capitulo 3 el caso de estudio -...
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CAPITULO 3
El CASO DE ESTUDIO
En este proyecto se propondraacute el disentildeo de una planta de reciclaje primario para los
envases plaacutesticos de los plaguicidas tratando el agua utilizada en el lavado por medio de
fotocataacutelisis solar
Es por esto que en la primera parte del capiacutetulo se haraacute una breve resentildea del trabajo de
tesis ldquoPilot Plant Design for use in Solar Photocatalytic Degradation Applicationsrdquo
realizada por la Ing Fernanda Rivas Chaacutevez en la Universidad de las Ameacutericas Puebla en
conjunto con el Instituto Mexicano de Tecnologiacutea del Agua (IMTA) la cual habla de la
eficiencia y costos en utilizar el proceso de Fotocataacutelisis Solar para degradar plaguicidas
Seguido de esto se haraacute una breve descripcioacuten de una planta de reciclaje que actualmente
ya estaacute en operacioacuten la cual se encuentra en El Ejido Espantildea y utiliza el proceso y
funcionamiento que se proponen en este proyecto Con esto se tienen como antecedentes
estos dos proyectos los cuales sustentan la propuesta de esta tesis
Con estos antecedentes se mencionaraacuten brevemente los pasos que se deben seguir en la
planta de reciclaje primario de los plaacutesticos
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Finalmente se explicaraacute el origen de los datos econoacutemicos para poder realizar la evaluacioacuten
econoacutemica en el siguiente capiacutetulo
31 Planta Piloto Disentildeada para el Uso en Aplicaciones de Degradacioacuten por Medio de
Fotocataacutelisis Solar
311 Breve Descripcioacuten
Cuando el envase de un plaguicida es enjuagado el agua que sale de ese enjuague todaviacutea
contiene una importante cantidad de quiacutemicos activos los cuales pueden ser dantildeinos para el
medio ambiente donde es liberado Para garantizar la neutralidad hacia la poblacioacuten viva en
los ecosistemas debe haber una degradacioacuten de los plaguicidas presentes en el enjuague de
los envases de agroquiacutemicos En ambientes urbanos con el mantenimiento de jardines
parques campos de golf y otras aacutereas verdes el lavado de los envases generalmente es
vaciado el sistema de aguas residuales antildeadiendo a este todos los componentes que deben
ser tratados En las ciudades con facilidades de tratamiento de aguas residuales estos
componentes son toacutexicos para las etapas de degradacioacuten microbioloacutegicas disminuyendo la
eficiencia de las plantas En ciudades o pueblos sin plantas de tratamiento de aguas
residuales la descarga de las aguas negras normalmente van a sistemas de agua superficial
como riacuteos lagos oceacuteanos etc (Rivas 2005)
Como las teacutecnicas tradicionales de degradacioacuten son inefectivas con ciertos plaguicidas
meacutetodos alternativos incluyen a los denominados procesos avanzados de oxidacioacuten (PAOs)
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Estos incluyen a una serie de meacutetodos que promueven a los radicales de OH para oxidar
completamente a compuestos a simples aacutecidos inorgaacutenicos CO2 and H2O Entre los PAOs
la fotocataacutelisis solar se presenta como una teacutecnica sustentable y eficiente en energiacutea (Rivas
2005)
La fotocataacutelisis solar usa una combinacioacuten de radiacioacuten solar mas un catalizador (por
ejemplo reactivo de Fenton TiO2) para promover la liberacioacuten de radicales de OH
atacando sin seleccionar los compuestos orgaacutenicos o inorgaacutenicos estables y oxidaacutendolos a
compuestos faacutecilmente degradables La fotocataacutelisis solar prepara agua para un tratamiento
convencional o por lo menos disminuir su toxicidad en ambientes rurales donde son
disueltos directamente a los sistemas de aguas superficiales (Rivas 2005)
312 Resultados
bull Aacuterea disponible y configuracioacuten seleccionada del sistema
El aacuterea para la planta piloto es un rectaacutengulo el cual mide 703 metros de largo y 35 metros
de ancho La Figura 31 muestra la configuracioacuten seleccionada Fue seleccionada por su
versatilidad para usar cualquier nuacutemero de liacuteneas requeridas necesita poca energiacutea y una
minimizacioacuten de las liacuteneas de recirculacioacuten
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FIGURA 31 Flujo a traveacutes de 4 colectores compuestos paraboacutelicos (CPCs) en serie
(Rivas 2005)
Veinte liacuteneas estaacuten disponibles las cuales pueden captar un volumen de 675 litros El
volumen total de 350 litros tomaraacute en cuenta el tanque de recirculacioacuten el cual en cualquier
momento despueacutes del comienzo almacenaraacute 2925 litros El tiempo de operacioacuten de la
planta se calculoacute en 162 horas En la Figura 32 se muestra un esquema de la planta En eacutel
se muestran los 4 colectores compuestos paraboacutelicos (CPCs) el tanque y los accesorios
principales
FIGURA 32 Arreglo baacutesico de la planta de fotocataacutelisis solar (Rivas 2005)
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Maacutes detalles de ilustraciones se muestran en las figuras 33 34 y 35
FIGURA 33 Detalles de los acopladores (Rivas 2005)
FIGURA 34 Detalles de las conexiones finales (Rivas 2005)
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FIGURA 35 Vista de la planta en tercera dimensioacuten (Rivas 2005)
bull Seleccioacuten de los Tipos y Materiales de los Accesorios
Los materiales de los accesorios fueron seleccionados por su suavidad su capacidad para
adaptarse a los tubos de vidrio y su resistencia quiacutemica
Para empezar se seleccionoacute plaacutestico en vez de metal debido a una menor peacuterdida de
friccioacuten y un menor peso (para que los tubos de vidrio pudieran soportarlos) Para la
mayoriacutea de los accesorios especiales se eligioacute utilizar cloruro de polivinilo tratado con cloro
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(CPVC) debido a su alta durabilidad aunque su costo sea mayor al cloruro de polivinilo
(PVC)
bull Proveedores Costos y Unidades Necesitadas
A continuacioacuten se mencionan los accesorios necesarios para construir esta planta piloto La
mayoriacutea de los accesorios se pueden conseguir en ferreteriacuteas locales La Tabla 31 muestra
a su vez la lista de los proveedores de cada accesorio necesitado
TABLA 31 Materiales y lista de proveedores (Rivas 2005)
Accesorios Proveedor Contacto Teleacutefono
Vaacutelvula de 3 viacuteas de CPVC EMMSA Ing Leon
F Valdes
55 91717000-13
5591717001
Unioacuten de PVC Ferreteriacuteas locales
Codo de 90deg PVC Ferreteriacuteas locales
Vaacutelvula de Muestreo de
CPVC
Ferreteriacuteas locales
Anillos-O de Vitoacuten Refaccionaria Industrial
Casa Salinas
3206996 3201746
Tanque Rotoplas (450 l) Ferreteriacuteas locales
Vaacutelvula de globo para la
salida del tanque de PVC
Ferreteriacuteas locales
Manguera de HPDE Ferreteriacuteas locales
Tuberiacutea de PVC Ferreteriacuteas locales
Bomba Centriacutefuga (05 hp) Ferreteriacuteas locales
Fuente (Rivas 2005)
