovirus: comprende 69 serotipos38 que afectan al ser humano.
Se estima que causan cerca de 30 millones de infecciones al año en los
EE.UU. El espectro de enfermedades causadas por el enterovirus varía
desde afección febril hasta poliomielitis.
Los enterovirus son por lo general, los que se encuentran en mayor
abundancia en aguas residuales y aguas de consumo tratadas. La
transmisión por aguas de consumo es importante, aunque no confirmada.
Virus de la hepatitis A: es muy contagioso y se considera de dosis
infectiva baja. Accede por ingestión al aparato digestivo e infecta las células
epiteliales39, de ahí penetra en el torrente sanguíneo y llega al hígado, donde
puede dañar seriamente las células hepáticas.
Los alimentos y el agua contaminada son fuentes de infección
importantes. Se ha comprobado su transmisión por aguas de consumo, por
lo que su presencia en el agua de consumo representa un riesgo importante
para la salud.
Virus de la hepatitis E: causa una hepatitis muy similar a la hepatitis
A. Su periodo de incubación es de aproximadamente 40 días y tiene una
tasa de mortalidad de 25% en mujeres embarazadas.
38
Según wikipedia, son un tipo de microorganismo infeccioso clasificado según los antígenos que prestan en su superficie celular 39
Células que constituyen el revestimiento interno de cavidades, huecos, órganos y conducto del cuerpo humano.
21
Se ha confirmado que el agua de contaminada puede ser fuente del
virus de la hepatitis E, por lo que su presencia en el agua de consumo puede
ser un riesgo para la salud.
Rotavirus: los rotavirus humanos son la principal causa de mortalidad
infantil en el mundo. Típicamente entre un 5-60% de los niños hospitalizados
con gastroenteritis aguda en todo el mundo están infectados con rotavirus.
La infección se manifiesta con una diarrea aguda, fiebre, dolor
abdominal y vómitos. Puede producirse deshidratación, y si no se trata
adecuadamente puede ser mortal.
A pesar de que la ingestión de agua de consumo no es la vía de
transmisión más frecuente, la presencia de rotavirus en el agua de consumo
representa un riesgo para la salud pública.
Los protozoos: son organismos microscópicos que viven en
ambientes húmedos. De acuerdo con la guía, los protozoos son una de las
causas más comunes de enfermedades que afectan al ser humano y a otros
animales. El agua desempeña una función importante en la transmisión de
algunos de estos agentes patógenos, muchos de ellos producen quistes40
que son extremadamente resistentes a los procesos utilizados
corrientemente para desinfección del agua. Algunos de estos protozoos41
son:
Acanthamoeba: las amebas de este género son comunes en
ambientes acuáticos, son de los protozoos más comunes en el suelo. El
suelo, el polvo de la atmosfera y el agua son fuentes potenciales. Pueden
40
Un quiste es un saco que protege determinado organismo durante el periodo en que su crecimiento, desarrollo y actividad física se suspenden. Así se protegen de los ácidos del estomago, y una vez en los intestinos, lo rompen y emergen. 41
Organismos microscópicos, formados por una sola célula, depredadores, que viven en ambientes húmedos o directamente en medios acuáticos.
22
encontrarse en muchos tipos de medios acuáticos, como aguas superficiales,
agua de la llave, piscinas y soluciones de lentes de contacto
Cyclospora cayetanensis: es un organismo unicelular42 parasito43,
producen una infección llamada cyclosporiasis, que se manifiesta con diarrea
liquida, pérdida de peso, vómitos, fiebre y cólicos.
La cyclospora se transmite por vía fecal-oral. Las principales vías de
exposición son el agua y alimentos contaminados. En varios casos se ha
determinado la relación de brotes con agua contaminada.
Se ha confirmado la transmisión de los agentes patógenos por el agua
de consumo. Los ooquistes44 son resistentes a la desinfección y no se
inactivan con los procesos de cloración que se aplican corrientemente en la
purificación del agua de consumo.
Enthamoeba histolytica: es el protozoo patógeno intestinal más
frecuente en todo el mundo. Su contagio se produce por la ingestión de
quistes. Los quistes pueden mantenerse viables durante varios meses en
medios acuáticos adecuados a baja temperatura. El periodo de incubación
de la amebiasis intestinal es de 1 a 14 semanas, aproximadamente el 10 %
de los infectados presenta disentería45.
Los síntomas de la disentería incluyen diarrea con cólicos, dolor en la
parte baja del abdomen, fiebre y presencia de sangre y moco en las heces.
La Enthamoeba h. puede invadir otras partes del organismo, como los
pulmones, cerebro, y el hígado. Con desenlace fatal en ocasiones.
42
Organismo formado por una sola célula, o un solo tipo de célula. 43
Cualquier organismo que vive sobre o dentro de otro organismo vivo, del que obtiene parte o todos sus nutrientes, sin dar ninguna compensación a cambio al hospedador. 44
Es un estado de ciertos organismos en que puede sobrevivir por largos periodos de tiempo fuera de su hospedador por su alta resistencia a factores del medio ambiente. 45
Enfermedad infecciosa asociada a dolor abdominal, fiebre, diarrea e inflamación y ulceración de a boca.
23
La Enthamoeba puede estar presente en aguas residuales y aguas
contaminadas. La ingestión de agua contaminada con heces, o alimentos
regados con agua contaminada puede llevar a su transmisión.
Los quistes son relativamente resistentes a la desinfección y no
pueden ser inactivados por los tratamientos de cloración aplicados
generalmente en la producción de aguas de consumo.
Giardia intestinalis: este género comprende diversas especies, pero
la infección que afecta a los humanos, es decir giardiasis, se le atribuye a la
especie intestinalis, también conocida como G. lamblia.
Los síntomas incluyen diarrea y cólicos. Estudios han revelado que
dosis inferior a 10 quistes genera un riesgo de infección significativo.
Se ha confirmado la presencia de quistes en aguas brutas, y sistemas
de abastecimiento de aguas de consumo. Los quistes son resistentes y
pueden sobrevivir semanas e incluso meses en agua dulce.
Se han relacionado brotes de giardiasis con sistemas de
abastecimiento de agua por más de 30 años. Durante algún tiempo, Giardia
fue la causa más frecuente de brotes transmitidos por el agua en los EE UU.
Naegleria fowleri: produce una inflamación en el cerebro, al que
penetran a través del olfato. La enfermedad es aguda y los enfermos suelen
morir entre 5 y 10 días antes que se diagnostique el agente infeccioso.
La naegleria está presente en forma natural en aguas dulces a
temperatura adecuada. La infección se contrae casi exclusivamente por la
exposición de las fosas nasales a agua contaminada, particularmente en los
usos recreativos del agua, como las piscinas y balnearios, así como aguas
superficiales calentadas naturalmente por el sol.
24
Según la guía de la OMS, los agentes patógenos se distinguen de
otros contaminantes del agua de consumo en varias condiciones:
Son componentes discretos y no están en solución.
Forman agregados o se adhieren a sólidos suspendidos en el agua.
La probabilidad de infección por exposición a un agente patógeno
depende de su invasibidad46 y virulencia47, así como la inmunidad de a
persona expuesta.
Si la infección se arraiga, los patógenos se arraigan es su hospedero.
También en la guía para la calidad del agua potable se señalan
algunos contaminantes químicos, según su origen, que causan efectos
adversos a la salud de las personas, como consecuencia de una exposición
prolongada a través del agua de consumo. Pueden ser:
De origen natural: rocas, suelos.
Fuentes industriales y concentraciones humanas: minería e industrias
de fabricación y procesamiento, aguas residuales, residuos sólidos,
escorrentía urbana, fugas de combustibles.
Actividades agropecuarias: fertilizantes, estiércoles, plaguicidas.
Tratamiento del agua o materiales en contacto con el agua de
consumo: coagulantes, materiales de tuberías.
Plaguicidas añadidos al agua por motivos de salud pública:
larvicidas.48
En la misma guía se establecen contaminantes de tipo radiológicos que
puede contener el agua, y establece que la radiación ionizante que emiten
ciertas sustancias químicas radioactivas presentes en el agua de consumo
puede tener efectos adversos a la salud de las personas. Aunque reconoce
46
Capacidad de un microorganismo para entrar en el cuerpo y diseminarse en los tejidos. 47
De acuerdo con el wordreference.com es la fuerza o violencia con que se produce un ataque, especialmente de una enfermedad. 48
Guía para la calidad del agua potable de la OMS. Pág. 129
25
que estos derivados no suelen tener efectos significativos para la salud
pública.
El agua de consumo puede tener contaminantes radiológicos procedentes
de diversas fuentes, como son49:
Sustancias radioactivas de origen natural.
Procesos tecnológicos que manejan materiales radioactivos de origen
natural, como la minería y la producción de fertilizantes fosfatados.
Radionúclidos50 derivados del uso incorrecto de materiales
radioactivos en actividades médicas o industriales.
De acuerdo con la guía para la calidad del agua de la OMS, entre los
efectos a la salud, debido a exposiciones a dosis bajas o moderadas de
radiación, puede aumentar la incidencia de cáncer a largo plazo. La
exposición a dosis elevadas de radiación producen efectos agudos a la salud
que se manifiestan en disminuciones del conteo de células sanguíneas y en
algunos casos la muerte.
Entre los contaminantes radiológicos que se mencionan están
isotopos51 de plomo, arsénico, bario, torio, radio, cesio, uranio, yodo,
carbono, plutonio, estroncio y americio52.
La guía también hace referencia a aspectos que tienen que ver con la
aceptabilidad del agua; es decir, aquellos aspectos que no producen efectos
directos sobre la salud en las concentraciones presentes, pero que pueden
ser desagradables para el consumidor.
49
Guía para la calidad del agua potable OMS. Pag.175. 50
Un radionúclido es un átomo inestable, con un núcleo, caracterizado por el exceso de energía disponible para ser impartida, tanto a una radiación de partículas de nueva creación dentro del núcleo o de un electro atómico. 51
Se llama isotopo a los átomos de un mismo elemento cuyos núcleos tienen cantidad diferente de neutrones, y por tano difieren en masa. 52
Guía para la calidad del agua potable OMS. Pág. 176.
26
El agua de consumo debe tener olor, sabor y color aceptables por el
consumidor.
Entre los aspectos que tienen que ver con la aceptabilidad de agua, de
acuerdo con la guía, están olor, sabor y color derivados de sustancias
químicas naturales o químicos sintéticos, o pueden ser el resultado del
mismo tratamiento del agua ej. La cloración.
Sabores y olores en el agua pueden ser indicadores de contaminación o
de un proceso deficiente de purificación.53
Puede haber contaminantes de tipo biológico, que afecten la
aceptabilidad del agua, según la guía, como son:
Hongos: pueden generar sustancias que confieren sabores y olores
desagradables al agua de consumo.
Cianobacterias y algas: la presencia de algas en las aguas fluviales
dificultan la filtración, y generan coloración y turbidez después de la filtración.
Bacterias ferruginosas (en aguas que contienen sales de hierro y
manganeso).
También la guía presenta una lista de contaminantes de origen químico
pueden afectar la aceptabilidad de agua, entre ellos se encuentran:
Aluminio: la presencia del aluminio en concentraciones mayores a 0.1-0.2
mg/l suele aumentar la coloración del agua por el hierro.
Cloro: las personas pueden detectar olor y sabor a cloro en el agua. A
concentraciones entre 0.6 a 1.0 mg/l aumenta la probabilidad de que los
consumidores encuentren desagradable el agua.
53
Guía para la calidad del agua potable OMS. Pags.183.
27
Cloruro: las concentraciones de cloruro confieren un sabor salado al
agua. A concentraciones superiores a 250 mg/l es probable que los
consumidores detecten el sabor salado a cloruros.
Color: el agua de consumo no debe tener ningún color. El color se debe a
la presencia de materia orgánica coloreada y a la presencia de hierro y otros
metales, bien sea como impurezas o como resultado de la corrosión.
Cobre: cuando la concentración de cobre del agua es mayor que 1 mg/l
mancha la ropa blanca y los aparatos sanitarios. A concentraciones mayores
de 5mg/l tiñe el agua y le confiere un sabor amargo.
Etilbenceno: este tiene un olor aromático. Se han descrito límites como
umbral olfativo en el agua desde 2 a 130 microgramos por litro.
Dureza: resultado de la presencia de calcio y magnesio en el agua. El
valor del umbral gustativo del ion calcio varía entre 100 y 300 mg/l.
Sulfuro de hidrogeno: genera un olor a huevos podridos en el agua,
debido al agotamiento del oxigeno y la reducción del sulfato por la actividad
bacteriana.
Hierro: al entrar en contacto con la atmosfera el hiero ferroso se oxida a
férrico y tiñe el agua de color marrón rojizo. En niveles por encima de 0.3
mg/l mancha la ropa.
Manganeso: produce sabor no deseable y mancha la ropa.
Monocloramina: esta se genera por la reacción del cloro con el amoniaco.
Aceites de petróleo: pueden ocasionar la presencia de hidrocarburos de
peso molecular bajo.
28
PH y corrosión: aunque el pH no afecta directamente a los
consumidores, es uno de los parámetros más importantes en la purificación
de agua. En la medida que el pH baja, el agua se vuelve corrosiva.
Estireno: el estireno produce un olor dulce en el agua.
Sulfatos: la presencia de sulfato puede generar un sabor apreciable en el
agua de consumo, y un efecto laxante en los consumidores no habituados.
Detergentes sintéticos: no se debe permitir la presencia de detergentes
en el agua hasta niveles que puedan hacer espuma o problemas de sabor
Tolueno: tiene olor dulce y acre, similar al benceno.
Sólidos totales disueltos (TDS): el sabor del agua puede verse afectado
si los sólidos totales disueltos son mayores a 1000 mg/l.
Turbidez: la turbidez se debe a la presencia de partículas. Puede ser
desde el origen, por filtrado deficiente o por suspensión de sedimentos. Las
partículas suelen proteger a los microorganismos de los efectos de la
desinfección y pueden estimular el crecimiento bacteriano. Siempre que el
agua se someta a tratamiento la turbidez debe ser baja.
El agua con una turbidez menor a 5 NTU54, suele ser aceptable por la
mayora de los consumidores.
Xileno: concentraciones de xilenos superiores a 300 microgramos por
litro, producen olor y sabor perceptibles.
Cinc: el cinc proporciona al agua un sabor astringente, si la
concentración de cinc en el agua es superior a 3-5 mg/l, el agua puede tener
un color opaco, y presentar una película oleosa al hervir.
54
Acrónimo de nephelometric turbidity unity ( unidad de medición de la turbidez)
29
Otros contaminantes de origen químico que pueden afectar la
aceptabilidad del agua para consumo son: amoniaco, triclorobencenos,
sodio, monoclorobenceno, diclorobencenos, oxigeno disuelto, clorofenoles y
temperatura.
Como puede verse, la gran cantidad de contaminantes que puede
contener el agua, como son virus, bacterias, protozoos, contaminantes
químicos, contaminantes radiológicos y aspectos que tienen que ver con el
sabor, color y olor del agua, es lo que da gran importancia a la purificación.
Todos esos contaminantes pueden tener efectos adversos a la salud de
la personas. Por eso además de los mecanismos de prevención de la
contaminación, existen procedimientos y sistemas de purificación, para
obtener un producto óptimo en cuanto a calidad y seguridad.
La humanidad se encuentra en momentos cruciales respecto a las
amenazas a salud, debido a enfermedades que pueden ser transmitidas a
través de agua contaminada.
La purificación del agua reviste de una gran importancia, debido que
representa una cuestión de salud pública para los estados y las comunidades
en sentido general, lo mismo no puede llevarse a cabo sin un proceso de
monitoreo riguroso, que permita detectar desviaciones de parámetros lo más
rápido posible.