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En la Tabla 32 se presenta el nuacutemero necesario de accesorios necesitados para la
configuracioacuten seleccionada de 4 colectores compuestos paraboacutelicos
TABLA 32 Nuacutemero de accesorios necesarios
Fuente (Rivas 2005)
En adicioacuten a esto los costos de los reactivos se tienen que considerar en la Tabla 33 se
muestran los costos aproximados de estos reactivos la fuente de informacioacuten de estos
costos fue el Sigma-Aldrichrsquos 2002-2003 Reagent Catalogue por lo que se recomienda
actualizar los precios
No Accesorios
4 m2 de colectores compuestos paraboacutelicos
19 Vaacutelvula de 3 viacuteas de CPVC
60 Unioacuten de PVC
22 Codo de 90deg PVC
19 Vaacutelvula de Muestreo de CPVC
240 Anillos-O de Vitoacuten
1 Tanque Rotoplas (450 l)
1 Vaacutelvula de globo para la salida del tanque de PVC
1 Manguera de HPDE
2 Tuberiacutea de PVC
1 Bomba Centriacutefuga (05 hp)
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TABLA 33 Costos aproximados de los reactivos
Coacutedigo Nombre Formula Molecular Cantidad (kg)
Precio (USD)
Para Fenton
F2387 heptahidrato de sulfato ferroso Miacutenimo 990 ACS
FeSO47H2O 025 25
Peroacutexido de Hidroacutegeno (Industrial) H2O2 1 074
Para Co-PMS
22803-6 Ozono Compuesto monosulfato (Monosulfato de peroxide de potasio) KHSO5 01 257
40302-4 Cobalto(II) tetrahidrato de acetato 98-102 ACS (CH3COO)2Co4H2O 0025 20
Fuente (Rivas 2005)
En general se observoacute que el atrazine es maacutes lento en degradar que el 2 4-D Con respecto
a los catalizadores los datos usados para el Fenton probaron ser los maacutes eficientes sin
embargo se recomienda realizar investigaciones futuras para determinar realmente si el
comportamiento obtenido se mantiene igual bajo condiciones de irradiacioacuten solar
32 Planta de tratamiento El Ejido (Almeriacutea Espantildea)
Como se ha venido mencionando el reciclado de los envases de plaacutestico para otros usos
ofrece una posible solucioacuten al problema de su manejo adecuado Tras la recogida selectiva
los plaacutesticos deben ser lavados antes de procesarlos para su nuevo uso dando lugar a agua
contaminada con una mezcla de diferentes plaguicidas que debe ser tratada La eficiencia
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del proceso de fotocataacutelisis solar ya ha sido probada en la tesis de la Ing Fernanda Rivas
como se mencionoacute anteriormente
A continuacioacuten se expondraacute como ejemplo una planta de reciclado ubicada en El Ejido
(Almeriacutea Espantildea) cuya aacuterea consume aproximadamente 15 millones de botellas de
plaacutestico de plaguicidas por antildeo
Como el tratamiento fotocataacutelico propuesto en este trabajo estaacute enfocado al tratamiento de
la cantidad de producto que queda en las paredes de los envases se realizaron varias
pruebas para valorar esta cantidad Se consideraron dos situaciones diferentes la primera
los envases son eliminados sin lavar o despueacutes de un enjuagado Esta uacuteltima hipoacutetesis es la
maacutes loacutegica porque los productos son muy caros y por lo tanto los agricultores
normalmente los enjuagan y antildeaden el agua de enjuague a sus tanques de dosificacioacuten de
plaguicidas Las cantidades residuales de carbono orgaacutenico total (COT) en cada envase son
en el primer caso de 0673 g y de 0083 g en el segundo Para 15 millones de envases esas
cantidades por envase corresponden respectivamente a 1000 y 125 kg de plaguicidas
calculados como COT (Ciemat 2004)
Estas cantidades totales esperadas de plaguicidas produciriacutean 9300 msup3 o 1200 msup3 de aguas
residuales de concentracioacuten adecuada para su tratamiento por antildeo respectivamente
dependiendo de que los agricultores laven o no sus envases Consecuentemente la planta
de tratamiento tendriacutea una superficie de colectores entre 1300 y 170 msup2 si se recogen todos
los envases generados en la provincia de Almeriacutea La Figura 36 muestra las caracteriacutesticas
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de la planta disentildeada para un tratamiento anual inicial de 750000 botellas (el 50 de las
que se comercializan) y una media de 050 g de COT de residuo por botella lo que
obligariacutea a tratar en una planta 375 kg de compuestos fitosanitarios Para ello seriacutea
necesario un campo solar de CPCs de 150msup2 (Ciemat 2004)
FIGURA 36 Vista de la planta de reciclado de 750 000 envases plaacutesticos anuales de
plaguicidas (Ciemat 2004)
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33 Proceso de Reciclado en la Planta de Tratamiento Propuesta
Esta planta realizaraacute un proceso de reciclado mecaacutenico en la cual se realiza la conversioacuten de
los deshechos plaacutesticos post-industriales o post-consumo en graacutenulos que pueden ser
reutilizados en la produccioacuten de otros productos tales como bolsas suelas cajones
reciclados envases no alimenticios y otros
FIGURA 37 Plaacutestico Triturado
bull Etapas del Proceso de Reciclado Mecaacutenico
Las etapas que se llevan a cabo en este proceso de reciclaje
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a) Separacioacuten
En esta planta se recibiraacuten solamente envases de Polietileno de Alta Densidad (PEAD) ya
que los envases de plaguicidas en su mayoriacutea son de este material En el caso que se reciban
maacutes tipos de envases se deberaacute realizar lo siguiente
Preparacioacuten en una cinta transportadora de los diferentes tipos de plaacutesticos de acuerdo con
la identificacioacuten o con el aspecto visual En esta etapa tambieacuten se separan roacutetulos de
materiales diferentes tapas de botellas y productos compuestos por maacutes de un tipo de
plaacutestico envases metalizados broches etc
Por ser una etapa manual la eficiencia depende directamente de la praacutectica de las personas
que ejercen esta tarea Otro factor determinante de la calidad es la fuente de material a ser
separado dado que el que provee de la recoleccioacuten selectiva es maacutes limpio comparado con
el material proveniente de los basurales a cielo abierto
b) Molido o Triturado
Despueacutes de haber sido separados los diferentes tipos de plaacutesticos son molidos y
fragmentados en pequentildeas partes
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c) Lavado
Despueacutes de triturado el plaacutestico pasa por una etapa de lavado para eliminar la suciedad Es
aquiacute donde el agua resultante del lavado recibiraacute el tratamiento adecuado propuesto por
medio de la fotocataacutelisis solar mencionado anteriormente
d) Secado
En esta etapa se retira el exceso de agua por centrifugado
e) Aglutinacioacuten
Ademaacutes de completar el secado el material es compactado reducieacutendose asiacute el volumen
que seraacute enviado a la extrusora La friccioacuten de los fragmentos contra la pared del equipo
rotativo provoca el aumento de la temperatura formaacutendose asiacute una masa plaacutestica El
aglutinador tambieacuten se utiliza para la incorporacioacuten de aditivos tales como cargas
pigmentos y lubricantes
f) Extrusioacuten
La extrusora funde y vuelve a la masa plaacutestica homogeacutenea A la salida de la extrusora se