En la guía para la calidad del agua potable hay una frase que se debe
tomar en consideración: “los proveedores de agua de consumo son en todo
momento responsables de la calidad y la inocuidad del agua que
producen”55.
55
Guía para la calidad del agua potable OMS. Pág. 17.
30
Esta frase pone de manifiesto la responsabilidad de las empresas
proveedoras de agua purificada para consumo humano, en cuanto a
garantizar la salud de las personas que consumen sus productos.
31
CAPITULO 2. EMPRESA AGUA PLANETA AZUL Y EL
PROCESO DE MONITOREO.
En la empresa agua Planeta Azul S.A. el monitoreo se realiza cada
una hora, sobre la base de muestreo y análisis en el laboratorio de la
empresa, realizado por analistas del departamento de control de calidad.
Este se realiza con el objetivo de conocer las condiciones de cada uno
de los parámetros fisicoquímicos que determinan la calidad del agua.
2.1. Descripción de la Empresa agua Planeta Azul.
Agua Planeta Azul S.A. es una empresa dedicada a la purificación y
envasado de agua para consumo humano. Posee tres plantas de producción.
Dos de sus plantas están ubicadas en el Distrito Nacional (una
dedicada a la producción de botellones, y la otra dedicada a la producción de
envases pequeños); y una tercera planta ubicada en el municipio Santo
Domingo Este, dedicada a la producción de botellones de 5 galones.
Planeta Azul S.A. sirve al mercado agua purificada para consumo
humano en presentaciones de:
Botellón 5 galones.
Envase 13/4 galones.
Envase de 1 galón.
Botella 1.5 litros.
Botella 24 onzas.
Botella de 16.9 onzas.
32
Agua Planeta Azul S.A. tiene aproximadamente 557 empleados, y
una flotilla de camiones de distribución de aproximadamente 50 unidades
para distribución de botellones y 9 para distribución de envases pequeños.
Desde el cuarto año de operaciones, agua Planeta Azul ya ocupaba
un lugar privilegiado en la preferencia de los consumidores, actualmente la
empresa y el producto tienen una preferencia que casi triplica a su más
cercano competidor56
La preferencia del producto es tal, que la encuesta de la revista
mercado sobre las empresas más admiradas, agua Planeta Azul ha
resultado líder entre las procesadoras de agua en los años 2005, 2006 y
2007, también en el mes de junio 2010, en la encuesta de las 50 mejores
empresas para trabajar57, obtuvo el lugar 45/50. .
Agua Planeta Azul S.A. ha sido pionera en introducir en la República
Dominicana el más innovador sistema de purificación de agua, llamado
“ósmosis inversa” que consiste en el paso de un liquido de una mayor
densidad a través de una membrana para lograr un liquido de una menor
densidad, impidiendo que los elementos contaminantes pasen a través de la
misma. Se basa en el proceso por el cual las células humanas difunden los
líquidos entre los espacios intracelulares y extracelulares, separando y
selectivamente previniendo el paso de ciertas moléculas a través de una
membrana semipermeable. Con este proceso todas las bacterias, toxinas
peligrosas y minerales son eliminados obteniendo un agua 99.9% pura.
Agua Planeta Azul también ha sido pionera en aspectos como la
distribución, el uso de envases de plástico (policarbonato), para sustituir los
botellones de vidrio que anteriormente se utilizaban. Y el uso de exhibidores
56
Bluletin, revista informativa interna, año 1, volumen 1, diciembre 2009. Pág. 9. 57
Revista mercado, miércoles 23 de junio 2010, pág. 87
33
en los establecimientos comerciales; hasta ese momento los botellones se
entregaban de manera individual, “casa por casa”.
2.1.1. Historia de la empresa agua Planeta Azul S.A.58.
Agua Planeta Azul S.A. fue fundada en Santo Domingo, capital de la
República Dominicana en el año 1989, iniciando sus operaciones el 30 de
octubre de 1990, y realizó su primera operación comercial en el mes de
enero de 1991.
El producto lanzado al mercado entonces es llamado “Agua de
Osmosis”59, el cual tuvo gran acogida por parte del público.
Debido al impacto favorable del producto, muchas empresas
purificadoras intentaron copiar el nombre, argumentando que el producto se
confundía con el proceso de osmosis invertida y que era genérico.
En el año 1995 se operó el cambio de nombre de agua de ósmosis S.
A. a agua Planeta Azul S.A.
2.1.2. Misión:
Ofrecer productos y servicios de calidad que excedan las expectativas
de los clientes, preservando su salud, a través de la innovación constante,
58
Los datos referentes a la Historia, objetivos, misión, visión, valores, organizaciones que avalan nuestra calidad, filosofía, logros de la empresa, objetivos y aportes sociales de la empresa agua Planeta Azul, se encuentran contenidos en la revista BLULETIN: revista informativa interna año 1, No 1, Diciembre 2009 págs. 9-12; y año 2, No 2, Diciembre 2010 págs. 4-7. 59
Nombre con que se inicio la empresa agua planeta azul C x A.
34
apoyados en un equipo de personas motivadas, cuidadosamente
capacitadas y comprometidas con nuestros valores.
2.1.3. Visión:
Ser la empresa purificadora y embotelladora de agua líder en el
mercado nacional e internacional, por la calidad y competitividad de sus
productos, respetando el medio ambiente con un manejo correcto y racional
de los recursos naturales, mediante un ejercicio empresarial de acertadas
estrategias que consoliden el bienestar de nuestros socios internos y
externos.
2.1.4. Valores.
Excelencia en la calidad.
Servicio al cliente.
Innovación permanente.
Trabajo en equipo.
Crecimiento y liderazgo.
Responsabilidad social.
Conservación y respeto al medio ambiente.
35
2.1.5. Filosofía de la empresa:
La filosofía de agua Planeta Azul se puede resumir en una sola
palabra “calidad”60. Ese es el resumen de todos sus esfuerzos, que se ven
coronados con la puesta a disposición de los clientes de un producto de
primerísima calidad, de forma permanente.
A los fines de dar cumplimento a ese objetivo se han dado todos los
pasos necesarios para tener todas las herramientas imprescindibles: una
infraestructura y sistema de purificación adecuados, laboratorios con
tecnología de punta, rigurosa supervisión, personal altamente calificado y
con experiencia, así como la inserción de la empresa en los principales foros
nacionales e internacionales vinculados con su actividad.
2.1.6. Logros de la empresa:
Algunos logros y reconocimientos sobresalientes a la empresa son:
1) Premio a la excelencia de la calidad internacional 2007, otorgado
por la Asociación Latinoamericana de Embotelladores de Agua (LAIBWA),
capitulo regional del consejo mundial de embotelladores de agua (ICBWA),
durante cinco años consecutivos. Agua Planeta Azul es la única empresa
latinoamericana en haber recibido dicho reconocimiento.
2) Premio nacional a la mejor industria del 2006, otorgado por el
programa “Check Safety First” del laboratorio de calidad “Cristal Américas” en
mayo del 2007.
60
La calidad se define como cumplir con los requerimientos de los clientes (definición de calidad planteada por Philips Crosby).
36
3) Premio nacional a la mejor industria del 2007, otorgado por el
programa “Check Safety First” del laboratorio de calidad “Cristal Américas” en
junio del 2008.
2.1.7 Instituciones que avalan la calidad de la empresa agua
Planeta Azul S.A.
Las instituciones acreditadoras de la calidad de los productos
alimentarios, son una serie de instituciones locales, regionales y mundiales,
que se dedican a normalizar, regular, auditar, evaluar, dar soporte en
términos de los criterios y normas a aplicar para la instalación y operación de
las empresas de ese sector, y certificar que las organizaciones cumplen con
los reglamentos, procedimientos y criterios de calidad y operación exigidos
por esas instituciones, ej. ISO61, FDA62, DIGENOR63, LAIBWA64, NSF65.
Estas instituciones también cooperan en la formación de los recursos
humanos necesarios para la operación de plantas de alimentos, a través de
cursos, seminarios, poseen laboratorios para realizar análisis de muestras, y
sirven como parte de la garantía de calidad que una empresa, a través de
sus productos, ofrece a los consumidores. Las instituciones que avalan la
calidad de agua Planeta Azul S.A. son:
61
Siglas de la organización internacional de normalización. 62
Siglas de la administración de alimentos y medicamentos de los EE UU. Organización que regula todo lo referente a alimentos y medicamentos en los EEUU. 63
Dirección general de normas y sistemas de calidad de la República Dominicana. 64
Asociación latinoamericana de embotelladores de agua. 65
Siglas de la fundación nacional de sanitización, organismo no gubernamental que sirve de soporte a diversas instituciones como laboratorio de control de calidad.
37
2.1.7.1. Dirección General De Normas Y Sistemas De Calidad
(DIGENOR):
Es un organismo oficial creado a través de la ley No 602, de mayo de
1977, y su función es establecer normas de calidad, así como certificar los
sistemas de producción de las empresas Dominicanas.
Agua Planeta Azul S.A. cuenta con el sello de calidad Digenor, el cual
es otorgado a las empresas que cumplen estrictamente con las directrices de
dicho organismo.
2.1.7.2. National sanitization foundation (NSF INTERNATIONAL).
Agua Planeta Azul cuenta con el sello de “excelencia en la calidad” por
haber obtenido calificaciones superiores a 97 puntos en las inspecciones
anuales realizadas por ese organismo.
La NSF de los Estados Unidos es una organización sin fines de lucro,
que sirve de soporte a diversas instituciones, como laboratorio de control de
calidad.
La NSF es líder mundial en desarrollo de estándares, certificación de
productos, manejo de riesgos para la salud, educación y seguridad pública.
2.1.7.3. Latin American international bottled water association
(LAIBWA).
Es una subdivisión regional de la asociación mundial de agua
embotellada (ICBWA), por sus siglas en ingles. La LAIBWA otorgó a agua
38
Planeta Azul S.A. un “certificado de excelencia a la calidad internacional”, por
haber cumplido con todos los requisitos establecidos por esa asociación a
nivel mundial para la industria del agua embotellada.
2.1.8. Objetivo de agua Planeta Azul S.A:
El objetivo fundamental de agua Planeta Azul S.A. es el de incursionar
en el mercado de agua purificada para consumo humano, bajo la marca de
fábrica Planeta Azul, debidamente registrada ante los organismos
correspondientes tanto en el país, como en el extranjero.
2.1.9. Compromiso social:
Dos de los valores de la empresa agua Planeta Azul S.A. son el
respeto al medio ambiente y la responsabilidad social.
Estos valores la empresa los manifiesta con actividades como las
siguientes:
Campañas de reforestación, realizadas con empleados,
familiares y relacionados en coordinación con el plan
“Quisqueya Verde”66
66
Organismo creado por el decreto 138-97, del 31 de marzo de 1997, y su propósito es impulsar las acciones de reforestación y protección al medio ambiente en el país. coordinado por el ministerio de medio ambiente y recursos naturales, forman parte de su consejo directivo lo presiden el Presidente de la República, los ministros de las Fuerzas Armadas, de Agricultura, Técnico de la Presidencia, Gobernador del Banco Central, tres delegados de la sociedad civil, los Directores de Foresta, de parques, de la Comisión Técnica Forestal, del INDRI, de Minería, del Zoológico, del Jardín Botánico, del IAD, del Banco Agrícola y del ONAPLAN.
39
Cursos de reciclaje con los hijos de los empleados de la
empresa.
Aportes a estudiantes de escuelas (Ej. De la escuela Fray
Ramón Pané).
Visitas a hogares de ancianos (Ej. Hogar San Francisco de
Asís).
Participación en la campaña de prevención del cáncer de
mama.
Ayuda de carácter humanitario a la República de Haití, a raíz
del terremoto.
Visitas al patronato nacional de ciegos.
Cada año miles de niños visitan las instalaciones de la
empresa, donde se recrean con actividades científicas y
educación para el cuidado del medio ambiente.
“Estas iniciativas de responsabilidad social corporativa, brindando
apoyo a las comunidades donde la empresa está presente, tiene por objetivo
marcar la diferencia en la vida de las personas”67.
2.2. Elementos del sistema de purificación de agua de
la empresa agua Planeta Azul S.A.
El sistema de purificación de la empresa agua Planeta Azul S.A. esta
constituido por una serie de procesos de purificación, cada uno orientado a
controlar un parámetro en específico dentro del sistema. A continuación una
descripción de cada uno de los componentes del sistema:
67
Esta frase está contenida en el BLULETIN, año 2, No 2 diciembre 2010. Pág. 11.
40
2.2.1. Clorinación.
En agua Planeta Azul el agua se clorina a la entrada de las cisternas,
agregando hipoclorito de calcio [Ca(CLO)2]68 hasta elevar su concentración
al rango 2.5-3 partes por millón (ppm). Tradicionalmente el agua que entra a
la empresa tiene una concentración promedio de 0.85ppm.
En agua Planeta Azul la clorinación, es decir añadir cloro al agua se
realiza por medios mecánicos a través de un clorinador de pastillas, que
inyecta el cloro al agua a la entrada de la fuente, es decir antes de entrar a
las cisternas.
Esto así, para garantizar que la concentración 2.5- 3 ppm de cloro sea
uniforme en todo el volumen de agua de las cisternas.
La clorinación tiene el propósito de desinfección microbiana, es decir
el cloro elimina bacterias, mohos y algas; pero también el cloro tiene una
función de agente oxidante y puede ayudar a eliminar o eliminar ciertas
sustancias químicas.
2.2.2. Filtración de arena.
En agua Planeta Azul, existen dos sistemas de purificación llamados
sistema” A”, y sistema “B”. Una vez el agua alcanza la concentración de
cloro requerida (2.5-3ppm), se hace pasar por una serie de filtros de arena,
ordenados tres por cada sistema en serie, y ambos sistemas en paralelo.
68
Hipoclorito de calcio es un compuesto químico ampliamente utilizado en el tratamiento de aguas por su elevada eficacia contra bacterias, algas, mohos, hongos y microorganismos peligrosos.
41
Estos filtros de arena contienen arena de sílice y grava, y son
utilizados para retener partículas de hasta veinte micras69 de tamaño.
Su función es retener sólidos suspendidos (partículas y materia
extraña). Es en este punto donde se controla la turbidez del agua.
2.2.3. Filtración con carbón activado.
En agua Planeta Azul, una vez el agua pasa por los filtros de arena, se
hace pasar por los filtros de carbón activado, que son una serie de cuatro
filtros, que contienen carbón activado granular, dos por cada sistema, en
serie, y ambos sistemas en paralelo.
Este paso es fundamental, puesto que la concentración de 2.5-3 ppm
alcanzada en las cisternas a través de la adición del hipoclorito de calcio
debe ser reducida a 0ppm a la salida de los filtros de carbón activado.
De acuerdo con el manual de referencia técnica de la LAIBWA, la
filtración con carbón activado se reconoce como uno de los mejores medios
para eliminar cloro, olores, sabores y la mayoría de los contaminantes
orgánicos del agua.
Esto así, porque la norma dominicana para agua purificada para
consumo humano NORDOM 64 establece en cero ppm la concentración de
cloro para el agua para consumo humano.
El carbón activado se produce al quemar en ausencia de aire,
maderas duras, o cascara de nuez, y luego lavando y tratando
químicamente.
69
Unidad de longitud equivalente a la millonésima parte de un metro 1x10-6
m.
42
2.2.4. Ablandamiento del agua.
En agua Planeta Azul, el agua una vez pasa por los filtros de carbón
activado, se hace pasar por los filtros ablandadores, dos en cada sistema, en
serie y ambos sistemas en paralelo.