encuentra el cabezal del cual sale en forma de ldquoespaguetirdquo continuo que es enfriado con
agua Enseguida este ldquoespaguetirdquo es picado en un granulador transformando en pedacitos
llamados pellets (granos plaacutesticos)
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bull Reutilizacioacuten de los Plaacutesticos
La reutilizacioacuten es teacutecnicamente posible Seguacuten el grado de pureza del plaacutestico la suciedad
o tamantildeo de los desechos plaacutesticos a reutilizar se diferencian las siguientes formas de
reutilizacioacuten
a) Reutilizacioacuten de material
La reutilizacioacuten de material es factible cuando los desechos son de un soacutelo tipo como
sucede en produccioacuten y el procesamiento de plaacutesticos (ldquoscraprdquo o desperdicios en el proceso
de fabricacioacuten) (SERIN 2006)
En el caso de los termoplaacutesticos el reciclado del material significa transformar los plaacutesticos
usados en graacutenulos y luego en piezas modelados nuevas De esta forma solo es conveniente
para plaacutesticos usados limpios puros y de gran tamantildeo o bien para restos de la produccioacuten
En el caso de los termoriacutegidos se entiende por reutilizacioacuten el reciclaje de partiacuteculas Los
termoriacutegidos se trituran y agregan como carga al material virgen (SERIN 2006)
b) Reutilizacioacuten de la materia prima
En la reutilizacioacuten de la materia prima se minimizan los costos para la seleccioacuten y lavado
de plaacutesticos usados
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Actualmente se utilizan las siguientes tecnologiacuteas para reutilizar la materia prima
a) Hidratacioacuten
b) Piroacutelisis Termoacutelisis
c) Produccioacuten de gas de siacutentesis
d) Solvoacutelisis
e) Proceso de altos hornos
En la figura 38 se muestran los procesos del reciclado de plaacutesticos
FIGURA 38 Procesos del Reciclado de Plaacutestico (SERIN 2006)
34 Estudio Econoacutemico
A continuacioacuten se realizaraacute un estudio en donde se definiraacuten los costos que estaacuten
involucrados en la realizacioacuten de esta planta de reciclaje propuesta El estudio consideraraacute
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dos partes del proceso de tratamiento el reciclaje de los envases de plaacutestico y el
tratamiento del agua de lavado utilizada en el proceso de reciclaje
341 Costos de Recoleccioacuten y Transporte
Los costos de recoleccioacuten y transporte no se tomaraacuten en cuenta ya que el proceso y la
logiacutestica de recolecciones actuales son muy eficientes por lo que no se estaacute proponiendo
ninguacuten cambio aquiacute
El actual programa de recoleccioacuten recae en primera instancia en los usuarios de los envases
de plaguicidas ya que ellos son responsables de llevar sus envases vaciacuteos al centro de
acopio primario maacutes cercano Es ahiacute donde se recolectan los envases y son llevados al
centro de acopio temporal de la zona
En este caso en vez de llevarlos al centro de acopio temporal se llevaran directamente a la
planta de reciclaje propuesta Este es el uacutenico cambio el cual no representa ninguacuten costo
adicional es por eso que no se analizaran los costos involucrados en la recoleccioacuten y
transporte no se tomaraacuten en cuenta en la evaluacioacuten econoacutemica
Se recomienda una camioneta Pick up y se le puede adaptar una caja cerrada o redilas con
lona que permitan transportar un mayor volumen de envases a veces se puede adoptar un
remolque tipo jaula el maacuteximo que podraacute transportar estos vehiacuteculos seraacuten 400 kilos
(AMIFAC 2004)
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342 Costos de la Planta de Reciclaje
a) Inversioacuten Inicial
Para el reciclaje primario que se llevaraacute a cabo en la planta es necesario contar con una
maacutequina especial la cual pueda realizar todos los procesos involucrados en el reciclaje los
cuales fueron mencionados anteriormente
Es por esto que se localizoacute a la empresa Dycomet SA de CV la cual se especializa en la
construccioacuten de los molinos PAGANI cuyas caracteriacutesticas los colocan como liacutederes en el
sector Esta empresa cuenta con unos sistemas de lavado para materiales plaacutesticos Estos
sistemas modulares cuentan con maquinas especiales para el molido lavado secado
aglutinado y extrusioacuten del los envases de plaacutestico En la Figura 39 se muestra el sistema
de lavado propuesto por la empresa Dycomet
El precio de este sistema de lavado es de $1 980 000 MN y su capacidad es de 300
kghora Esta capacidad es la menor con la que cuentan Ya que las que le siguen cuentan
con capacidades de 500 750 y 1000 kghora
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FIGURA 39 Sistema de lavado para materiales plaacutesticos (Dycomet 2007)
b) Costos de Operacioacuten
bull Mano de Obra
Debido a que el sistema de lavado propuesto trabaja praacutecticamente por siacute solo uacutenicamente
se necesitaraacuten dos operadores para manejarla El primero de ellos seraacute el encargado de
recoger e introducir los envases recolectados al sistema de lavado El segundo estaraacute
encargado de recoger y acomodar toda la materia prima resultante del proceso de reciclaje
en el sistema de lavado
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El salario miacutenimo en el estado de Puebla actualmente es de $ 4760 MN A estos
operadores se les pagaraacute un salario de $ 150 diarios Lo cual equivale a 315 veces maacutes el
salario miacutenimo Se consideraraacute que estos operadores trabajen los 7 diacuteas de la semana 8
horas diarias Por lo que los costos de mano de obra al antildeo seraacute de $ 109 50000 MN lo
cual se puede observar en la Tabla 34
TABLA 34 Costo Total de Mano de Obra en el Sistema de Lavado Para Materiales
Plaacutesticos
SALARIO POR OPERADOR
AL DIA
OPERADORES DIAS AL ANtildeO
LABORADOS
COSTO TOTAL AL
ANtildeO $ 15000 2 365 $ 109 50000
Fuente (elaboracioacuten propia)
bull Costos por Consumo de Energiacutea Eleacutectrica y Agua Potable
Estos costos al ser mucho menor en comparacioacuten a la inversioacuten inicial y a los demaacutes
costos se despreciaran ya que no afectan de manera significativa a la evaluacioacuten
econoacutemica
c) Costos por Mantenimiento Mayor y Menor
El costo de mantenimiento mayor o menos es el originado por todas las erogaciones
necesarias para conservar la maquinaria en buenas condiciones durante su vida econoacutemica
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El mantenimiento menor se considera todas las erogaciones necesarias para efectuar
ajustes rutinarios reparaciones y cambios de repuestos que se efectuacutean en la propia planta
equipo auxiliar que realiza la maquinaria y otros materiales que sean necesarios
Las cuchillas del triturador es la parte del sistema de lavado que necesita mayor
mantenimiento Estas cuchillas seguacuten los teacutecnicos de PAGANI necesitan mantenimiento y
afilarlas por lo menos una vez a la semana
Es por esto que se consideraraacute un mantenimiento menor al antildeo con un costo aproximado al