Este paso consiste en la eliminación de la dureza del agua, es decir, el
calcio, magnesio y sales de hierro disueltas, a través del intercambio de
cationes70 entre la parte solida del filtro (resina cationica71) y la parte líquida
(el agua), donde la parte sólida (resina) está cargada de iones de sodio Na+,
y el agua está cargada con calcio Ca2 +, magnesioMg2 +, y hierro Fe2 +.
2.2.5. Osmosis inversa.
El proceso de osmosis invertida se realiza en agua Planeta Azul, a
través de dos sistemas de ósmosis, llamados sistema “A” y sistema “B”, para
desalinizar el agua, arrojando un producto 99.9 % pura.
Este proceso se realiza al hacer pasar el agua, a una presión de 40
Lb.pulg2 (psi)72, a través de una serie de membranas semipermeables, que
solo dejan pasar las moléculas de agua. Cada sistema de osmosis contiene
siete “housings73”, cada uno de ellos contiene siete membranas
semipermeables. Cada sistema tiene una capacidad de 200 Gls/min, con un
rechazo aproximado de un 30%.
70
Ion cargado positivamente. 71
Resina cargada con iones positivos. 72
Unidad de medida de presión en el sistema ingles. 73
Dispositivo circular donde están contenías las membranas semipermeables.
43
El sistema de osmosis genera una corriente de agua tratada y una
corriente de agua de rechazo. Rechaza iones monovalentes74, sólidos
disueltos (el 90 al 98%) y moléculas orgánicas (del 98 al 100%).
2.2.6. Radiación ultravioleta.
En agua Planeta Azul se aplica radiación ultravioleta en dos puntos el
proceso de purificación,
1) A la salida de los filtros ablandadores, antes del filtro de manga.
2) Antes del tanque de ozonización, después de salir de los tanques de
almacenamiento.
La función de las lámparas ultravioleta (UV) es generar radiación de alta
intensidad, con longitud de onda entre 240 hasta 280 nanómetros75.
Al igual que el ozono, la radiación ultravioleta se utiliza para inactivar
bacterias, protozoos, levaduras, virus, hongos y algas.
Cuando se aplica con el ozono, la radiación ultravioleta puede ejercer una
potente acción catalizadora de reacciones de oxidación.
74
Si el número de electrones ganados o perdidos es igual a uno. 75
milmillonésima parte de un metro 1x10-9
m.
44
2.2.7. Ozonización.
En agua Planeta Azul, debido a la importancia que tiene la inocuidad
de los alimentos para la salud, se le inyecta ozono al agua, en dos
estaciones del proceso:
1) En el tanque de contacto, después del agua salir del sistema de
osmosis y antes de entrar a los tanques de almacenamiento, y
2) Antes del agua ser enviada a las salas de llenado para ser
envasada.
El ozono es un potente agente oxidante. Tiene la particularidad de que
es un potente germicida, a la vez que actúa en la oxidación de sustancias
orgánicas.
2.3. Parámetros que se monitorean en el proceso de
purificación de agua de la empresa agua Planeta Azul S.A.
2.3.1. Concentración de cloro residual.
Cantidad de cloro libre que permanece activo después de un tiempo
de contacto determinado.
De acuerdo con la nordom 64, la concentración de cloro en el producto
final debe ser cero.
En el caso del agua materia prima que entra al proceso de purificación
la concentración debe fluctuar entre 2.00-3.00ppm.
45
2.3.2. Turbidez.
La turbidez en el agua es el resultado de la presencia de materias
diversas en suspensión, arena, limos, coloides orgánicos, plancton y otros
organismos microscópicos76. La turbidez tiene por parámetro en agua
Planeta Azul < 0.50 NTU77.
2.3.3. Dureza.
El agua que contiene calcio, magnesio, y sales de hierro disueltas es
conocida como agua dura. Tradicionalmente se definía de esta manera al
agua que era difícil de usar cuando se lavaba la ropa.
La tradición define la dureza como la capacidad de consumir jabón en
el agua.
La dureza en el agua se presenta en condición de carbonatos,
fundamentalmente carbonatos de calcio y magnesio, y otros carbonatos en
menor proporción. La unidad de medida de la dureza es el grano de dureza
por galón (gpg), equivalente a 17.1 mg/l como CACO3 78
en agua Planeta
Azul, el parámetro de dureza es < a 17.1 mg/l como CACo3, es decir menor a
un grano de dureza por galón.
76
Marín galvin, Rafael, Fisicoquímica y microbiología de los medios acuáticos: tratamiento y control Ed. Díaz de santos. 2003. pág. 11. 78
Manual de referencia técnica de planta de LAIBWA. PP. 68-69
46
2.3.4. Total de Sólidos Disueltos (TDS).
El TDS es una medida de las sustancias orgánicas e inorgánicas, en
forma molecular, Ionizada o micro-granular, que contiene el agua79.
Los parámetros de total de sólidos disueltos para el agua Planeta Azul
oscilan entre 2mg/l hasta 10 mg/l.
2.3.5. Conductividad.
Mide la facilidad de una sustancia de conducir electricidad, y esta se
transmite mediante iones.
Los parámetros de conductividad para el agua Planeta Azul varían
entre 4 mg/l hasta 20mg/l.
2.3.6. Potencial de Hidrogeniones (pH).
El pH es una medida de la concentración radical del hidrogeno
expresada como un numero del 0 al 14, e indica si el agua es un ácido o una
base (alcalino)80. Los parámetros de PH para el agua Planeta Azul van desde
6.50 hasta 6.99.
79
www. Guapasion.es/blog/osmosis-inversa/46449-total-solidos-disueltos-tds-que-por-medirlo. 80
Manual de referencia técnica de planta LAIBWA pp. 67-68
47
2.3.7. Concentración de ozono.
Cantidad de ozono residual en el agua. Los parámetros de ozono para
el agua Planeta Azul oscilan entre 0.10 ppm hasta .040 ppm.
2.3.8. Concentración de cloruros.
De acuerdo con la nordom 64, El límite máximo permitido es de 250
mg/l, deja un sabor salado en el agua, y está relacionado con indicadores de
contaminación en el agua. Los parámetros de cloruro para el agua Planeta
Azul van desde 10 mg/l hasta 30 mg/l.
2.4. Procedimientos de monitoreo actuales en la
empresa agua Planeta Azul S.A. (ver anexo # 3)81.
2.4.1. Monitoreo de conductividad / TDS82:
Este procedimiento consiste en:
Tomar una muestra de producto en un recipiente de laboratorio.
Prender el conductímetro e introducir el electrodo dentro del
recipiente con la muestra.
Escoger en el equipo el parámetro a medir: conductividad o TDS.
Activar la opción “Read” del equipo.
Esperar. Cuando se activa la alarma audible del equipo, significa que
terminó la lectura.
81
En el anexo # 3 se muestran fotografías de varios de los equipos utilizados actualmente en el monitoreo de los parámetros físico-químicos. Entre estos equipos son conductímetro, espectrofotómetro, Turbidímetro y medidor de pH. 82
Relación de iones presentes en el agua.
48
2.4.2. Método de medición de reactivo índigo83 (medición de
ozono).
Se escoge el número de programa en el espectrofotómetro84, en este
caso 455 (para ampolla de rango medio, rango alto 456 y rango bajo
454).
Se toma un recipiente de laboratorio y la ampolla de reactivo índigo85.
Se deposita la muestra en el recipiente e inmediatamente se rompe la
ampolla dentro de la muestra.
Se seca con un paño y se coloca en el espectrofotómetro.
Se activa la opción “puesta a cero”.
Cuando está a cero, se saca la muestra y se introduce en “estándar” y
se activa la opción “leer”.
2.4.3. Método de titulación con EDTA86 (medición de dureza).
Se toma una muestra de 8 mililitros de agua en un recipiente.
Se agrega una porción de reactivo EDTA.
Si se colorea azul, significa que su concentración de dureza es menor
a un grano de dureza, es decir 17.1 mg/l CaCO3.
Si colorea rojo, Se titula con solución “tritrant” para dureza87.
83
Método que se utiliza para medir la concentración d ozono en el agua. 84
Espectrofotómetro: Equipo diseñado para medir muestras, sobre la base de la comparación de la longitud de onda de una muestra, respecto de la longitud de onda de otra muestra estándar denominado blanco 85
Reactivo utilizado para medir ozono, viene en una ampolla conteniendo reactivo y vacio. 86
Acido etilendiaminotetracético, reactivo que se utiliza para determinar dureza en el agua. 87
El procedimiento de titulación, consiste en echar gotas de un reactivo hasta que la muestra cambie de color, en este caso cada gota de solución “tritrant” para dureza equivale a 17.1 mg/l de dureza como carbonato de calcio.
49
2.4.4. Procedimiento de medición de cloro libre (DPD)88.
Se escoge el número de programa en el espectrofotómetro, en este
caso 80.
Se introduce el estañar en el equipo y se pone a cero.
Se toma una muestra de 25 ml, en una celda de medición89.
Se agrega una porción de reactivo DPD90 a la muestra de la celda.
Se saca el “estándar” del espectrofotómetro y se introduce la muestra
en el equipo, y se activa la opción “leer”
2.4.5. Procedimiento de medición de pH.
Se toma una muestra en un recipiente.
Se prende el equipo, se introduce el electrodo del equipo en la
muestra y se activa la opción “Read” del equipo.
2.4.6. Procedimiento de medición de cloruros.
Se toma una muestra de 25 ml en un recipiente.
Se agrega una porción de reactivo “cloride”91.
Se titula con reactivo “nitrato de plata tritrant”92, cada gota equivale a 5
mg/l.
88
Reactivo que se utiliza para medir concentración de cloro. 89
Una celda de medición es un recipiente graduado, especialmente diseñado para ser introducido dentro del equipo de medición, en este caso del espectrofotómetro. 90
DPD: es un reactivo para medir cloro residual, su efecto es el cambio de color de la muestra. 91
Es el nombre que tiene el reactivo para medir cloruros.
50
2.5. Investigación:
Esta investigación utilizará el tipo de estudio exploratorio, en el
entendido, que esta primera propuesta de automatización del proceso de
monitoreo, puede ser la puerta de entrada para otras posibilidades de
automatización en el sistema de purificación de agua, como puede ser el
proceso de regeneración, la automatización del proceso de mantenimiento, el
proceso de documentación o el de saneamiento.
La propuesta de automatización parte de la observación de cómo se
realiza en la actualidad el proceso de monitoreo de los diferentes
componentes del sistema de purificación de agua de la empresa agua
Planeta Azul S.A. (anteriormente descrito en los apartados 2.3 y 2.4 de este
capítulo), y de la necesidad de implementar una alternativa de monitoreo que
posibilite retroalimentación sobre las condiciones de los parámetros de
carácter físicos y químicos en menores periodos de tiempo, por tanto,
también conllevará la observación de la operación de algunos sistemas de
purificación de agua donde hayan equipos de monitoreo en línea instalados.
Una vez observados los diferentes sistemas de purificación de las
empresas visitadas, se tomarán notas de lo observado. El objetivo de la
observación es tomar notas de las condiciones de operación de esos
sistemas y compararlos con el de la empresa agua Planeta Azul S.A, y
señalar las diferencias que justificarían la implementación de un sistema
automatizado de monitoreo en línea en esta empresa.
92
Nombre del reactivo de cloruro líquido para titulación.
51
Este estudio plantea dos formas de recolección de datos, una de ellas es
secundaria, basada en libros, revistas, manuales, normas e informaciones de
internet.
La otra forma de recolección de datos es primaria, la entrevista. Se
realizarán visitas a dos plantas, ya sean purificadoras de agua o de otra
naturaleza, que tengan sistemas de purificación de agua, y que utilicen
algunos de estos equipos de control en línea, para observar la operación de
los equipos y tomar notas de lo observado, además entrevistar mandos
medios, preferiblemente supervisores que tengan responsabilidad en las
líneas donde estén los equipos instalados. Las preguntas versarán sobre:
Opinión sobre prestaciones y características de los equipos
Expectativas en términos de cómo ayudaran los equipos en la
eficiencia de las operaciones.
¿Cómo les han ayudado en términos del control del proceso?
¿Cómo les han ayudado o esperan les ayude el términos de la
reducción de los costos operativos a largo plazo?
¿Cómo se ha adaptado el personal ante el nuevo paradigma de
monitoreo?
Si creen que los beneficios justifican la inversión.
El objetivo de realizar estas visitas y entrevistas es justificar ante la
empresa agua Planeta Azul S.A. las bondades de un sistema de monitoreo
de esta naturaleza y los beneficios derivados de él, que pueda reducir el
tiempo de medición de las muestras, de una hora cada medición, como se
realiza en la empresa agua Planeta Azul S.A. a un lapso de tiempo de 1 a 3
minutos cada medición. También se persigue convencer a la empresa agua
Planeta Azul S.A. sobre la viabilidad técnica y económica, sobre la base de
las experiencias de empresas vendedoras de equipos y personas que tengan
responsabilidades en líneas donde estén operando este tipo de equipos.
52
También se realizará una entrevista a un representante técnico de la
empresa proveedora de los equipos de medición en línea, con el objetivo de
conocer de primera mano, su experiencia en la venta de estos equipos, cuán
interesadas se muestran las empresas en estos tipos de sistemas, cuales
son los beneficios por los que la empresa vendedora promueve de los
equipos, como evalúan la relación costo-beneficio, y cual, a su juicio es el
futuro de estos sistemas.
Una vez realizada la entrevista, los datos se analizarán y se utilizarán
para sustentar la propuesta de automatización.
2.5.1. Visitas y observación:
Tal como se había planteado se realizaron dos visitas a plantas para
observar los equipos de monitoreo en línea. Una de las plantas visitadas es
un laboratorio para producir medicamentos, y la otra, una planta para
producir cerveza, ambas de industrias muy disímiles, pero que utilizan
equipos de monitoreo en línea.
En caso del laboratorio, se pudo observar un conductímetro93 en línea,
que es lo que se toma como referencia para determinar cuándo hay que
regenerar el sistema, dado que no purifican el agua a través de osmosis
inversa, sino a través de intercambio de iones94. Cuando la conductividad
empieza a subir de 5 μS/cm es el indicador de que hay que regenerar.
En este laboratorio no solo el monitoreo es automático sino también
otras tareas a realizar en el sistema como la regeneración y el lavado del
sistema de purificación de agua. El equipo de monitoreo indica cuando se
93
Equipo utilizado para medir la conductividad. 94
Este proceso se basa en un filtro ablandador de resina cationica y uno con resina anionica
53
debe poner a regenerar el sistema y cuando la regeneración ha terminado.
Todos los indicadores están integrados en un panel de control instalado en el
equipo.
En la planta de producción de cerveza, se observaron varios tipos de
equipos de monitoreo en línea, aunque no en el proceso de purificación de
agua, sino en el área de planta de tratamiento de aguas residuales.
Todo el proceso de monitoreo es automático, incluyendo la
recolección de data, que se compila en un ordenador, aunque cada equipo
tiene su Display individual. Se realiza monitoreo en línea cada una hora,
sobre la base de observación de la pantalla del ordenador y monitoreo en el
laboratorio cada cuatro horas, con fines de validación.
Tienen diversos equipos instalados, algunos en funcionamiento, otros
no. Entre los que están en funcionamiento se pueden señalar medidores de
pH95, Turbidímetro96, de redox97, de gas y un medidor de oxigeno (ver
imágenes # 5, 6, 7 y 8, en el anexo, de la sección de anexos). Dañados
está un medidor de conductividad.
2.5.2. Entrevistas:
En el laboratorio de producción de medicamentos se realizó una
entrevista a una analista microbiológica encargada de la purificación de
agua. Explicó que tienen un conductímetro en línea, además de varios
equipos para medir otras condiciones del sistema, como la calidad del agua.