2 del valor de adquisicioacuten del sistema de lavado En la Tabla 35 se muestra el costo
anual por mantenimiento menor
TABLA 35 Costo Anual por Mantenimiento Menor
VALOR DE ADQUISICIOacuteN DEL
SISTEMA DE LAVADO
PORCENTAJE DEL
MANTENIMIENTO MENOR
COSTO POR MANTENIMIENTO
MENOR AL ANtildeO
$ 1 980 0000 2 $ 39 60000 Fuente (elaboracioacuten propia)
En el caso del mantenimiento mayor se considera todas las erogaciones correspondientes a
las reparaciones de la maquinaria con personal especializado este cargo incluye la mano de
obra repuestos y renovaciones de partes de la maquinaria asiacute como otros materiales
necesarios
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En este caso se consideraraacute un mantenimiento mayor cada quinto antildeo con un costo
aproximado del 5 del valor de adquisicioacuten del sistema de lavado En la Tabla 36 se
muestra el costo anual por mantenimiento mayor
TABLA 36 Costo Anual por Mantenimiento Mayor
VALOR DE ADQUISICIOacuteN DEL
SISTEMA DE LAVADO
PORCENTAJE DEL
MANTENIMIENTO MAYOR
COSTO POR MANTENIMIENTO
MAYOR AL ANtildeO
$ 1 980 0000 5 $ 99 00000 Fuente (elaboracioacuten propia)
343 Costos del Proceso de Tratamiento del Agua por Medio de la Fotocataacutelisis Solar
Para determinar los costos involucrados en este proceso se utilizaraacuten los datos y costos que
se obtuvieron tanto en la tesis ldquoPilot Plant Design for use in Solar Photocatalytic
Degradation Applicationsrdquo de la Ing Fernanda Rivas asiacute como datos de la planta de
tratamiento en El Ejido (Almeriacutea Espantildea) ambos mencionados anteriormente
bull Datos obtenidos de la Planta de Tratamiento en El Ejido
Como se mencionoacute anteriormente la planta fue disentildeada para un tratamiento anual inicial
de 750000 botellas (el 50 de las que se comercializan) Para ello seriacutea necesario un campo
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solar de CPCs de 150m2 Este tratamiento generariacutea un volumen de aguas contaminadas de
1 875 m3antildeo lo cual equivale a aproximadamente 25 litros por botella En la Tabla 37 se
muestra un resumen de los datos maacutes relevantes y necesarios para calcular los costos de la
planta propuesta
TABLA 37 Caracteriacutesticas de la Planta de Tratamiento El Ejido (Almeriacutea Espantildea)
PLANTA DE TRATAMIENTO EL EJIDO
Capacidad de la planta 750 000 envases al antildeoCampo solar de CPCacuteS 150 msup2Promedio de carbono orgaacutenico total por envase vaciacuteo
050 gramos
Agua generada al antildeo 1 875 msup3antildeoAgua generada por envase 25 litrosFuente (Ciemat 2004)
bull Datos obtenidos de la tesis ldquoPilot Plant Design for use in Solar Photocatalytic
Degradation Applicationsrdquo
a) Inversioacuten Inicial para la Planta Piloto
Como se mencionoacute anteriormente el nuacutemero de los accesorios para la planta piloto fue
presentado en la Tabla 15 Los costos de estos accesorios son presentados en la Tabla 38
Estos precios son de diciembre del 2005
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TABLA 38 Costos de los accesorios necesarios para la planta piloto de tratamiento de
agua
Fuente (Rivas 2005)
Como se puede observar el costo de inversioacuten inicial total es de $79 37276 MN Este
costo fue calculado con precios del 2005 por lo que se tuvo que realizar un caacutelculo con la
tasa de inflacioacuten de 40 cuyo valor actual en el 2007 seriacutea de $85 84958 MN
No Accesorios Precio (Pesos MX) Subtotal
4 m2 de colectores compuestos paraboacutelicos $1268242 $5072968
19 Vaacutelvula de 3 viacuteas de CPVC $138313 $2627938
60 Unioacuten de PVC $360 $21600
22 Codo de 90deg PVC $500 $11000
19 Vaacutelvula de Muestreo de CPVC $000
240 Anillos-O de Vitoacuten $200 $48000
1 Tanque Rotoplas (450 l) $57000 $57000
1 Vaacutelvula de globo para la salida del
tanque de PVC $3570 $3570
1 Manguera de HPDE $4200 $4200
2 Tuberiacutea de PVC $3000 $6000
1 Bomba Centriacutefuga (05 hp) $85000 $85000
TOTAL (Pesos MX) $7937276
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b) Caacutelculo de la Capacidad de Envases a Tratar de la Planta Piloto
Como se mencionoacute anteriormente la capacidad de la planta piloto es de 350 litros y el
tiempo de operacioacuten es de 162 horas lo cual representa aproximadamente dos diacuteas de
operacioacuten de 8 horas cada diacutea Por lo que la capacidad de 350 litros se dividiraacute en dos diacuteas
por lo que la capacidad real al diacutea seraacute de 175 litros
Con los datos obtenidos de la planta de reciclaje El Ejido con su produccioacuten de 750 000
envases al antildeo generando 1 875 msup3 de aguas contaminadas y con la capacidad de 0175
m3 se puede hacer una regla de 3 para obtener la cantidad de envases al antildeo para la planta
piloto propuesta Con esto se obtiene una capacidad de 25 535 envases vacios al antildeo o 70
envases al diacutea
c) Costos de Operacioacuten
bull Mano de Obra
En la operacioacuten de la planta de tratamiento del agua contaminada se propondraacute tener a dos
operadores las 8 horas de trabajo al diacutea Ya que al igual que en el proceso del reciclado de
los plaacutesticos trabaja praacutecticamente por siacute solo sin embargo por lo que uacutenicamente se
necesitara a un operador que este supervisando su correcto funcionamiento
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Como se mencionoacute anteriormente el salario miacutenimo en el estado de Puebla actualmente es
de $ 4760 MN A estos operadores tambieacuten se les pagaraacute un salario de $ 150 diarios Lo
cual equivale a 315 veces maacutes el salario miacutenimo Se consideraraacute que el operador trabajaraacute
los 7 diacuteas de la semana 8 horas diarias Por lo que el costo de mano de obra al antildeo se
pueden observar en la Tabla 39
TABLA 39 Costo Total de la Mano de Obra en la Planta de Tratamiento de Aguas
Contaminadas
SALARIO POR OPERADOR
AL DIA
OPERADORES DIAS AL ANtildeO
LABORADOS
COSTO TOTAL AL
ANtildeO
$ 15000 1 365 $ 54 75000 Fuente (elaboracioacuten propia)
bull Costos por Consumo de Energiacutea Eleacutectrica
El consumo de energiacutea en la planta de tratamiento por medio de fotocataacutelisis solar es muy
bajo ya que praacutecticamente requiere energiacutea eleacutectrica para operar la bomba centriacutefuga de
075kW Si la bomba va a estar operando 8 horas diarias los treinta diacuteas del mes tendraacute un
consumo de 180kWh al mes Si el precio en Meacutexico por kWh es de $ 0633 MN (CFE) el
costo al mes seraacute de $ 114 MN aproximadamente y al antildeo de $ 1 367 MN Este costo es
praacutecticamente despreciable y no alterariacutea la evaluacioacuten econoacutemica por lo que se
despreciaraacute
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bull Costos por Consumo de Agua
El consumo de agua de la planta seraacute de 0175 msup3 al diacutea como ya comentoacute anteriormente
El precio actual en Puebla por msup3 es de $ 1391 MN (SOAPAP) Por lo que el costo por
consumo de agua seraacute de $ 244 MN diarios lo que representa aproximadamente $ 877
MN al antildeo Este costo al igual que el de la energiacutea eleacutectrica al ser tan bajo seraacute
despreciado en la evaluacioacuten econoacutemica
d) Costos por Mantenimiento Mayor y Menor
El mantenimiento menor tendraacute un costo anual ya que se necesitaraacuten hacer reparaciones en
sitio lavados desazolves alguacuten cambio de piezas de los tubos de vidrio limpieza etc El
principal problema que se debe de considerar en el mantenimiento menor es que los tubos
de vidrio de los colectores solares son muy fraacutegiles por lo que con alguna granizada o con
alguacuten otro impacto se rompen muy faacutecilmente y se necesita estarlos cambiando
constantemente
Otro problema que se tiene que considerar en la zona es la dureza del agua Esto provoca
que constantemente se tengan que estar cambiando algunas de las conexiones codos etc
65
Es por esto que eacuteste costo se consideraraacute con un gasto anual de aproximadamente del 15
del valor de la inversioacuten inicial para construir la planta el cual es de $85 84958MN por
lo que en la Tabla 310 se muestra el costo del mantenimiento menor
TABLA 310 Costo Anual por Mantenimiento Menor
VALOR DE INVERSION
INICIAL DE LA PLANTA
PORCENTAJE DEL
MANTENIMIENTO MENOR
COSTO POR MANTENIMIENTO
MENOR AL ANtildeO
$ 85 84958 15 $ 12 87744 Fuente (elaboracioacuten propia)
Por lo que respecta al mantenimiento mayor se realizaraacute cada 5 antildeos este mantenimiento
consistiraacute en la asistencia de personal especializado que incluiraacute la inspeccioacuten el
reemplazo y cambio de varias de las piezas e incluso el cambio de alguna parte del campo
solar de los CPCacutes Este mantenimiento mayor se consideraraacute con un costo aproximado del
40 del valor de la inversioacuten inicial En la Tabla 311 se muestra el costo del
mantenimiento mayor al antildeo
TABLA 311 Costo Anual por Mantenimiento Mayor
VALOR DE INVERSION
INICIAL DE LA PLANTA
PORCENTAJE DEL
MANTENIMIENTO MAYOR
COSTO POR MANTENIMIENTO
MAYOR AL ANtildeO
$ 85 84958 40 $ 34 33983 Fuente (elaboracioacuten propia)
39
Finalmente se explicaraacute el origen de los datos econoacutemicos para poder realizar la evaluacioacuten
econoacutemica en el siguiente capiacutetulo
31 Planta Piloto Disentildeada para el Uso en Aplicaciones de Degradacioacuten por Medio de
Fotocataacutelisis Solar
311 Breve Descripcioacuten
Cuando el envase de un plaguicida es enjuagado el agua que sale de ese enjuague todaviacutea
contiene una importante cantidad de quiacutemicos activos los cuales pueden ser dantildeinos para el
medio ambiente donde es liberado Para garantizar la neutralidad hacia la poblacioacuten viva en
los ecosistemas debe haber una degradacioacuten de los plaguicidas presentes en el enjuague de
los envases de agroquiacutemicos En ambientes urbanos con el mantenimiento de jardines
parques campos de golf y otras aacutereas verdes el lavado de los envases generalmente es
vaciado el sistema de aguas residuales antildeadiendo a este todos los componentes que deben
ser tratados En las ciudades con facilidades de tratamiento de aguas residuales estos
componentes son toacutexicos para las etapas de degradacioacuten microbioloacutegicas disminuyendo la
eficiencia de las plantas En ciudades o pueblos sin plantas de tratamiento de aguas
residuales la descarga de las aguas negras normalmente van a sistemas de agua superficial
como riacuteos lagos oceacuteanos etc (Rivas 2005)
Como las teacutecnicas tradicionales de degradacioacuten son inefectivas con ciertos plaguicidas
meacutetodos alternativos incluyen a los denominados procesos avanzados de oxidacioacuten (PAOs)
40
Estos incluyen a una serie de meacutetodos que promueven a los radicales de OH para oxidar
completamente a compuestos a simples aacutecidos inorgaacutenicos CO2 and H2O Entre los PAOs
la fotocataacutelisis solar se presenta como una teacutecnica sustentable y eficiente en energiacutea (Rivas
2005)
La fotocataacutelisis solar usa una combinacioacuten de radiacioacuten solar mas un catalizador (por
ejemplo reactivo de Fenton TiO2) para promover la liberacioacuten de radicales de OH
atacando sin seleccionar los compuestos orgaacutenicos o inorgaacutenicos estables y oxidaacutendolos a
compuestos faacutecilmente degradables La fotocataacutelisis solar prepara agua para un tratamiento
convencional o por lo menos disminuir su toxicidad en ambientes rurales donde son
disueltos directamente a los sistemas de aguas superficiales (Rivas 2005)
312 Resultados
bull Aacuterea disponible y configuracioacuten seleccionada del sistema
El aacuterea para la planta piloto es un rectaacutengulo el cual mide 703 metros de largo y 35 metros
de ancho La Figura 31 muestra la configuracioacuten seleccionada Fue seleccionada por su
versatilidad para usar cualquier nuacutemero de liacuteneas requeridas necesita poca energiacutea y una
minimizacioacuten de las liacuteneas de recirculacioacuten
41
FIGURA 31 Flujo a traveacutes de 4 colectores compuestos paraboacutelicos (CPCs) en serie
(Rivas 2005)
Veinte liacuteneas estaacuten disponibles las cuales pueden captar un volumen de 675 litros El
volumen total de 350 litros tomaraacute en cuenta el tanque de recirculacioacuten el cual en cualquier
momento despueacutes del comienzo almacenaraacute 2925 litros El tiempo de operacioacuten de la
planta se calculoacute en 162 horas En la Figura 32 se muestra un esquema de la planta En eacutel
se muestran los 4 colectores compuestos paraboacutelicos (CPCs) el tanque y los accesorios
principales
FIGURA 32 Arreglo baacutesico de la planta de fotocataacutelisis solar (Rivas 2005)
42
Maacutes detalles de ilustraciones se muestran en las figuras 33 34 y 35
FIGURA 33 Detalles de los acopladores (Rivas 2005)
FIGURA 34 Detalles de las conexiones finales (Rivas 2005)
43
FIGURA 35 Vista de la planta en tercera dimensioacuten (Rivas 2005)
bull Seleccioacuten de los Tipos y Materiales de los Accesorios
Los materiales de los accesorios fueron seleccionados por su suavidad su capacidad para
adaptarse a los tubos de vidrio y su resistencia quiacutemica
Para empezar se seleccionoacute plaacutestico en vez de metal debido a una menor peacuterdida de
friccioacuten y un menor peso (para que los tubos de vidrio pudieran soportarlos) Para la
mayoriacutea de los accesorios especiales se eligioacute utilizar cloruro de polivinilo tratado con cloro
44
(CPVC) debido a su alta durabilidad aunque su costo sea mayor al cloruro de polivinilo
(PVC)
bull Proveedores Costos y Unidades Necesitadas
A continuacioacuten se mencionan los accesorios necesarios para construir esta planta piloto La
mayoriacutea de los accesorios se pueden conseguir en ferreteriacuteas locales La Tabla 31 muestra
a su vez la lista de los proveedores de cada accesorio necesitado
TABLA 31 Materiales y lista de proveedores (Rivas 2005)
Accesorios Proveedor Contacto Teleacutefono
Vaacutelvula de 3 viacuteas de CPVC EMMSA Ing Leon
F Valdes
55 91717000-13
5591717001
Unioacuten de PVC Ferreteriacuteas locales
Codo de 90deg PVC Ferreteriacuteas locales
Vaacutelvula de Muestreo de
CPVC
Ferreteriacuteas locales
Anillos-O de Vitoacuten Refaccionaria Industrial
Casa Salinas