95
Grado de acidez o alcalinidad de una solución. 96
Equipo medidor de turbidez, es decir cualquier condición que se opone al paso de la luz. 97
Redox: siglas con que se conocen las reacciones de oxidación y reducción, en la que un elemento cede electrones y otro elemento los acepta.
54
También explicó que lo que les ha impulsado a tener equipos de
monitoreo en línea es la demanda creciente de agua purificada que tiene la
empresa para la producción de medicamentos. Apuntó que cuando llegó a la
empresa había otro sistema de menor capacidad, y que fué sustituido por el
actual, y que actualmente tienen en proyecto la instalación de otro sistema
más automatizado y de mayor capacidad que el actual.
También señaló la forma en que se realiza el monitoreo, que es
tomando como referencia la conductividad, establecida en 5μS/cm98. Cuando
empieza a subir este parámetro es un indicativo de que hay que regenerar el
sistema de purificación. Dijo que las principales características del equipo
que tiene instalado es que identifica por sí mismo la calidad del agua a partir
de los valores de conductividad, puede regenerarse automáticamente, indica
cuando está en regeneración, en lavado y cuando está en servicio, e incluso,
dijo se puede lavar automáticamente.
La entrevistada consideró que el hecho de que el equipo sea
automatizado ayuda en la eficiencia de las operaciones dado que facilita el
trabajo, en el sentido que avisa y pone en alerta, y además hace perder
menos tiempo. También dijo, que ayuda en el control del proceso, porque
requiere menos observación.
Sobre los costos operativos, dijo que se reducen considerablemente, y
puso como referencia el hecho de que el sistema lo opera con una sola
persona, es decir no necesita una gran cantidad de personal, además de que
el que monitorea el sistema puede realizar otras actividades.
Explicó además que el personal se adapta bien a trabajar con el
monitoreo en línea, y refirió que cuando se hizo el cambio del sistema
anterior al actual, el cambio no se sintió.
98
Microsiemens/ centímetro: unidad de medida de la conductividad.
55
Consideró además que los beneficios justifican la inversión en el
sentido de que hay menos paradas por regeneración. Dijo que la existencia
de equipos en línea representa una ventaja competitiva, dado que siempre
puedes tener productos de calidad óptima, y los quipos te indican
permanentemente la condición real del sistema.
En la planta de producción de cerveza se realizó una entrevista a un
“técnico mantenedor” encargado del monitoreo de la planta de tratamiento
de aguas residuales, quien indicó que tienen diversos equipos de monitoreo
en línea para parámetros fisicoquímicos, como son medidores de pH,
medidor de gas, de turbidez, de redox y de oxigeno. También explicó que la
necesidad de identificar inmediatamente cualquier variación en los
parámetros es lo que les ha impulsado a instalar estos equipos.
Según el entrevistado el proceso de monitoreo actualmente se realiza
cada una hora, sobre la base de la observación en un ordenador de las
mediciones de los equipos en línea. Cada cuatro horas se realiza una
medición con los equipos de mesa con fines de validación. Para cada equipo
que tienen en línea también tienen uno de mesa.
El entrevistado resaltó entre las características de los equipos, su
resistencia a ambientes severos y los rangos de medición, muy superiores a
los requeridos por su proceso. Explicó además que estos equipos les
pueden ayudar a la empresa en términos de la eficiencia de las operaciones
y el control del proceso porque el trabajo se hace más fácil y eficiente, no hay
que desplazarse, se pueden detectar inmediatamente las variaciones y por
tanto tomar acciones más rápido.
Sobre los costos operacionales, consideró que el objetivo de los
equipos en línea, no es reducir costos, sino dotar al proceso de mayores y
mejores controles, debido a que de todos modos hay que tener medición en
el laboratorio para fines de validación.
56
Explicó su experiencia de que trabajaba con equipos de mesa antes
de llegar a la empresa, y al llegar conoció los equipos en línea, dice haberse
adaptado muy bien debido a que el trabajo se hace más cómodo y más
rápido.
Estimó además que los beneficios justifican la inversión, en el sentido
de que se devuelve al garantizar que el proceso se mantiene en control, y
que el hecho de tener más control, representa una mayor garantía de calidad
para el producto y el proceso.
Como parte de la investigación, también se realizó una entrevista a un
representante técnico de la empresa proveedora de los equipos de monitoreo
en línea. El representante explicó que tienen disponibles para el mercado
equipos para la medición de la calidad del agua y para la medición de
parámetros ambientales.
Dijo que la disponibilidad de esos equipos por parte de las marcas que
ellos representan, además de las necesidades del mercado fue lo que les
impulsó a incursionar en ese nicho. Sobre la reacción de las empresas a la
propuesta de instalación de equipos en línea, dijo que usualmente se
encuentran la inversión alta, e indagan sobre los alcances y prestaciones de
los equipos. Admite que no ha logrado convencer a muchas procesadoras de
agua de que instale equipos en línea, y dijo que los principales usuarios de
ellos son la industria textil, minera, plantas de tratamiento de aguas
residuales y las generadoras de electricidad.
Al preguntársele sobre los beneficios a través de los cuales se
promueven los equipos de monitoreo en línea, respondió que la asistencia y
representación local del fabricante, personal técnico para servicio posventa,
calidad de los equipos y las marcas que tienen niveles altos de aceptación.
57
También explicó que la empresa no tiene competidores establecidos
en el mercado, solo las personas que traen los equipos del extranjero de
manera individual.
A su juicio los equipos de monitoreo en línea ayudan a la eficiencia de
las operaciones en el sentido que dan una respuesta frecuente de las
condiciones de los parámetros del sistema de purificación, sea que estén
dentro o fuera de especificación, además de que como el equipo mide
constantemente elimina el error humano y permite tomar acción más
rápidamente.
También explicó que ayudan a control del proceso porque permiten
tener una visión más amplia del comportamiento del proceso.
El entrevistado expresó que los equipos pueden ayudar a la reducción
de los costos operativos en función de cuán exigentes sean los parámetros.
Del mismo modo refirió que no conoce ningún caso de resistencia al cambio
de paradigma de monitoreo, de manual a automático, en el sentido de que en
ningún caso, que el conozca, ha entrado en contradicción el equipo con el
personal.
Expresó que los beneficios de poseer estos equipos deben justificar la
inversión, en términos de prevención y control del proceso, y que a través de
la disponibilidad de estos equipos puede haber una mayor garantía de
calidad para los clientes, debido a que representan un mayor control de
calidad. Sobre el futuro de estos equipos en el mercado dominicano dijo que
la adquisición de ellos va en ligero aumento.
De estas entrevistas, hay varios aspectos que se pueden resaltar,
como por ejemplo, todos los entrevistados coinciden en el hecho de que los
equipos de monitoreo en línea ayudan a las empresas en términos de su
eficiencia operativa, debido a que el trabajo se hace más fácil y necesita
58
menos observación. También coinciden en que con ellos se puede tener más
control en el proceso, y que la existencia de los equipos no entra en
contradicción con el personal.
También es necesario señalar el hecho de que según todos los
entrevistados, la inversión en este tipo de sistema se justifica en el hecho de
tener más control en el sistema, además de que su disponibilidad se traduce
en mayor garantía de calidad para los clientes.
Otro aspecto que es necesario resaltar es la poca disponibilidad que
tienen las empresas purificadoras de agua de estos equipos, de una gran
cantidad de empresas contactadas, solo unas cuantas tienen equipos de
monitoreo en línea, y de las visitadas, ninguna es una planta purificadora de
agua.
Otras variables a resaltar son: la disponibilidad de estos equipos por
parte de la empresa proveedora, las marcas disponibles de los equipos y el
soporte del proveedor, además del crecimiento en los últimos años de la
colocación de equipos de monitoreo en línea en sistemas de purificación y de
procesos en sentido general.
Es tomando en cuenta todas estas variables, es decir que ayudan a
eficientizar las operaciones, ayudan a tener más control, no entran en
contradicción con el personal, la inversión se ve justificada en el hecho de
más y mejor control en el sistema, se traduce en garantía de calidad de los
productos y procesos, la disponibilidad en el mercado de los equipos y el
soporte técnico y el hecho de que las plantas purificadoras de agua no
disponen de estos equipos, que se propone un sistema de monitoreo en
línea para el sistema de purificación de agua de la empresa agua Planeta
Azul S.A. En el entendido de que al considerar todas las variables señaladas
anteriormente la disponibilidad de estos equipos se puede traducir en una
fuente de ventaja competitiva.
59
CAPITULO 3. PROPUESTA DE AUTOMATIZACIÓN
DEL SISTEMA DE PURIFICACIÓN DE AGUA.
Esta propuesta se basa en la instalación de diversos equipos de
medición de parámetros fisicoquímicos en línea en el sistema de purificación
de agua en la empresa agua Planeta Azul S.A.
El objetivo de la propuesta es dotar a la empresa agua Planeta Azul
S.A. de un sistema de monitoreo automático, que provea información de
manera permanente sobre las condiciones de los parámetros fisicoquímicos
que determinan la calidad del agua para consumo humano.
Esta propuesta de automatización se plantea debido a los resultados
obtenidos en las visitas y observaciones realizadas a empresas que tienen
equipos de monitoreo en línea instalados, así como también debido a los
resultados de las entrevistas realizadas en dichas empresas.
Los resultados de las visitas, entrevistas y observaciones apuntan a
opiniones favorables sobre el desempeño de estos equipos en términos de la
eficiencia de las operaciones, los costos operacionales, el control del
proceso, la garantía de calidad y ventaja competitiva para productos y
procesos que representan, la disponibilidad en el mercado, servicio posventa
del vendedor, reconocimiento de las marcas, así como el hecho de que la
inversión se ve justificada en términos del mayor y mejor control de los
procesos.
Como se ha explicado anteriormente, agua Planeta Azul posee tres
plantas de producción, dos dedicadas a la producción de botellones de cinco
galones (planta # 2, en el Distrito Nacional y planta # 3, en el municipio
Santo Domingo Este) y una tercera dedicada a la producción de envases
pequeños (botella 16 Oz, botella 24 Oz, envase 1 galón, botella 1.5 litros,
60
envase 4.11 litros y envase 1.75 galones), ubicada en el Distrito Nacional
llamada planta #1.
Esta propuesta de automatización cubre solamente las plantas #1 y
#2, es decir, la de producción de envases pequeños y la de producción de
botellones ubicada en el Distrito Nacional.
Los equipos a instalar de acuerdo con esta propuesta, se dividirán de
la siguiente manera:
Tabla No 2. Listado de equipos a instalar por plantas.
Planta 2
Equipo Puntos de medición
Medidor de ozono 1
Medidor de cloro 4
Sensor de conductividad 2
Medidor de dureza 1
Medidor de pH 1
Medidor de turbidez 1
Controlador SC1000 1
Planta 1
Medidor de ozono 1
Sensor de conductividad 1
Medidor de pH 1
Controlador SC1000 1
Fuente: Elaboración propia.
61
3.1. Análisis de factibilidad técnica.
De acuerdo con Gabriel Baca Urbina, en un estudio técnico debe
considerarse la ingeniería del proyecto, selección de equipos necesarios,
distribución física de los equipos en la planta. También deben considerarse
aspectos que determinan la adquisición de equipos y maquinarias, como son:
proveedor, precio, capacidad, flexibilidad, costo de mantenimiento, consumo
de energía eléctrica, infraestructura necesaria, equipos auxiliares, costo de
instalación y puesta en marcha y existencia de repuestos en el país.
Entre los aspectos relacionados con la factibilidad técnica que se
tomarán en consideración están los siguientes:
3.1.1. Distribución de los equipos en la planta, infraestructura y
equipos auxiliares:
Los equipos de medición en línea habrán de instalarse en el sistema
de purificación de agua, que ya existe, solo en el caso de algunos equipos
sería necesario realizar trabajos menores en la líneas para hacer pasar el
flujo de agua a través del equipo, en otros casos, como los sensores de
conductividad, solo perforaciones en las tuberías donde se instalaran, para
los sensores de pH, se debe instalar un dispositivo parecido a una T, llamado
“mtg hardware” para poder instalar el sensor.
No se requiere, según el proveedor de los equipos de ningún
dispositivo auxiliar.
Tampoco se requiere de modificaciones en la infraestructura ya
existente, salvo las arriba mencionadas.
62
3.1.2. Descripción de los tipos de nuevos equipos a instalar99.
Los nuevos equipos a instalar son:
3.1.2.1. Turbidímetro de bajo rango modelo 1720E.
Cumple con los requerimientos de diseño y desempeño de la agencia de
protección ambiental (USEPA) de los EE UU. En su artículo 180.1. Entre las
especificaciones técnicas de este equipo:
No se ve afectado por variaciones de pH y presión.
Tiene un diseño simplificado de dos módulos que incluye el sensor, y
la interfaz del controlador Sc 100 o Sc 1000.
Recoge la información de la turbidez, quien la envía a una cámara con
los reactivos y le envía una señal de onda en rangos entre 1 y 15
minutos, a escoger por el usuario.
Rango de lectura entre 0.001 hasta 100 NTU.
La precisión del equipo será de ±2%, o 0.015 NTU (el que sea mayor).
Repetibilidad del equipo ± 1.0% de la lectura o ± 0.002 NTU.
Componente óptico montado en un cabezal sellado.
Sistema de eliminación de burbujas internas.
Cuerpo del Turbidímetro construido en poliestireno resistente a la
corrosión.
Tres puntos de alarma, cada una con un relay SPDT.
No requiere consumibles, y se puede calibrar en menos de un minuto.
Se instalará un solo punto de medición, a la salida del tanque de
alimentación. (Ver “Hach master catalog 2010-2011”, pág. 465 para
información adicional).
99
La lista de los nuevos equipos fue obtenida en BDCserralles, en la persona del Sr. Tomas García, gerente de ingeniería de aplicaciones.
63
3.1.2.2. Sensor de ozono amperométrico modelo 9185sc.
Este equipo puede medir entre 0 a 2 mg/l de ozono, es ideal para
muestras de baja conductividad, e impide la interferencia de bromo,
cloraminas, cloro, dióxido de cloro, hidrogeno, peróxido y pH, en las
mediciones de ozono.
El sistema utiliza dos electrodos con una membrana selectiva de ozono, y
tiene un límite de detección baja de 0.005 mg/l de ozono.
Entre las particularidades técnicas del medidor de ozono, están:
Límite mínimo de detección: 5 ppb o 0.005 mg/l de o3.
Precisión: 3% o ±10 ppb de o3 .lo que sea mayor.
Deviación estándar 1.0%.
Intervalo de medición contínua.
Consumo de energía 12 voltios, 1.5 vatios.
Equipado con interruptor de encendido NEMA4X/IP66.
Se conecta en serie con el analizador.
La limpieza se puede configurar para inyectar ácido.
Calibración a cero eléctricamente o con agua libre de ozono.
Intervalo de calibración 2 meses.
Intervalo de mantenimiento 6 meses para la membrana y el electrolito.
Programable a través de relays de control.
El sistema completo requiere solo una entrada del controlador.
Se colocará a la salida del tanque de alimentación. (Ver “Hach master
catalog 2010-2011” pág. 434 para información adicional).
64
3.1.2.3. Analizador de cloro modelo cl17.
Utiliza una solución acuosa tamponada colorimétrica DPD, para medir los
niveles de cloro. El DPD torna la solución color magenta, dependiendo de la
cantidad de cloro residual. Es una alternativa a los instrumentos que se
basan en electrodos y procedimientos complejos. Este método de análisis
no es afectado por la concentración de cloro, pH, temperatura de la muestra,
flujo o presión.
Se puede utilizar en control manual o automático.
Entre las especificaciones técnicas de este equipo, se puede citar:
Rango de lectura: de 0 a 5 mg/l de cloro residual libre o total.
Precisión: ±5% o ±0.0030 mg/l como cl2.