3206996 3201746
Tanque Rotoplas (450 l) Ferreteriacuteas locales
Vaacutelvula de globo para la
salida del tanque de PVC
Ferreteriacuteas locales
Manguera de HPDE Ferreteriacuteas locales
Tuberiacutea de PVC Ferreteriacuteas locales
Bomba Centriacutefuga (05 hp) Ferreteriacuteas locales
Fuente (Rivas 2005)
45
En la Tabla 32 se presenta el nuacutemero necesario de accesorios necesitados para la
configuracioacuten seleccionada de 4 colectores compuestos paraboacutelicos
TABLA 32 Nuacutemero de accesorios necesarios
Fuente (Rivas 2005)
En adicioacuten a esto los costos de los reactivos se tienen que considerar en la Tabla 33 se
muestran los costos aproximados de estos reactivos la fuente de informacioacuten de estos
costos fue el Sigma-Aldrichrsquos 2002-2003 Reagent Catalogue por lo que se recomienda
actualizar los precios
No Accesorios
4 m2 de colectores compuestos paraboacutelicos
19 Vaacutelvula de 3 viacuteas de CPVC
60 Unioacuten de PVC
22 Codo de 90deg PVC
19 Vaacutelvula de Muestreo de CPVC
240 Anillos-O de Vitoacuten
1 Tanque Rotoplas (450 l)
1 Vaacutelvula de globo para la salida del tanque de PVC
1 Manguera de HPDE
2 Tuberiacutea de PVC
1 Bomba Centriacutefuga (05 hp)
46
TABLA 33 Costos aproximados de los reactivos
Coacutedigo Nombre Formula Molecular Cantidad (kg)
Precio (USD)
Para Fenton
F2387 heptahidrato de sulfato ferroso Miacutenimo 990 ACS
FeSO47H2O 025 25
Peroacutexido de Hidroacutegeno (Industrial) H2O2 1 074
Para Co-PMS
22803-6 Ozono Compuesto monosulfato (Monosulfato de peroxide de potasio) KHSO5 01 257
40302-4 Cobalto(II) tetrahidrato de acetato 98-102 ACS (CH3COO)2Co4H2O 0025 20
Fuente (Rivas 2005)
En general se observoacute que el atrazine es maacutes lento en degradar que el 2 4-D Con respecto
a los catalizadores los datos usados para el Fenton probaron ser los maacutes eficientes sin
embargo se recomienda realizar investigaciones futuras para determinar realmente si el
comportamiento obtenido se mantiene igual bajo condiciones de irradiacioacuten solar
32 Planta de tratamiento El Ejido (Almeriacutea Espantildea)
Como se ha venido mencionando el reciclado de los envases de plaacutestico para otros usos
ofrece una posible solucioacuten al problema de su manejo adecuado Tras la recogida selectiva
los plaacutesticos deben ser lavados antes de procesarlos para su nuevo uso dando lugar a agua
contaminada con una mezcla de diferentes plaguicidas que debe ser tratada La eficiencia
47
del proceso de fotocataacutelisis solar ya ha sido probada en la tesis de la Ing Fernanda Rivas
como se mencionoacute anteriormente
A continuacioacuten se expondraacute como ejemplo una planta de reciclado ubicada en El Ejido
(Almeriacutea Espantildea) cuya aacuterea consume aproximadamente 15 millones de botellas de
plaacutestico de plaguicidas por antildeo
Como el tratamiento fotocataacutelico propuesto en este trabajo estaacute enfocado al tratamiento de
la cantidad de producto que queda en las paredes de los envases se realizaron varias
pruebas para valorar esta cantidad Se consideraron dos situaciones diferentes la primera
los envases son eliminados sin lavar o despueacutes de un enjuagado Esta uacuteltima hipoacutetesis es la
maacutes loacutegica porque los productos son muy caros y por lo tanto los agricultores
normalmente los enjuagan y antildeaden el agua de enjuague a sus tanques de dosificacioacuten de
plaguicidas Las cantidades residuales de carbono orgaacutenico total (COT) en cada envase son
en el primer caso de 0673 g y de 0083 g en el segundo Para 15 millones de envases esas
cantidades por envase corresponden respectivamente a 1000 y 125 kg de plaguicidas
calculados como COT (Ciemat 2004)
Estas cantidades totales esperadas de plaguicidas produciriacutean 9300 msup3 o 1200 msup3 de aguas
residuales de concentracioacuten adecuada para su tratamiento por antildeo respectivamente
dependiendo de que los agricultores laven o no sus envases Consecuentemente la planta
de tratamiento tendriacutea una superficie de colectores entre 1300 y 170 msup2 si se recogen todos
los envases generados en la provincia de Almeriacutea La Figura 36 muestra las caracteriacutesticas
48
de la planta disentildeada para un tratamiento anual inicial de 750000 botellas (el 50 de las
que se comercializan) y una media de 050 g de COT de residuo por botella lo que
obligariacutea a tratar en una planta 375 kg de compuestos fitosanitarios Para ello seriacutea
necesario un campo solar de CPCs de 150msup2 (Ciemat 2004)
FIGURA 36 Vista de la planta de reciclado de 750 000 envases plaacutesticos anuales de
plaguicidas (Ciemat 2004)
49
33 Proceso de Reciclado en la Planta de Tratamiento Propuesta
Esta planta realizaraacute un proceso de reciclado mecaacutenico en la cual se realiza la conversioacuten de
los deshechos plaacutesticos post-industriales o post-consumo en graacutenulos que pueden ser
reutilizados en la produccioacuten de otros productos tales como bolsas suelas cajones
reciclados envases no alimenticios y otros
FIGURA 37 Plaacutestico Triturado
bull Etapas del Proceso de Reciclado Mecaacutenico
Las etapas que se llevan a cabo en este proceso de reciclaje
50
a) Separacioacuten
En esta planta se recibiraacuten solamente envases de Polietileno de Alta Densidad (PEAD) ya
que los envases de plaguicidas en su mayoriacutea son de este material En el caso que se reciban
maacutes tipos de envases se deberaacute realizar lo siguiente
Preparacioacuten en una cinta transportadora de los diferentes tipos de plaacutesticos de acuerdo con
la identificacioacuten o con el aspecto visual En esta etapa tambieacuten se separan roacutetulos de
materiales diferentes tapas de botellas y productos compuestos por maacutes de un tipo de
plaacutestico envases metalizados broches etc
Por ser una etapa manual la eficiencia depende directamente de la praacutectica de las personas
que ejercen esta tarea Otro factor determinante de la calidad es la fuente de material a ser
separado dado que el que provee de la recoleccioacuten selectiva es maacutes limpio comparado con
el material proveniente de los basurales a cielo abierto
b) Molido o Triturado
Despueacutes de haber sido separados los diferentes tipos de plaacutesticos son molidos y
fragmentados en pequentildeas partes
51
c) Lavado
Despueacutes de triturado el plaacutestico pasa por una etapa de lavado para eliminar la suciedad Es
aquiacute donde el agua resultante del lavado recibiraacute el tratamiento adecuado propuesto por
medio de la fotocataacutelisis solar mencionado anteriormente
d) Secado
En esta etapa se retira el exceso de agua por centrifugado
e) Aglutinacioacuten
Ademaacutes de completar el secado el material es compactado reducieacutendose asiacute el volumen
que seraacute enviado a la extrusora La friccioacuten de los fragmentos contra la pared del equipo
rotativo provoca el aumento de la temperatura formaacutendose asiacute una masa plaacutestica El
aglutinador tambieacuten se utiliza para la incorporacioacuten de aditivos tales como cargas
pigmentos y lubricantes
f) Extrusioacuten
La extrusora funde y vuelve a la masa plaacutestica homogeacutenea A la salida de la extrusora se
encuentra el cabezal del cual sale en forma de ldquoespaguetirdquo continuo que es enfriado con
agua Enseguida este ldquoespaguetirdquo es picado en un granulador transformando en pedacitos
llamados pellets (granos plaacutesticos)
52
bull Reutilizacioacuten de los Plaacutesticos
La reutilizacioacuten es teacutecnicamente posible Seguacuten el grado de pureza del plaacutestico la suciedad
o tamantildeo de los desechos plaacutesticos a reutilizar se diferencian las siguientes formas de
reutilizacioacuten
a) Reutilizacioacuten de material
La reutilizacioacuten de material es factible cuando los desechos son de un soacutelo tipo como
sucede en produccioacuten y el procesamiento de plaacutesticos (ldquoscraprdquo o desperdicios en el proceso
de fabricacioacuten) (SERIN 2006)
En el caso de los termoplaacutesticos el reciclado del material significa transformar los plaacutesticos
usados en graacutenulos y luego en piezas modelados nuevas De esta forma solo es conveniente
para plaacutesticos usados limpios puros y de gran tamantildeo o bien para restos de la produccioacuten
En el caso de los termoriacutegidos se entiende por reutilizacioacuten el reciclaje de partiacuteculas Los
termoriacutegidos se trituran y agregan como carga al material virgen (SERIN 2006)
b) Reutilizacioacuten de la materia prima
En la reutilizacioacuten de la materia prima se minimizan los costos para la seleccioacuten y lavado
de plaacutesticos usados
53
Actualmente se utilizan las siguientes tecnologiacuteas para reutilizar la materia prima
a) Hidratacioacuten
b) Piroacutelisis Termoacutelisis
c) Produccioacuten de gas de siacutentesis
d) Solvoacutelisis
e) Proceso de altos hornos
En la figura 38 se muestran los procesos del reciclado de plaacutesticos
FIGURA 38 Procesos del Reciclado de Plaacutestico (SERIN 2006)
34 Estudio Econoacutemico
A continuacioacuten se realizaraacute un estudio en donde se definiraacuten los costos que estaacuten
involucrados en la realizacioacuten de esta planta de reciclaje propuesta El estudio consideraraacute
54
dos partes del proceso de tratamiento el reciclaje de los envases de plaacutestico y el
tratamiento del agua de lavado utilizada en el proceso de reciclaje
341 Costos de Recoleccioacuten y Transporte
Los costos de recoleccioacuten y transporte no se tomaraacuten en cuenta ya que el proceso y la
logiacutestica de recolecciones actuales son muy eficientes por lo que no se estaacute proponiendo
ninguacuten cambio aquiacute
El actual programa de recoleccioacuten recae en primera instancia en los usuarios de los envases
de plaguicidas ya que ellos son responsables de llevar sus envases vaciacuteos al centro de
acopio primario maacutes cercano Es ahiacute donde se recolectan los envases y son llevados al
centro de acopio temporal de la zona
En este caso en vez de llevarlos al centro de acopio temporal se llevaran directamente a la
planta de reciclaje propuesta Este es el uacutenico cambio el cual no representa ninguacuten costo
adicional es por eso que no se analizaran los costos involucrados en la recoleccioacuten y
transporte no se tomaraacuten en cuenta en la evaluacioacuten econoacutemica
Se recomienda una camioneta Pick up y se le puede adaptar una caja cerrada o redilas con
lona que permitan transportar un mayor volumen de envases a veces se puede adoptar un
remolque tipo jaula el maacuteximo que podraacute transportar estos vehiacuteculos seraacuten 400 kilos
(AMIFAC 2004)
55
342 Costos de la Planta de Reciclaje
a) Inversioacuten Inicial
Para el reciclaje primario que se llevaraacute a cabo en la planta es necesario contar con una
maacutequina especial la cual pueda realizar todos los procesos involucrados en el reciclaje los
cuales fueron mencionados anteriormente
Es por esto que se localizoacute a la empresa Dycomet SA de CV la cual se especializa en la
construccioacuten de los molinos PAGANI cuyas caracteriacutesticas los colocan como liacutederes en el
sector Esta empresa cuenta con unos sistemas de lavado para materiales plaacutesticos Estos
sistemas modulares cuentan con maquinas especiales para el molido lavado secado
aglutinado y extrusioacuten del los envases de plaacutestico En la Figura 39 se muestra el sistema
de lavado propuesto por la empresa Dycomet
El precio de este sistema de lavado es de $1 980 000 MN y su capacidad es de 300
kghora Esta capacidad es la menor con la que cuentan Ya que las que le siguen cuentan
con capacidades de 500 750 y 1000 kghora
56
FIGURA 39 Sistema de lavado para materiales plaacutesticos (Dycomet 2007)
b) Costos de Operacioacuten
bull Mano de Obra
Debido a que el sistema de lavado propuesto trabaja praacutecticamente por siacute solo uacutenicamente
se necesitaraacuten dos operadores para manejarla El primero de ellos seraacute el encargado de
recoger e introducir los envases recolectados al sistema de lavado El segundo estaraacute
encargado de recoger y acomodar toda la materia prima resultante del proceso de reciclaje
en el sistema de lavado
57
El salario miacutenimo en el estado de Puebla actualmente es de $ 4760 MN A estos
operadores se les pagaraacute un salario de $ 150 diarios Lo cual equivale a 315 veces maacutes el
salario miacutenimo Se consideraraacute que estos operadores trabajen los 7 diacuteas de la semana 8
horas diarias Por lo que los costos de mano de obra al antildeo seraacute de $ 109 50000 MN lo
cual se puede observar en la Tabla 34
TABLA 34 Costo Total de Mano de Obra en el Sistema de Lavado Para Materiales
Plaacutesticos
SALARIO POR OPERADOR
AL DIA
OPERADORES DIAS AL ANtildeO
LABORADOS
COSTO TOTAL AL
ANtildeO $ 15000 2 365 $ 109 50000
Fuente (elaboracioacuten propia)
bull Costos por Consumo de Energiacutea Eleacutectrica y Agua Potable
Estos costos al ser mucho menor en comparacioacuten a la inversioacuten inicial y a los demaacutes
costos se despreciaran ya que no afectan de manera significativa a la evaluacioacuten
econoacutemica
c) Costos por Mantenimiento Mayor y Menor
El costo de mantenimiento mayor o menos es el originado por todas las erogaciones
necesarias para conservar la maquinaria en buenas condiciones durante su vida econoacutemica
58
El mantenimiento menor se considera todas las erogaciones necesarias para efectuar
ajustes rutinarios reparaciones y cambios de repuestos que se efectuacutean en la propia planta
equipo auxiliar que realiza la maquinaria y otros materiales que sean necesarios
Las cuchillas del triturador es la parte del sistema de lavado que necesita mayor
mantenimiento Estas cuchillas seguacuten los teacutecnicos de PAGANI necesitan mantenimiento y
afilarlas por lo menos una vez a la semana
Es por esto que se consideraraacute un mantenimiento menor al antildeo con un costo aproximado al
2 del valor de adquisicioacuten del sistema de lavado En la Tabla 35 se muestra el costo
anual por mantenimiento menor
TABLA 35 Costo Anual por Mantenimiento Menor
VALOR DE ADQUISICIOacuteN DEL
SISTEMA DE LAVADO
PORCENTAJE DEL
MANTENIMIENTO MENOR
COSTO POR MANTENIMIENTO
MENOR AL ANtildeO