Tiempo de ciclo: 2.5 minutos.
Interferencias: otros agentes oxidantes, tales como bromuro, dióxido
de cloro, permanganato de potasio y ozono, provocarán una
interferencia positiva.
La dureza no debe superar los 1000 mg/l como CACo3.
Dos alarmas seleccionables para la muestras.
Recinto: caja de plástico ABS, con dos ventanas de policarbonato
transparente.
Potencia: 100/115 VCA, 50/60 Hz.
Se tomará una medición cada 2.5 minutos y el resultado mostrado en
una pantalla LCD de tres dígitos.
Puede trabajar hasta 30 días sin supervisión de operación, y utilizar
473 ml de cada reactivo por mes.
65
Se colocarán dos en la salida de las cisternas y dos en las salidas de
los filtros de carbón activado, habrá 4 puntos de medición. (Ver “Hach
master catalog 2010-2011”, pág. 404 para información adicional).
3.1.2.4. Monitor de dureza sp510
Este es un sistema de monitoreo contínuo del agua, que proporciona
una alarma cuando la dureza total sobrepasa los niveles previamente
establecidos.
Este monitor detecta el límite de dureza, cuando el ablandador pierde
carga, indicando la necesidad de regeneración, los puntos de alarma son
0.3, 1, 2, 5, 10, 20, 50, y 100 ppm (expresados como mg/l de CACo3).
Modo de funcionamiento:
Un modulo de bomba peristáltica lineal100 controla el flujo entrante,
dosifica los reactivos y la muestra y los inyecta a la celda para muestras.
Después de la inyección, un agitador magnético mezcla la muestra y
los reactivos en la celda, permitiendo que se desarrolle el color.
Luego se mide fotométricamente la transmisión de la luz a través de la
muestra.
Este proceso se da de manera continua cada dos minutos, la
condición de dureza se expresa en la pantalla LED “HARD” (dura). Se
requieren dos lecturas consecutivas de HARD” (en el transcurso de 4
100
Tipo de bomba de desplazamiento positivo, utilizada para bombear fluidos, son típicamente utilizadas para bombear fluidos limpios o estériles porque la bomba no puede contaminar los fluidos, o para bombear líquidos agresivos porque los líquidos no pueden dañar la bomba.
66
minutos), para que se active la alarma. Se requiere una lectura de SOFT”
(BLANDA), antes de que se cancele la alarma.
Entre las especificaciones técnicas de este equipo se pueden señalar:
Rangos: 0.3, 1, 2, 3, 5, 10, 20, 50, 100 ppm (expresados como mg/l
CACo3).
Precisión: ± 25% del valor de referencia.
Repetibilidad: ±10% del valor de referencia en rangos de 0.3 a 2
mg/l; y ±4% del valor de referencia en rangos de 5 a 100 mg/l.
Método de análisis: colorimétrico.
Uso de reactivos: 500ml tanto del indicador como del tampón101,
cada dos meses.
Tipo de alarma: indicador LED, HARD (dura) o SOFT (BLANDA).
Demora de la alarma: dos ciclos consecutivos por encima del punto
de referencia se activa, un ciclo por debajo la cancela.
Tiempo de ciclo: 2 minutos (60 Hz) y 2,3 minutos (50Hz).
Alimentación eléctrica: 120/220VCA, 50/60 Hz, seleccionable, 18
W.
Este equipo se colocará a la salida de los filtros ablandadores, habrá
un solo punto de medición (Ver “Hach master catalog 2010-2011”, pág.
426 para información adicional).
3.1.2.5. Sensores de conductividad.
Estos sensores se utilizan para aplicaciones exigentes, como el agua
ultra pura. Cada sensor es probado para escoger su única constante de
celda de cuatro dígitos, además están equipados con dispositivos de
101
Disolución compuesta por el ion común de un acido débil y una base débil.
67
temperatura en la punta para dar respuesta rápida en caso de cambios de
temperatura.
Estos sensores miden desde 0.057 μS/cm o 18,2mW hasta 200,000
μS/cm. Pueden ser establecidos por el usuario para medir conductividad,
TDS, resistividad o salinidad.
Entre las especificaciones técnicas de estos sensores, se pueden citar:
Rango de temperatura de edición: -20 hasta 2000 C (-4 hasta 3920 F).
Precisión: ± 2% de la lectura por encima de 200 μS/cm.
Sensibilidad: ± 0.5 %de la lectura.
Repetibilidad: ± 5% de la lectura.
Distancia de transmisión: 100 m (328 pies).
Estos sensores serán colocados uno en la salida del sistema de ósmosis,
y el otro en la salida del tanque de alimentación. Es decir habrá dos puntos
de medición. (Ver “Hach master catalog 2010-2011”, págs. 407- 408 para
información adicional).
3.1.2.6. Sensor de pH.
Utiliza la técnica de medición de diferencial de electrodos. Esta técnica
utiliza tres sensores, en lugar de los dos que tradicionalmente utilizan los
sensores de pH convencionales.
La mayoría de las aplicaciones de pH están en rango de 2.5 a 12.5.
Entre las especificaciones técnicas de los sensores de pH, están:
Rango de medida: -2 hasta 14
Sensibilidad: ± 001 pH.
68
Temperatura de funcionamiento: digital: -5 hasta 70 grados Celsius,
analógico digital desde -5 hasta 105 gados Celsius, y de inmersión de
0 a 50 grados Celsius.
Caudal: 3 pies por segundo.
Distancia de trasmisión: 100 metros.
Estos sensores serán colocados a la salida del tanque de alimentación
(Ver “Hach master catalog 2010-2011”, págs. 437-438 para información
adicional).
3.1.2.7. Controlador universal multiparámetro modelo sc1000.
El controlador universal multiparámetros es un sistema
completamente modular en consiste en un modulo de visualización y uno o
más módulos de sonda.
El modulo de visualización es totalmente portátil y puede aceptar
hasta 8 sensores digitales y tarjetas de expansión, los módulos de sonda
pueden ser conectados en red y acomodar hasta 32 sensores digítales y
tarjetas de expansión adjuntas a la misma red.
Con este controlador se pueden cambiar las puntas de prueba sin
tener que cambiar el controlador. Con un solo modulo de pantalla otros
módulos se pueden agregar y quitar dependiendo de las necesidades de
operación.
Entre las especificaciones técnicas de este equipo, se pueden señalar:
Temperatura de operación: desde -20 hasta 55 grados Celsius.
Humedad relativa: desde 0 a 95%, sin condensación.
69
Requerimientos de energía: 100 a 230 VAC, 50/60 Hz, potencia 75 W,
opcional 24 Vdc.
Pantalla: táctil, ¼ VGA, tamaño 11.4 X 8.6 cm, resolución: 320 x 240
pixeles.
La conexión entre sensores y el regulador es de tipo
“plug and play102”.
Tipo de memoria “no volátil”, las configuraciones permanecen en
memoria de manera indefinida.
Se utilizará Para unificar la recolección de data, su ubicación es
opcional (Ver “Hach master catalog 2010-2011”, pags. 390-391, para
información adiciona).
3.1.3. Proveedor de los equipos:
En este caso, se está considerando como proveedor de los equipos de
monitoreo en línea del sistema de purificación de agua, a la empresa
BDCSerralles SRL.
BDCSerralles tiene su origen en la empresa j. j. Comercial Serralles,
creada en 1975, por el doctor Julio Juan Serralles. Debe su nombre a que
fue comprada por la compañía BDC internacional de Bélgica.
BDCSerralles ofrece a sus clientes material para laboratorios de
control y aseguramiento de la calidad como son reactivos químicos,
instrumentos científicos, controles en línea, microbiología, balanzas,
cristalería, filtración de precisión, además ofrece servicio especializado de
reparación de equipos, calibración y mantenimiento.
102
Significa que inmediatamente se conecta, lo reconoce.
70
La misión de esta empresa: Ofrecer a nuestros clientes un servicio de
alto valor agregado en el suministro de todo material científico tanto para el
laboratorio como para los procesos industriales.
Visión: Asumir el liderazgo de nuestro sector en base a la búsqueda
contínua de la innovación en nuestros productos y servicios, reinvirtiendo
continuamente en nuestra empresa para hacerla sostenible en el largo plazo.
Valores
Orientación al Cliente.
Trabajo en Equipo.
Honestidad.
Flexibilidad.
Entre las marcas que representa están: HACH, Sartorius, Nalgene,
Thomas Scientific, kimble y kontes, Testo, Oxoid, Waters, Microbiologics,
Universal Labelling System, Erweka, 3M, Ika, Cannon Instrument Company,
Veltek Associates Inc, Bruker103.
3.1.4. Energía:
Los requerimientos de energía, por equipos son los siguientes104:
Turbidímetro de rango bajo modelo 1720E: 100-230 Vac, 50/60Hz,
auto seleccionable; 40VA. El cálculo seria: 40Vax0.8=32 watts/1000 =
103
Toda esta información referente a la empresa BDCSerralles se encuentra en la página de la empresa: http://www.bdcint.com.do/03MARCAS/marc.htm y http://www.bdcint.com.do/05NOSOTROS/nosotros.htm 104
Ver las especificaciones técnicas de los equipos en el master catalog, 2010-2011.
71
0.032Kw, para llevar a kw/h, se multiplica por la cantidad de horas en
operación.
Medidor de ozono modelo 9185sc : consumo de energía 12 voltios, 1.5
watts. Para convertir a Kw, 1.5/1000=0.0015 Kw
Monitor de dureza modelo SP510: 120/220 Vac, 50/60 Hz
seleccionable, 18 watts.
Para convertir a Kw/h, 18 Watts/1000=0.018 Kw
Analizador de cloro CL17: de 100 a 115/230 Vac, 50/60 Hz,
seleccionable 95 VA máximo, fusible de 2.5 amperes.
Para convertir a Kw, 95 Va x 0.8=76/1000= 0.076 Kw
Los sensores de pH y de conductividad no aplican en las
especificaciones técnicas el consumo de energía, porque su consumo es el
del controlador multiparámetro sc1000.
Controlador multiparámetro universal modelo SC1000: 100 a 230 Vac,
50/60 Hz, potencia 75 watts, opcional 24 Vdc.
Para convertir a Kw, 75 Watts/1000=0.075 Kw.
3.1.5. Precios:
De acuerdo con el suplidor de los equipos, los precios tentativos de
los equipos son los siguientes (ver tablas # 3 y #4)105:
105
Estos precios corresponden a cotización hecha por la empresa BDCSerralles, en fecha 25 de mayo del año 2011.
72
Tabla No 3. Listado de precios de equipos a instalar en La planta # 2.
Equipos a instalar en planta # 2
Referencia Descripción del equipo Precio unitario RD$
LXV400.99.1R582
Modulo del controlador universal multiparámetro SC1000
77,682.15
LXV402.99.00002
“Display” del controlador multiparámetro SC1000
99,139.95
D3422A1 Sensor digital para medir conductividad.
19,492.20
1000F1236-111
“Fitting” para conectar el sensor de conductividad
1,698.12
5410005 Monitor de dureza: incluye: un set de reactivos para dos meses, kit de instalación, kit de mantenimiento y manual de instrucciones.
75,388.95
5440001 Analizador de cloro CL17 129,483.90
6010101 Medidor de turbidez de bajo rango 1720E
54,135.90
DPD2P1 Sensor digital de pH. 34,684.65
MH334N4NZ
MTG hardware, dispositivo para colocar el sensor de pH.
4,394.17
LXV433.99.00001
Sensor de ozono modelo 9185sc 94,266.90
5448800 Kit power cord/strain relief 1,447.58
5796000 Cable assy, 7.7m 7,575.75
Fuente: cotización # 053069, D/F 25/05/11 de la empresa BDCSerralles.
73
Tabla No 4. Listado de precios de equipos a instalar en la planta # 1.
Equipos a instalar en planta # 1
Referencia Descripción Precio unitario
DPD2P1 Sensor digital de pH. 34,684.65
MH334N4NZ
MTG hardware, dispositivo para colocar el sensor de pH.
4,394.17
D3422A1 Sensor digital para medir conductividad.
19,492.20
1000F1236-111
“Fitting” para conectar el sensor de conductividad
1,698.12
LXV400.99.1R582
Modulo del controlador universal multiparámetro SC1000
77,682.15
LXV402.99.00002
“Display” del controlador multiparámetro SC1000
99,139.95
LXV433.99.00001
Sensor de ozono modelo 9185sc 94,266.90
5448800 Kit power cord/strain relief 1,447.58
5796000 Cable assy, 7.7m 7,575.75
Fuente: cotización # 053069, D/F 25/05/11 de la empresa BDCSerralles.
3.1.6. Costo de mantenimiento106:
Los costos de mantenimiento asociados a los equipos de monitoreo en
línea, se refieren principalmente al gasto de reactivos y kits de
mantenimiento y calibración. El mantenimiento se reduce fundamentalmente
a la limpieza y cambio de reactivos, se recomienda un mantenimiento
profundo una vez al año.
. El analizador de cloro, tiene un mantenimiento típico de 15 minutos,
que debe incluir cambio de reactivos y limpieza de la celda colorimétrica, sin
requerir el uso de herramientas especiales. Típicamente puede trabajar
durante 30 días, se requiere un mantenimiento anual en que hay que
cambiarle los tubing, cedazo y agitador magnético.
106
Los datos sobre las especificaciones técnicas y requerimientos de mantenimiento de los equipos, fueron tomados del master catalog Hach, versión 2010-2011.
74
Un caso especial es el del sensor de pH, que reemplazando el puente
salino y la solución estándar de celda se puede reusar. Una vez terminada
su vida útil de aproximadamente un año, hay que cambiarlo.
En el caso del Turbidímetro, el principal mantenimiento es la lámpara
que hay que reemplazar cuando se daña.
En el analizador de dureza puede trabajar automáticamente por 60
días, el tiempo de mantenimiento promedio es de 15 minutos para cambiar
reactivos. Se debe cambiar la manguera del sistema de bombeo cada seis
meses (va incluido en el kit de mantenimiento).
En el caso del controlador multivariables, las especificaciones técnicas
no se refieren a requerimientos de mantenimiento, lo mismo que los sensores
de conductividad.
3.1.7. Costo de instalación y puesta en marcha:
De acuerdo con la empresa vendedora de los equipos, la instalación
corre por parte del cliente, quien es responsable de su ubicación, e
instalación. El vendedor de los equipos pudiera asesorar en ese sentido.
El vendedor de los quipos es responsable de la puesta en marcha.
La instalación de los equipos se puede considerar simple desde el
punto de vista técnico, dado que no hay que realizar ningún tipo de
construcción ni modificación en la estructura del sistema de purificación, a
menos que sea un deseo expreso de la empresa. En el caso de los
medidores de cloro, turbidez, ozono y dureza, hay que hacer pasar flujo de
agua a través de las celdas de medición. Esto se logra con la instalación de
válvulas, adaptadores y tuberías flexibles.
75
En el caso del sensor de conductividad, solo es necesario perforar la
tubería en el punto de medición e introducirlos.
En el caso del sensor de pH, se requiere la instalación de un
dispositivo parecido a una T en la línea, llamado “MTG hardware” para ser
instalado.
3.1.8. Capacidad de los equipos:
La capacidad de los equipos viene dada por que tanto pueden cubrir
los rangos de medición establecidos internamente en la empresa agua
Planeta Azul S.A. además de condiciones específicas de funcionamiento de
los equipos.
En el caso del Turbidímetro, puede medir desde 0.001 hasta 100
NTU, siendo el límite superior de especificación de la empresa 0.50 NTU,
además requiere un flujo de 3.1 a 11.9 Gls/h; y temperatura de a 50 grados
Celsius y humedad de operación de 5 al 95 %.
Los sensores de conductividad modelo 3422, con una constante de
celda=0.05, pueden medir desde 0 hasta 100 μS/cm. Lo que está muy por
encima del límite de medición de 20 microsiemens/cm establecido por la
empresa. Si se requiere un rango de medición más amplio, solo hay que
cambiar la constante de celda. Además rango de temperatura de medición
desde -20 hasta 200 grados Celsius, flujo de 0 - 3M/seg y distancia de
transmisión de 100 metros
El sensor de ozono modelo 9185Sc considerado en este proyecto,
puede medir concentraciones de ozono desde 0 hasta 2 mg/l, lo que es muy
superior a los rangos de la empresa situados en 0.10 hasta 0.40 mg/l o3.
Además flujo mínimo de 14L/h, rango de presión desde 0.1 hasta 2 bar en la
76
celda de medición, temperatura de operación desde 0 hasta 45 grados
Celsius, humedad de operación desde 0 hasta 90%, y calibración cada dos
meses.
Para el monitor de dureza, dado la complejidad del sistema de
purificación de agua de la empresa agua Planeta Azul, requiere de una
alternativa de ingeniería, y es escoger una contante de dureza inferior a la
constante cuando estén todos los ablandadores buenos, es decir, si el límite
de dureza es 17.1 mg/l de CaCO3 , se ha escogido como puntos de alarma
0.3, 1,3, 5 y 10 mg/l de CaCO3 , y cuando los ablandadores presenten una
concentración de dureza cercana a 10 mg/l CaCO3 las alarmas del equipo se
activarán, estos puntos de alarma pueden ser variados, a requerimiento del
cliente.
Este medidor requiere temperatura de operación desde 5 a 40 grados,
caudal de muestra de 50 a 500 mL/min.
Para el analizador de cloro, tiene capacidad para medir desde 0 hasta
5 mg/l, suficiente para cubrir los diferentes parámetros de la empresa, que
son cero en la salida de los ablandadores, y tres mg/l a la salida de las
cisternas. Requiere una presión de entrada al equipo de 1 a 5 psi, y una
presión de salida de 1.5 a 75 psi, flujo de la muestra de 200 a 500 mL/min,
temperatura de operación de 5 a 40 gados Celsius y humedad de 90%.
En términos del sensor de pH, tiene capacidad para medir desde -2
hasta 14, lo que cubre los límites establecidos por la empresa ente 6.50 y
6.99 para el producto terminado. Además temperatura de operación desde -5
hasta 70 grados Celsius, flujo 3m/seg, límites presión-temperatura del
sensor: 6.9 bar a70 grados Celsius en digital, 6.9 bar a 105 grados Celsius
en analógico y distancia de transmisión de 100 metros.
77
El controlador universal multivariables es un dispositivo constituido por
un Display conectado a uno o varios módulos de prueba.
Cada modulo de pruebas puede aceptar hasta ocho señales de
sensores, y un Display puede manejar varios módulos de prueba.
Requiere temperatura de operación desde -20 hasta 55 grados
Celsius, y una humedad relativa de desde 0 hasta 95% sin condensación.
3.1.9. Garantía de los equipos.
El proveedor de los equipos traspasa la Garantía del fabricante, que
según el proveedor de los equipos son las siguientes:
Tabla No 5. Garantías aplicables a cada equipo.
Equipo Tiempo de garantía
Sensor de conductividad 12 meses
Sensor de ozono 12 meses
Sensor de pH 12 meses
Medidor de cloro Cl17 12 meses
Monitor de dureza sp510 12 meses
Controlador multiparámetros Sc1000 12 meses
Medidor de turbidez 1720E 24 meses
Fuente: Elaboración propia.
El proveedor de los equipos es enfático al señalar que la garantía solo
cubre desperfectos de fábrica. No aplica para eventos de índole
extraordinario, como desastres naturales, uso inapropiado de los equipos, o
si hubo intento de reparación con personal no autorizado.
78
3.1.10. Descripción del nuevo proceso de monitoreo.
El nuevo proceso de monitoreo se realizará en linea. En rangos de
tiempo que varian entre 1.5 y tres minutos estará disponible una nueva
lectura, y los diferentes parámetros de medición en el sistema se podrán
visulizar a través del controlador multivariables sc1000.
Una alernativa considerada a la generacion de reportes, es la
conexión del controlador a una computadora, para así poder imprimir y
generar los reportes, sin embargo el propósito de esta investigación está
centrado solamente en el proceso de monitoreo, y nó en el de
documentación.
3.2. Análisis de factibilidad económica.
Para Baca Urbina “el objetivo del análisis económico es ordenar y
sistematizar la información de carácter monetario, y elaborar cuadros
analíticos que sirven de base para a la evaluación económica”107
Estos estudios, según el mismo autor, comienzan con la determinación de
los costos totales y de la inversión inicial, y continúan con la determinación
de la depreciación y amortización de toda la inversión inicial.
Para el caso de estudio se considerarán la inversión inicial, los costos
totales, los cosos de mantenimiento, de energía, depreciación, de calibración
externa y los precios de los equipos.
107
Baca Urbina. Gabriel, Óp. Cit. Pp.168-246.
79
3.2.1. Costos de energía.
De acuerdo con la empresa EDESUR, los precios de la energía
eléctrica son los siguientes: de 0 a 200 kw/h = RD$4.44 Kw/h, de 201 a 300
=RD$6.97Kw/h, de 301 a 700 = RD$10.86 Kw/h y de 701 hasta 1000
=RD$11.10 Kw/h.
En razón de que la energía que consumirán estos equipos no se
pagará de manera individual, sino global en la factura de la empresa, el
precio de la energía se evaluará por el precio más alto, que es RD$11.10
Kw/h.
Tabla No 6. Requerimientos de energía de cada equipo.
Equipo Req. de
voltaje.
Consumo
enKw/ h
Costo de energía
en 18 horas.
Turbidímetro 1720E 100-230Vac 0.576 Kw/h RD$ 6.3936
Medidor de ozono 12 V 0.027 Kw/h RD$ 0.299
Medidor de cloro cl17 115-230V 1.368 Kw/h RD$ 15.18
Controlador SC1000 100-230 Vac 1.35 Kw/h RD$ 14.85
Monitor de dureza 120-220Vac 0.324 Kw/h RD$ 3.596
Fuente: Elaboración propia.
Este cálculo se obtiene multiplicando el consumo en kw de cada
equipo, por el número de horas de operación del equipo, estimada en 18
horas diarias, el resultado seria 3.65 kw/día.
Multiplicando el consumo de kw/día por 360 días del año, se tiene
3.65Kw/día x 360 días/año=1,312.2Kw/año.
En términos económicos este consumo significa 1312.2 Kw/año x
11.10 RD$/Kw=14,565.42 RD$/año.
80
3.2.2. Precios de los equipos:
De acuerdo con el suplidor de los equipos, los precios tentativos de
los equipos son los siguientes108(ver tablas #7 y #8):
Tabla No 7. Precios unitarios y totales de los equipos a instalar en planta #2.
Planta 2
Referencia Descripción del equipo Cantidad Precio unitario
RD$
Precio total
LXV400.99.1R582
Módulo del controlador universal multiparámetro SC1000
1 77,682.15 77,682.15
LXV402.99.00002
“Display” del controlador multiparámetro SC1000
1 99,139.95 99,139.95
D3422A1 Sensor digital para medir conductividad.
2 19,492.20 38,984.4
1000F1236-111
“Fitting” para conectar el sensor de conductividad
2 1,698.12 3,396.24
5410005 Monitor de dureza: incluye: un set de reactivos para dos meses, kit de instalación, kit de mantenimiento y manual de instrucciones.
1 75,388.95 75,388.95
5440001 Analizador de cloro CL17 4 129,483.9 517,935.6
6010101 Medidor de turbidez de bajo rango 1720E
1 54,135.90 54,135.90
DPD2P1 Sensor digital de pH. 1 34,684.65 34,684.65
MH334N4NZ
MTG hardware, dispositivo para colocar el sensor de pH.
1 4,394.17 4,394.17
LXV433.99.00001
Sensor de ozono modelo 9185sc
1 94,266.90 94,266.90
5448800 Kit power cord/strain relief
1 1,447.58 1,447.58
5796000 Cable assy, 7.7m 1 7,575.75 7,575.75
Total planta 2 1,009,032.2
Fuente: Cotización # 053069, D/F 25/05/11 de la empresa BDCSerralles
108
Estos precios corresponden a cotización hecha por la empresa BDCSerralles, en fecha 25 de mayo del año 2011.
81
Tabla No 8. Precios unitarios y totales de los equipos a instalar en planta #1.
Planta 1
Referencia Descripción cantidad Precio unitario
Precio total
DPD2P1 Sensor digital de pH. 1 34,684.65 34,684.65
MH334N4NZ MTG hardware, dispositivo para colocar el sensor de pH.
1 4,394.17 4,394.17
D3422A1 Sensor digital para medir conductividad.
1 19,492.20 19,492.20
1000F1236-111
“Fitting” para conectar el sensor de conductividad
1 1,698.12 1,698.12
LXV400.99.1R582
Modulo del controlador universal multiparámetro SC1000
1 77,682.15 77,682.15
LXV402.99.00002
“Display” del controlador multiparámetro SC1000
1 99,139.95 99,139.95
LXV433.99.00001
Sensor de ozono modelo 9185sc
1 94,266.90 94,266.90
5448800 Kit power cord/strain relief
1 1,447.58 1,447.58
5796000 Cable assy, 7.7m 1 7,575.75 7,575.75
Total planta 1. 340,381.47
Fuente: Cotización # 053069, D/F 25/05/11 de la empresa BDCSerralles.
82
3.2.3. Costos de mantenimiento:
Los reactivos y kits e mantenimiento de los equipos se presentan en la
siguiente tabla:
Tabla No 9. Costos de los reactivos y kits de mantenimiento (en RD$):
Equipo Reactivo Tiempo Cant. Costo un.
Medidor de cloro CL17
Set de reactivo conteniendo solución buffer, solución indicadora y polvo indicador DPD.
1 mes. 1 3,024.08
Kit de mantenimiento109 1 año 1 9,090.90
Acido sulfúrico, 19.2n 100mL 6meses 1 1,161.59
Total
Turbidímetro Estándar de turbidez 0.3 NTU
1 año N/A 5,463.32
Lámpara de reemplazo. N/A 1 3,159.45
Kit de calibración para Turbidímetro.
N/A. 1 17,748.90
Total
Sensor de conductividad
Solución de conductividad N/A 1 litro 7,534.02
Total
Sensor de pH Solución buffer amarilla pH 7.00
N/A 500mL 439.65
Solución buffer roja pH 4.01 N/A 500ml 439.65
Peek salt bridge(punta del electrodo)
1 año 1 2,694.26
Equitransferran ph 7 buffer(solución estándar de celda).
1 año 500mL 4,325.10
Total
Medidor de dureza
Buffer de dureza 10 mg/l 60 días 1 2,266.88
Indicador soln de dureza, 5-100mg/l(reactivo)
60 días 1 1,886.62
Kit de mantenimiento Sp510 1 año 1 12,914.85
Medidor de ozono no lleva reactivos.
Total costo mantenimiento y reactivos 68,989.82 Fuente: cotizaciones # 053344, 46, 47,48 y 49 de BDCSerralles. D/F 03/06/11
109
Los kits de mantenimiento incluyen cedazo, tubing, y accesorios adicionales.
83
3.2.4. Costos de calibración externa:
Todo equipo de medición debe ser calibrado. La calibración se puede
entender como la comparación entre lo que mide un equipo, respecto de lo
que debería medir, de acuerdo a un estándar establecido.
Aparte de la calibración rutinaria de los equipos, deben ser calibrados
por una institución acreditada para tales fines. En el caso de agua Planeta
Azul, los equipos de medición existentes se calibran cada año, por tanto los
equipos de medición en línea a instalar también deben ser calibrados cada
año por una institución acreditada.
Para el caso de este proyecto, ante la imposibilidad de obtener una
cotización con los precios exactos de la calibración de cada uno de los
equipos en que aplique, se ha tomado como referencia promedio para todos
los equipos, el precio de calibración de un conductímetro de mesa, según
cotización Q8219, del 8 de julio de 2011, de la empresa Phoenix calibration.
Los costos de calibración externa asociados a los equipos son los siguientes,
según se muestra en la tabla # 10 (para la conversión de dólares a pesos, se
asume la tasa de 38.10)110 , mas USD 30 por concepto de transporte.
3.2.5. Inversión inicial:
La inversión inicial considera en este caso el precio de los equipos
cuando se compran, de los que corresponden RD$ 1,009,032.2 , mas RD$
68,989.82 de compra de reactivos para la planta # 2, y RD$ 340,381.47 de
compra de equipos, mas RD$15,432.68 de compra de reactivos para la
planta # 1. La razón de considerar la compra de todos los reactivos y kits de
110
http://www.bancentral.gov.do/tasas_cambio/TAC4009_BC_2011.pdf. esta tasa fue actualizada el día 8/7/11, por el banco central de la República Dominicana.
84
mantenimiento es que se deben comprar todos por primera vez. Este
cálculo obvia el precio de compra de la lámpara del Turbidímetro, que solo se
compra cuando se daña. La inversión inicial total asciende a la suma de RD$
1, 433,836.17.
3.2.6. Depreciación:
La depreciación se conoce como la pérdida de valor de un activo por
uso, abuso, desuso u obsolescencia, y señala el porcentaje del valor de un
activo que puede ser llevado a gasto en un periodo contable.
En la República Dominicana, según el código tributario, Art. 287, literal
e111, establece los porcentajes depreciables por categoría de activo, señala
en la categoría 2 “automóviles, equipos y muebles de oficina, computadoras,
sistemas de información y equipos de procesamiento de datos se deprecian
un 25 % al año”, lo que significa que los equipos de monitoreo en línea
analizados en este proyecto se deben depreciar un 25% anual, es decir en
cuatro años.
Para el caso se utilizará el método de depreciación de la línea recta,
que consiste en depreciar (recuperar) una cantidad igual cada año por un
determinado número de años112. La depreciación se da como sigue en la
tabla # 11:
111
Código tributario de la República Dominicana o ley # 11-92 y sus modificaciones que dispone todo lo relativo al pago de tributos por parte de personas físicas jurídicas. Art. 287, literal e, párrafos 3 y 4, pág. 108. Agosto 2007. 112
Evaluación de proyectos, Gabriel baca Urbina, 5ta edición. Mc graw-hill. Pag.175.
85
Tabla No 10. Costos estimados de la calibración de los equipos.
Equipo Costo de calibración USD Costo de calibración RD$
Sensor de
conductividad
75 + 16% ITBIS=87 87 x 38.10=3314.7
Sensor de pH 75 + 16% ITBIS=87 87 x 38.10=3314.7
Analizador de cloro 75 + 16% ITBIS=87 87 x 38.10=3314.7
Monitor de dureza 75 + 16% ITBIS=87 87 x 38.10=3314.7
Sensor de ozono 75 + 16% ITBIS=87 87 x 38.10=3314.7
Sensor de turbidez 75 + 16% ITBIS=87 87 x 38.10=3314.7
Fuente: Elaboración propia.
Tabla No 11. Depreciación de los equipos de monitoreo en línea.
Equipo Costo
RD$
% 1er año 2do año 3er año 4to año
Módulo y display del controlador SC1000
176,822.09 25 44,205.53 44,205.53 44,205.53 44,205.53
Sensor de
conductividad/
fitting.
21,190.32 25 5,297.58 5,297.58 5,297.58 5,297.58
Monitor de
dureza Sp510
75,388.95 25 18,847.24 18,847.24 18,847.24 18,847.24
Analizador de
cloro cl17
129,483.90 25 32,370.98 32,370.98 32,370.98 32,370.98
Turbidímetro
1720E
54,135.90 25 13,533.98 13,533.98 13,533.98 13,533.98
Sensor de
pH/mtg
hardware.
39,078.82 25 9,769.71 9,769.71 9,769.71 9,769.71
Sensor de
ozono/kit/cable
.
103,290.23 25 25,822.55 25,822.55 25,822.55 25,822.55
Fuente: Elaboración propia.
86
3.2.7. Costos totales del proyecto, por meses, para el primer año:
Los costos totales del primera año del proyecto, se calculan sobre la
base de los costos totales de los equipos individuales, e incluyen el costo de
la energía durante el año, la calibración, costos de reactivos y kits de
mantenimiento durante el año, la depreciación y el precio de compra del
equipo.
La siguiente tabla muestra los costos por equipo:
Tabla No 12. Costos totales por equipos en el primer año.
Equipo Costo total (en RD$) Referencia
Turbidímetro RD$ 96,498.49 Ver anexo #7
sensor de ozono RD$132,535.37 Ver anexo # 8
Sensor de dureza RD$123,766.59 Ver anexo # 9
Controlador SC1000 RD$226,422.23 Ver anexo # 10
Sensor de conductividad RD$37,336.62 Ver anexo # 11
Sensor de pH RD$60,061.89 Ver anexo # 12
Analizador de cloro RD$218,339.15 Ver anexo # 13
Fuente: Elaboración propia.
De acuerdo con la tabla # 12, se puede obtener información respecto
de los costos totales del proyecto en el primer año, sumando los costos
totales de los equipos individuales contenidos en las tablas.
Es necesario tomar en cuenta la depreciación, que en la evaluación
está considerada como un gasto, para fines fiscales, aunque no representa
una erogación de recursos por parte de la empresa.
Para la planta #1, los costos totales para el primer año del proyecto,
con la instalación de un controlador multiparámetro sc1000, un sensor de
87
ozono, un sensor de pH y un sensor de conductividad ascienden a la suma
de RD$ 456,356.24. Si se resta la depreciación de estos equipos, igual a
RD$85,095.37, la erogación para el primer año será de RD$ 371,260.87. E
incluye compra de los equipos, reactivos, kits de mantenimiento, gastos de
calibración y gasto de energía eléctrica.
Para la planta #2, los costos totales del primer año del proyecto, con la
instalación de un sensor de dureza, un sensor de ozono, un sensor de pH,
dos sensores de conductividad, un medidor de turbidez y cuatro medidores
de cloro, ascienden a la suma de RD$1,587,311.02. Si a esta suma se le
resta la depreciación de los equipos, igual a RD$ 252,258.09 se tiene que la
erogación para el primer año será de RD$ 1,335,052.93
Estos valores pudieran variar, en términos de las cantidades de
equipos que se adquieran, por ejemplo, si se compra cuatro medidores de
cloro, no es necesario comprar en lo inmediato cuatro kits de mantenimiento,
lo mismo puede darse respecto de los demás reactivos. Además los precios
de los equipos aquí considerados, no tiene ningún descuento, que
eventualmente pudiera obtenerse del proveedor de los equipos.
A partir del segundo año, los costos se reducen a gastos de energía,
reactivos y kits de mantenimiento. En la tabla #13, se describen los costos
por año, durante los primeros cinco años del proyecto.
88
Tabla No 13. Gastos por año de los equipos, después del primer año.
Equipo 2do año 3er año 4to año 5to año
Turbidímetro
Energía 2301.69 2301.69 2301.69 2301.69
Calibración 3314.7 3314.7 3314.7 3314.7
Estándar 5463.32 5463.32 5463.32 5463.32
Depreciación 13,533.98 13,533.98 13,533.98 N/A
Kit calibración 17,748.90 17,748.90 17,748.90 17,748.90
Total 42,362.59 42,362.59 42,362.59 28,828.61
Sensor conductividad
Calibración 3314.7 3314.7 3314.7 3314.7
Solución de CND 7534.02 7534.02 7534.02 7534.02
Depreciación 5,297.58 5,297.58 5,297.58 N/A
Total 16,146.3 16,146.3 16,146.3 10,848.72
Sensor de ozono
Energía 107.89 107.89 107.89 107.89
Calibración 3314.7 3314.7 3314.7 3314.7
Depreciación 25,822.55 25,822.55 25,822.55 N/A
Total 29,245.14 29,245.14 29,245.14 3422.59
Modulo/Display Sc 1000
Energía 5,394.6 5,394.6 5,394.6 5,394.6
Depreciación 44,205.53 44,205.53 44,205.53 N/A
Total 49,600.13 49,600.13 49,600.13 5,394.6
Sensor de dureza
Energía 1,294.70 1,294.70 1,294.70 1,294.70
Calibración 3,314.7 3,314.7 3,314.7 3,314.7
Depreciación 18,847.24 18,847.24 18,847.24 N/A
Reactivos 37,835.85 37,835.85 37,835.85 37,835.85
Total 61,292.49 61,292.49 61,292.49 42,445.25
Sensor de pH
Calibración 3,314.7 3,314.7 3,314.7 3,314.7
Depreciación 9769.71 9769.71 9769.71 N/A
Reactivos 7898.66 7898.66 7898.66 7898.66
Total 20,983.07 20,983.07 20,983.07 11,213.36
Analizador de cloro
Energía 5,466.53 5,466.53 5,466.53 5,466.53
Calibración 3314.7 3314.7 3314.7 3314.7
Reactivos 46,541.45 46,541.45 46,541.45 46,541.45
Depreciación 32,370.98 32,370.98 32,370.98 N/A
Total 87,693.66 87,693.66 87,693.66 55,322.68
Total general 257,723.25 257,723.25 257,723.25 157,475.81
Fuente: Elaboración propia.
89
3.2.8. Financiamiento.
Si es necesario, se puede tomar un crédito en la banca para cubrir la
inversión inicial del proyecto, es decir RD$1, 433,836.17.
De este monto, corresponde a la implementación del proyecto en
planta #2 la suma de RD$1, 078,022.02; y a la implementación del proyecto
en planta #1 la suma de RD$355,814.15 (ver apartado 3.2.5).
Las condiciones para el financiamiento consideradas son: pagos
iguales anuales, por un periodo de 5 años, considerando una tasa de interés
de 25.95% activa113, que es la tasa del mercado para montos menores a
cinco millones de pesos, de acuerdo con una institución financiera. El monto
de la anualidad del préstamo (monto que se pagará al final del año) se
calcula sobre la base de la ecuación114:
A=P[i(1+i)n /(1+i)n -1]. Evaluando para la planta #1, se tiene:
RD$355,814.15 [0.2595 (1.2595)5 /(1.2595)5 -1] = RD$134,893.62.
Tabla No 14. Amortización de préstamo para planta # 1. (En RD$)
Año Interés Anualidad Pago a capital Deuda después
de pago
0 355,814.15
1 92,333.77 RD$134,893.62 42559.85 313,254.3
2 81,289.49 RD$134,893.62 53604.13 259,650.17
3 67,379.22 RD$134,893.62 67,514.4 192,135.77
4 49,859.23 RD$134,893.62 85,034.39 107,101.38
5 27,792.81 RD$134,893.62 107,100.81 0.57
Fuente: Elaboración propia.
113
La tasa de interés que se paga a los bancos, cuando se toma un préstamo. 114
Ecuación de cálculo de las cuotas de un préstamo. Baca Urbina, Gabriel. Págs. 208-209.
90
Evaluando el proyecto con el monto requerido para planta #2, se tiene:
RD$1, 078,022.02 [0.2595 (1.2595)5 /(1.2595)5 -1] = RD$408,691.92
Tabla No 15. Amortización de préstamo para planta # 2. (En RD$).
Año Interés Anualidad Pago a
capital
Deuda después
de pago
0 1,078,022.02
1 279,746.71 408,691.92 128,945.21 949,076.82
2 246,285.43 408,691.92 162,406.49 786,670.33
3 204,140.95 408,691.92 204,550.97 582,119.36
4 151,059.97 408,691.92 257,631.95 324,487.41
5 84,204.48 408,691.92 324,487.43 0.026
Fuente: Elaboración propia.
Evaluando para el monto total del proyecto en ambas plantas, se
tiene:
RD$1, 433,836.17 [0.2595 (1.2595)5 /(1.2595)5 -1] = RD$543,585.61
Tabla No 16. Amortización de préstamo (en RD$).
Año Interés Anualidad Pago a
capital
Deuda después
de pago
0 1,433,836.17
1 372,080.49 543,585.61 171,505.12 1,262,331.05
2 327,574.91 543,585.61 216,010.70 1,046,320.35
3 271,520.13 543,585.61 272,065.48 774,254.87
4 200,919.14 543,585.61 342,666.47 431,588.39
5 111,997.19 543,585.61 431,588.42 0.03
Fuente: Elaboración propia.
El resultado de esta tabla de amortización, está atado a las
condiciones antes descritas, si las condiciones cambian, también la
91
configuración de la tabla, en términos de las tasas de interés, cantidad
pagos, periodos de pagos, montos de los pagos cambiará.
Se han considerado varias alternativas, como son, amortización si solo
se va a implementar el proyecto en la planta # 1, amortización si solo se
implementará el proyecto en la planta # 2, y amortización si se implementará
el proyecto completo, en ambas plantas esto así para proporcionar a la
gerencia a la hora de la toma de decisiones, un abanico más amplio de
posibilidades de implementación.
3.2.9. Evaluación por el método valor presente neto (VPN).
El método valor presente neto (VPN), se utiliza para presentar
ingresos y gastos futuros en dinero equivalente hoy. Es decir, todos los flujos
de caja futuros asociados con una alternativa son convertidos a valores de
dinero presente.
Con este cálculo se persigue presentar el equivalente hoy, de todos
los gastos del proyecto en un período de cinco años.
Partiendo de la tasa de interés del mercado (25.95%), la inversión
inicial del proyecto (RD$1, 433,836.17), los gastos anuales hasta completar
los cinco años del proyecto (RD$257,723.25, los siguientes tres años, y
157,475.81 el ultimo año).
La ecuación del VPN es:
VPN = -P+F1 /(1+i)1 +F2 /(1+i)2 + F3 /(1+i)3 + ……+Fn /(1+i)n
VPN= -1, 433,836.17 – 257,723.25/(1.2595)1 - 257,723.25/(1.2595)2 -
257,723.25/(1.2595)3 -157,475.81/(1.2595)4
92
VPN= -1, 433,836.17 - 204,623.46 - 162,464.04 – 128,990.90 – 62,577.93
VPN = -1, 992,492.5.
Significa que al final de los cinco años, a una tasa de 25.95%, en el
proyecto se invertiría la suma de RD$1, 992,492.5, si se realizara en las dos
plantas.
Corrientemente el método VPN, se utiliza para evaluar alternativas
comparando la inversión inicial, respecto los beneficios esperados. En este
caso no hay entradas, sino salidas de efectivo, lo que indica, como lo
expresaron los entrevistados en el apartado de investigación, que los
beneficios de este sistema automatizado de monitoreo, no puede verse sino
en términos de mayor control del proceso, mayor eficiencia en las
operaciones y mayor garantía de calidad en productos y procesos.
En este apartado de análisis económico, se expresan los costos y
gastos asociados al proyecto de automatización del sistema de purificación
de agua de la empresa agua Planeta Azul CxA, y se presentan las diferentes
opciones, por equipos individuales y los costos en los que se incurren cada
uno.
Una alternativa, en caso de no poder implementar el proyecto de
manera total es su implementación parcial.
Se presenta cada uno de los equipos con sus precios, gastos en
términos de energía, reactivos, mantenimiento, calibración y depreciación.
También se presenta una tabla con los costos asociaos al proyecto después
del primer año hasta en 5to año de operación.
La información de carácter económico es determinante en la
evaluación de un proyecto, dado a que el hecho de que un proyecto sea
93
factible desde el punto de vista técnico, no se ejecutará si no es factible
desde el punto de vista económico.
Se espera que los planteamientos de carácter económico, sirvan de
soporte para la toma de decisiones, en la combinación de equipos y
condiciones más favorables.
94
3.3. CONCLUSIONES:
A manera de conclusión, se puede establecer como cierto el hecho de
que la instalación de los equipos de monitoreo en línea, pueden constituirse
en una fuente de ventaja competitiva, que tiende a fortalecer la posición de
liderazgo en el mercado de la empresa agua Planeta Azul, partiendo de las
conclusiones de las entrevistas y observaciones realizadas en la parte
metodológica de esta investigación.
Esta consideración tiene su origen en los resultados de la
investigación, de las empresa visitadas, ninguna son plantas dedicadas a la
purificación de agua para consumo humano. De las plantas de este tipo
contactadas, solo una dijo que tenía equipos en línea instalados.
Otra conclusión, a la que se puede arribar, derivada de la investigación,
es la eficiencia y fiabilidad de los equipos de acuerdo con las personas que
los manejan en las plantas visitadas.
Otra conclusión, verificada en las entrevistas y luego ratificada en los
cálculos económicos del proyecto, y es el hecho de que el beneficio de
disponer de estos equipos en el sistema de purificación no se ve en términos
económicos, sino en términos de mayor control en el proceso.
A raíz de esta propuesta, se plantean otras alternativas de
automatización en el sistema de purificación, derivadas de esta propuesta,
por ejemplo, luego de implementada la propuesta de automatización del
proceso de monitoreo, solo es necesario una computadora para automatizar
el proceso de documentación. También, como se vió en una de las visitas, su
pudiera intentar la automatización del proceso de regeneración de los
ablandadores.
95
Otro de los hallazgos de esta investigación, es el hecho de que ninguna
de las empresas visitadas tiene un sistema completo automatizado, como el
que encierra esta propuesta. En la mayoría de los casos tienen uno o
algunos de los equipos, pero no un sistema completo como se plantea aquí.
Se puede concluir que estos sistemas no entran en contradicción con el
personal, de las personas entrevistadas y de las empresas visitadas, no hubo
evidencia de que esta situación ocurriera.
Estas son las conclusiones, hallazgos y recomendaciones más
relevantes de esta investigación. Lo más relevante de todo es que constituye
una puerta de entrada de otras investigaciones que posibiliten la
automatización de las demás operaciones del sistema, y por ende
convertirse en una fuente de ventaja competitiva.
96
3.4. RECOMENDACIONES.
Esta investigación, que luego pasa a ser propuesta de implementación
de la automatización del proceso de monitoreo del sistema de purificación de
agua de la empresa agua Planeta Azul S.A. plantea una serie de
recomendaciones y conclusiones. Para fines de esta investigación, primero
se plantearán las recomendaciones, y luego las conclusiones.
La primera recomendación, es la implementación de la automatización del
proceso de monitoreo del sistema de purificación de agua de la empresa
agua Planeta Azul, por la razones descritas, tanto en la parte teórica, como
en la parte de la investigación.
Se recomienda, que la implementación comience como prueba piloto, en
la planta # 1, para así poder verificar las prestaciones de los equipos,
fiabilidad y desempeño en condiciones de operación.
Se recomienda, de la misma manera, en el caso de planta # 1, debido a
que, aparte de que el proceso de instalación de los equipos es más simple,
hay menos puntos de monitoreo, además de que económicamente es menos
costoso.
En el caso de planta # 2, se recomienda explorar soluciones de ingeniería
a la instalación de los equipos de monitoreo, en los filtros ablandadores,
además de la propuesta en esta investigación. Esto así, para buscar la mejor
opción en términos de ingeniería, dado lo complicado y complejo del sistema
de purificación, por la multiplicidad de entradas y salidas que tiene.
Se recomienda, también, explorar soluciones de ingeniería, en el caso de
los medidores de cloro, debido a la multiplicidad de puntos de medición que
tiene el sistema. Si se instala un medidor individual en cada punto, haría el
proyecto excesivamente caro, por ejemplo, en esta propuesta se consideran
97
cuatro medidores de cloro. En la medida en que se puedan reducir la
cantidad de medidores, eficientizando los puntos de medición, hará más
económico en proyecto.
Se puede optar por la sectorización del proyecto, es decir, implementarlo
por partes. Si este fuera el caso, se recomienda, iniciar con la instalación de
los equipos más simples, y que estén asociados a los puntos críticos de
control, como por ejemplo, el medidor de ozono, luego en orden de
importancia, los sensores de conductividad, luego los sensores de PH,
sensores de cloro, sensores de dureza y por ultimo medidor de turbidez. Esta
clasificación, en función de importancia se hace tomando en cuenta la
criticidad de los parámetros que cada uno de ellos mide.
98
BIBLIOGRAFIA
1) Baca Urbina, Gabriel, evaluación de proyectos, 5ta edición, McGraw-
Hill
2) Besley, Scott, Eugene Brigham. Fundamentos de administración
financiera. 14ª. Edición. Cengage learning.
3) Blank, Leland T. Anthony j. Tarquin. Ingeniería económica. Tercera
edición. Mc graw-hill. 1992.
4) Brown, Theodore l, Bruce E. Burstein y Julia R Burdge, Química: la
ciencia central, 9na edición, pearson editores.
5) Eyssautier de la mora, Maurice, Metodología de la investigación:
Desarrollo de la inteligencia, cuarta edición Thompson learning.
6) Gutiérrez Pulido, Humberto, Calidad Total y Productividad, tercera
edición, McGraw-Hill.
7) Marín Galvin, Rafael, Física y Microbiología de los medios acuáticos:
tratamiento control, editorial Díaz de santos, 2003.
8) Palmares Gimeno, Eduardo y María Teresa montañés sanjuán,
Ciencia y Tecnología el Medio Ambiente, Universidad politécnica de
valencia, Colección Libro Docente.
9) Rodicio, José Luis y Jaime Herrera Acosta, Tratado de Nefrología, 2da
edición, Editorial Norma.
99
10) Weber, W. J, Control de Calidad del Agua: procesos fisicoquímicos.
Editorial Reverté.
11) Bluletin, Revista informativa interna, Agua Planeta Azul, República
Dominicana, año 1, No 1, Diciembre 2009.
12) Código tributario de La República Dominicana. Edición agosto 2007.
13) Bluletin, Revista informativa interna, Agua Planeta Azul, República
Dominicana, año 2, No 2, Diciembre 2010.
14) Guías para la calidad de agua potable volumen 1, recomendaciones.
Organización mundial de la salud.
15) Manual de monitoreo y evaluación. Copyright 2001 organización
panamericana de la salud. Revisión: María Virginia pinotti, Lindsay
Stewart, francisca infante, Matilde Magdaleno, mariana kastrinakis.
16) Manual Flow-Guard para filtros de arena.
17) Mastter catalog, hach complete wáter análisis. 2010-2011.
18) Manual de referencia técnica para planta de la Latin American
International Bottled Wáter Association (LAIBWA).
Revisión febrero 2001.
Realizada por el personal técnico de la LAIBWA.
19) Manual de procedimientos de trabajo del departamento de calidad de
agua Planeta Azul C x A.
Instructivo de trabajo de las operaciones(ITO). 24/10/2002.
100
20) NORDOM 64: Norma Dominicana # 64 para agua potable envasada.
2da revisión. 2003.
21) www.Guapasion.es/blog/osmosis-inversa/46449-total-solidos-
disueltos-tds-que-por-medirlo.
22) Manual Flow-Guard para filtros de arena.
www.fresnoalves.com/pdf/media%20book%20spanish.pdf.
23) http://www.wordreference.com/definicion/purificaci%C3%B3n
24) http://www.bancentral.gov.do/tasas_cambio/TAC4009_BC_2011.pdf
25) www.paho.org/english/ad/fch/im/isis/epi_mod/spanish/6/moni_concept
o.asp
101
ANEXOS:
Anexo # 1) Sistema de purificación de agua de Agua Planeta Azul CxA.
102
Anexo # 2) Diagrama de flujo del proceso de purificación de agua en la
empresa agua Planeta Azul C x A.
inicio
Entrada de agua a las
cisternas.
Inyección de cloro
Filtración de arena
Filtración con carbon activado
Ablandamiento
Concentración 2.5 ppm
Lámpara ultravioleta
Filtro de manga
Pre-filtro de micrones
Osmosis invertida
Tanques de Almacenamiento
Lámparas ultravioleta
Inyección de ozono
finCloro = 0
TDS menor 10 ppm
Dureza menor a 17.1
mg/l
inicio
inicio
inicio
No
No
No
Si
Si
No Si
Si
103
Anexo # 3) Imágenes de los equipos actualmente utilizados en el
laboratorio de la empresa agua Planeta Azul C x A.
Figura No 3. Espectrofotometro marca Hach
Figura No 2. conductímetro marca Hach
Figura No 4. Medidor de pH
Figura No 1. Turbidímetro marca Hach Figura No 2. Conductímetro marca Hach.
Figura No 3. Espectrofotometro Hach Figura No 4. Medidor de PH.
104
Anexo # 4) Equipos en línea observados en las visitas.
Figura No 6. Turbidímetro en línea. Figura No 5. Medidor redox en línea.
Figura No 7. Medidor de pH en línea. Figura No 8. Conductímetro en línea.
105
Anexo # 5) Formulario de entrevista a realizar en las empresas
visitadas.
Entrevista para el trabajo final para optar por el título de magíster en
gerencia y productividad, a ser aplicada en las empresas visitadas.
Fecha: _________________ Nombre del entrevistador: _________________
Nombre del entrevistado: _________________________________________
Empresa: _____________________Puesto:__________________________
Departamento: ______________________Hora:_______________________
Modo de la entrevista: ___________________________________________
El objetivo de esta entrevista es recabar información de su parte, con
fines académicos, respecto de los equipos de monitoreo en línea, dedicados
a medir parámetros de carácter físico-químicos en los sistemas de
purificación agua. Mi nombre es José Ignacio Alfonseca, de la maestría en
gerencia y productividad de la universidad apec.
Esta entrevista se enmarca dentro de los trabajos de tesis de la
maestría antes mencionada. Mi tema de tesis es formular una propuesta de
automatización del proceso de monitoreo de un sistema de purificación de
agua.
¿Puede decirme, que tipo de equipos de monitoreo en línea tienen instalados, y que tipo de parámetros miden?
¿Explíqueme, por favor, qué les impulsó a instalar estos equipos?
¿Cómo se realiza actualmente el proceso de monitoreo de parámetros físico-químicos en el sistema de purificación de agua?
106
¿Por favor, quisiera su opinión en términos de las características y prestaciones de los equipos en línea que tienen instalados?
¿Cómo entiende que los equipos de monitoreo en línea les puede ayudar en términos de la eficiencia de las operaciones?
¿Cómo entiende que los equipos les han ayudado o les ayudarán en términos de control del proceso?
¿Cómo les han ayudado o esperan que les ayuden los equipos en línea en términos de reducción de los costos operativos?
¿Cómo se ha adaptado el personal al nuevo paradigma de monitoreo, de manual a monitoreo en línea?
¿Cree usted que los beneficios obtenidos por la instalación de estos equipos justifican la inversión?
¿Entiende usted que la disponibilidad de estos equipos puede traducirse en una mayor garantía de calidad de los productos para los clientes, y por ende en una ventaja competitiva
107
Anexo # 6) Formulario de entrevista a ser realizada al proveedor de los
equipos.
Entrevista para el trabajo final para optar por el título de magíster en
gerencia y productividad, a ser aplicada al proveedor de equipos.
Fecha: _________________ Nombre del entrevistador: _________________
Nombre del entrevistado: _________________________________________
Empresa: ________________________Puesto:_______________________
Departamento: ________________________Hora:_____________________
Modo de la entrevista: ___________________________________________
El objetivo de esta entrevista es recabar información de su parte, con
fines académicos, respecto de los equipos de monitoreo en línea, dedicados
a medir parámetros de carácter físico-químicos en los sistemas de
purificación agua. Mi nombre es José Ignacio Alfonseca, de la maestría en
gerencia y productividad de la universidad apec.
Esta entrevista se enmarca dentro de los trabajos de tesis de la
maestría antes mencionada. Mi tema de tesis es formular una propuesta de
automatización del proceso de monitoreo de un sistema de purificación de
agua.
¿Si puede decirme, que tipo de equipos en línea tienen disponibles para el mercado, y que tipo de parámetros miden?
¿Qué les impulsó a incursionar en el mercado de ventas e instalación de estos equipos?
¿Cuál es su experiencia en términos de la venta de equipos en línea, cómo reaccionan las empresas a la propuesta de instalación de estos equipos, y cuán interesadas se muestran?
¿Por favor, quisiera su opinión en términos de las características y prestaciones de los equipos en línea para sistemas de purificación de
108
agua que tienen disponibles, es decir cuáles son los beneficios a través de los cuales se promueven estos equipos?
¿Cómo entiende que los equipos de monitoreo en línea puede ayudar a las empresas, en términos de la eficiencia de las operaciones?
¿Cómo entiende que los equipos les ayudarán en términos de control del proceso?
¿Cómo esperan que los equipos de monitoreo en línea ayuden a las empresas, en términos de reducción de los costos operativos?
¿Sobre la flexibilidad de los equipos, como se puede adaptar el personal al nuevo paradigma de monitoreo? ¿hay resistencia al cambio?
¿Cree usted que los beneficios obtenidos por la instalación de estos equipos justifican la inversión?
¿Entiende usted que la disponibilidad de estos equipos puede traducirse en una mayor garantía de calidad de los productos para los clientes, y por ende en una ventaja competitiva?
¿A su juicio, cual es el futuro de estos equipos, en términos de su aceptabilidad por parte de la industria?
109
Anexo # 7) Costos totales del Turbidímetro para el primer año.
Equipo: Turbidímetro
0 Precio de compra del equipo: RD$54,135.90, mas calibración = 3314.7,
mas kits de calibración y estañar de turbidez=5463.32+17748.90.
Costos por periodos(meses):
Energía Depreciación Mantenimiento
1 RD$ 191.81 N/A, dado que el
estándar de calibración
no tiene periodo de
vida útil establecido, y
el kit de mantenimiento
se utiliza una vez al
año, y aquí se adquirió
al principio del periodo..
2 RD$ 191.81
3 RD$ 191.81
4 RD$ 191.81
5 RD$ 191.81
6 RD$ 191.81
7 RD$ 191.81
8 RD$ 191.81
9 RD$ 191.81
10 RD$ 191.81
11 RD$ 191.81
12 RD$ 191.81 13,533.98
total RD$ 2301.69 13,533.98
Total general RD$ 96,498.49
110
Anexo # 8) Costos totales del sensor de ozono para el primer año.
Equipo: Sensor de Ozono
0 Precio de compra del equipo y accesorios: RD$103,290.23, mas
calibración=3314.7
Costos por periodos(meses):
Energía Depreciación Mantenimiento
1 RD$ 8.99 N/A, dado que este equipo no
utiliza reactivos. 2 RD$ 8.99
3 RD$ 8.99
4 RD$ 8.99
5 RD$ 8.99
6 RD$ 8.99
7 RD$ 8.99
8 RD$ 8.99
9 RD$ 8.99
10 RD$ 8.99
11 RD$ 8.99
12 RD$ 8.99 RD$ 25,822.55
total RD$107.89 RD$ 25,822.55
Total general RD$ 132,535.37
111
Anexo #9) Costos totales del sensor de dureza para el primer año.
Equipo: Sensor de Dureza.
0 Precio de compra del equipo y accesorios: RD$75,388.95 mas
calibración=3314.7. kit de mantenimiento va incluido en el precio.
Costos por periodos(meses):
Energía Depreciación Mantenimiento
1 RD$ 107.89
2 RD$ 107.89 RD$ 4,153.5
3 RD$ 107.89
4 RD$ 107.89 RD$ 4,153.5
5 RD$ 107.89
6 RD$ 107.89 RD$ 4,153.5
7 RD$ 107.89
8 RD$ 107.89 RD$ 4,153.5
9 RD$ 107.89
10 RD$ 107.89 RD$ 4,153.5
11 RD$ 107.89
12 RD$ 107.89 RD$ 18,847.24 RD$ 4,153.5
total RD$1,294.70 RD$ 18,847.24 RD$ 24,921
Total general RD$123,766.59
112
Anexo # 10) Costos totales del controlador multiparámetro sc1000 para
el primer año.
Equipo: Modulo y Display del controlador multiparámetro SC1000
0 Precio de compra de los equipos y accesorios: RD$176,822.1 no incluye
calibración, porque no lo requiere.
Costos por periodos(meses):
Energía Depreciación Mantenimiento
1 RD$ 449.55 N/A, dado que este equipo
no utiliza reactivos ni kits
de mantenimiento.
2 RD$ 449.55
3 RD$ 449.55
4 RD$ 449.55
5 RD$ 449.55
6 RD$ 449.55
7 RD$ 449.55
8 RD$ 449.55
9 RD$ 449.55
10 RD$ 449.55
11 RD$ 449.55
12 RD$ 449.55 RD$ 44,205.53
total RD$5,394.6 RD$ 44,205.53
Total general RD$ 226,422.23
113
Anexo#11) Costos totales del sensor de conductividad para el primer
año.
Equipo: Sensor de Conductividad.
0 Precio de compra del equipo y accesorios: RD$21,190.32, mas
calibración=3314.7, mas solución de conductividad= 7,534.02
Costos por periodos(meses):
Energía Depreciación Mantenimiento
1 No aplica, dado que
estos sensores no
consumen energía,
sino que van
conectados al
controlador
multiparámetros
sc1000.
N/A, dado que este
equipo utiliza la solución
de conductividad, que se
debe adquirir a la hora de
comprar el sensor, es
decir en el periodo cero.
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12 RD$ 5,297.58
total RD$ 5,297.58
Total general RD$ 37,336.62
114
Anexo #12) Costos totales del sensor de pH para el primer año.
Equipo: Sensor de pH
0 Precio de compra del equipo y accesorios: RD$39,078.82 mas
calibración=3314.7, mas soluciones buffer=879.3, mas solución estándar
de celda=4,325.10
Costos por periodos(meses):
Energía Depreciación Mantenimiento
1 No aplica, dado que
estos sensores no
consumen energía,
sino que van
conectados al
controlador
multiparámetros
sc1000.
2
3
5
6
7
8
9
10
11
12 RD$ 9,769.71 PSB=RD$ 2,694.26
total RD$ 9,769.71 PSB=RD$ 2,694.26
Total general RD$ 60,061.89
115
Anexo # 13) Costos totales del analizador de cloro para el primer año.
Equipo: analizador de cloro cl17.
0 Precio de compra del equipo y accesorios: RD$129,483.9 mas
calibración=3314.7, mas kit de mantenimiento = 9,090.90, mas acido
sulfúrico 19.2n = 1,161.59.
Costos por periodos(meses):
Energía Depreciación Mantenimiento
1 RD$455.54 RD$3,024.08
2 RD$455.54 RD$3,024.08
RD$455.54 RD$3,024.08
4 RD$455.54 RD$3,024.08
5 RD$455.54 RD$3,024.08
6 RD$455.54 RD$4,185.67
7 RD$455.54 RD$3,024.08
8 RD$455.54 RD$3,024.08
9 RD$455.54 RD$3,024.08
10 RD$455.54 RD$3,024.08
11 RD$455.54 RD$3,024.08
12 RD$455.54 RD$32,370.98 RD$3,024.08
total RD$5,466.53 RD$32,370.98 RD$ 37,450.55
Total general RD$218,339.15