$ 1 980 0000 2 $ 39 60000 Fuente (elaboracioacuten propia)
En el caso del mantenimiento mayor se considera todas las erogaciones correspondientes a
las reparaciones de la maquinaria con personal especializado este cargo incluye la mano de
obra repuestos y renovaciones de partes de la maquinaria asiacute como otros materiales
necesarios
59
En este caso se consideraraacute un mantenimiento mayor cada quinto antildeo con un costo
aproximado del 5 del valor de adquisicioacuten del sistema de lavado En la Tabla 36 se
muestra el costo anual por mantenimiento mayor
TABLA 36 Costo Anual por Mantenimiento Mayor
VALOR DE ADQUISICIOacuteN DEL
SISTEMA DE LAVADO
PORCENTAJE DEL
MANTENIMIENTO MAYOR
COSTO POR MANTENIMIENTO
MAYOR AL ANtildeO
$ 1 980 0000 5 $ 99 00000 Fuente (elaboracioacuten propia)
343 Costos del Proceso de Tratamiento del Agua por Medio de la Fotocataacutelisis Solar
Para determinar los costos involucrados en este proceso se utilizaraacuten los datos y costos que
se obtuvieron tanto en la tesis ldquoPilot Plant Design for use in Solar Photocatalytic
Degradation Applicationsrdquo de la Ing Fernanda Rivas asiacute como datos de la planta de
tratamiento en El Ejido (Almeriacutea Espantildea) ambos mencionados anteriormente
bull Datos obtenidos de la Planta de Tratamiento en El Ejido
Como se mencionoacute anteriormente la planta fue disentildeada para un tratamiento anual inicial
de 750000 botellas (el 50 de las que se comercializan) Para ello seriacutea necesario un campo
60
solar de CPCs de 150m2 Este tratamiento generariacutea un volumen de aguas contaminadas de
1 875 m3antildeo lo cual equivale a aproximadamente 25 litros por botella En la Tabla 37 se
muestra un resumen de los datos maacutes relevantes y necesarios para calcular los costos de la
planta propuesta
TABLA 37 Caracteriacutesticas de la Planta de Tratamiento El Ejido (Almeriacutea Espantildea)
PLANTA DE TRATAMIENTO EL EJIDO
Capacidad de la planta 750 000 envases al antildeoCampo solar de CPCacuteS 150 msup2Promedio de carbono orgaacutenico total por envase vaciacuteo
050 gramos
Agua generada al antildeo 1 875 msup3antildeoAgua generada por envase 25 litrosFuente (Ciemat 2004)
bull Datos obtenidos de la tesis ldquoPilot Plant Design for use in Solar Photocatalytic
Degradation Applicationsrdquo
a) Inversioacuten Inicial para la Planta Piloto
Como se mencionoacute anteriormente el nuacutemero de los accesorios para la planta piloto fue
presentado en la Tabla 15 Los costos de estos accesorios son presentados en la Tabla 38
Estos precios son de diciembre del 2005
61
TABLA 38 Costos de los accesorios necesarios para la planta piloto de tratamiento de
agua
Fuente (Rivas 2005)
Como se puede observar el costo de inversioacuten inicial total es de $79 37276 MN Este
costo fue calculado con precios del 2005 por lo que se tuvo que realizar un caacutelculo con la
tasa de inflacioacuten de 40 cuyo valor actual en el 2007 seriacutea de $85 84958 MN
No Accesorios Precio (Pesos MX) Subtotal
4 m2 de colectores compuestos paraboacutelicos $1268242 $5072968
19 Vaacutelvula de 3 viacuteas de CPVC $138313 $2627938
60 Unioacuten de PVC $360 $21600
22 Codo de 90deg PVC $500 $11000
19 Vaacutelvula de Muestreo de CPVC $000
240 Anillos-O de Vitoacuten $200 $48000
1 Tanque Rotoplas (450 l) $57000 $57000
1 Vaacutelvula de globo para la salida del
tanque de PVC $3570 $3570
1 Manguera de HPDE $4200 $4200
2 Tuberiacutea de PVC $3000 $6000
1 Bomba Centriacutefuga (05 hp) $85000 $85000
TOTAL (Pesos MX) $7937276
62
b) Caacutelculo de la Capacidad de Envases a Tratar de la Planta Piloto
Como se mencionoacute anteriormente la capacidad de la planta piloto es de 350 litros y el
tiempo de operacioacuten es de 162 horas lo cual representa aproximadamente dos diacuteas de
operacioacuten de 8 horas cada diacutea Por lo que la capacidad de 350 litros se dividiraacute en dos diacuteas
por lo que la capacidad real al diacutea seraacute de 175 litros
Con los datos obtenidos de la planta de reciclaje El Ejido con su produccioacuten de 750 000
envases al antildeo generando 1 875 msup3 de aguas contaminadas y con la capacidad de 0175
m3 se puede hacer una regla de 3 para obtener la cantidad de envases al antildeo para la planta
piloto propuesta Con esto se obtiene una capacidad de 25 535 envases vacios al antildeo o 70
envases al diacutea
c) Costos de Operacioacuten
bull Mano de Obra
En la operacioacuten de la planta de tratamiento del agua contaminada se propondraacute tener a dos
operadores las 8 horas de trabajo al diacutea Ya que al igual que en el proceso del reciclado de
los plaacutesticos trabaja praacutecticamente por siacute solo sin embargo por lo que uacutenicamente se
necesitara a un operador que este supervisando su correcto funcionamiento
63
Como se mencionoacute anteriormente el salario miacutenimo en el estado de Puebla actualmente es
de $ 4760 MN A estos operadores tambieacuten se les pagaraacute un salario de $ 150 diarios Lo
cual equivale a 315 veces maacutes el salario miacutenimo Se consideraraacute que el operador trabajaraacute
los 7 diacuteas de la semana 8 horas diarias Por lo que el costo de mano de obra al antildeo se
pueden observar en la Tabla 39
TABLA 39 Costo Total de la Mano de Obra en la Planta de Tratamiento de Aguas
Contaminadas
SALARIO POR OPERADOR
AL DIA
OPERADORES DIAS AL ANtildeO
LABORADOS
COSTO TOTAL AL
ANtildeO
$ 15000 1 365 $ 54 75000 Fuente (elaboracioacuten propia)
bull Costos por Consumo de Energiacutea Eleacutectrica
El consumo de energiacutea en la planta de tratamiento por medio de fotocataacutelisis solar es muy
bajo ya que praacutecticamente requiere energiacutea eleacutectrica para operar la bomba centriacutefuga de
075kW Si la bomba va a estar operando 8 horas diarias los treinta diacuteas del mes tendraacute un
consumo de 180kWh al mes Si el precio en Meacutexico por kWh es de $ 0633 MN (CFE) el
costo al mes seraacute de $ 114 MN aproximadamente y al antildeo de $ 1 367 MN Este costo es
praacutecticamente despreciable y no alterariacutea la evaluacioacuten econoacutemica por lo que se
despreciaraacute
64
bull Costos por Consumo de Agua
El consumo de agua de la planta seraacute de 0175 msup3 al diacutea como ya comentoacute anteriormente
El precio actual en Puebla por msup3 es de $ 1391 MN (SOAPAP) Por lo que el costo por
consumo de agua seraacute de $ 244 MN diarios lo que representa aproximadamente $ 877
MN al antildeo Este costo al igual que el de la energiacutea eleacutectrica al ser tan bajo seraacute
despreciado en la evaluacioacuten econoacutemica
d) Costos por Mantenimiento Mayor y Menor
El mantenimiento menor tendraacute un costo anual ya que se necesitaraacuten hacer reparaciones en
sitio lavados desazolves alguacuten cambio de piezas de los tubos de vidrio limpieza etc El
principal problema que se debe de considerar en el mantenimiento menor es que los tubos
de vidrio de los colectores solares son muy fraacutegiles por lo que con alguna granizada o con
alguacuten otro impacto se rompen muy faacutecilmente y se necesita estarlos cambiando
constantemente
Otro problema que se tiene que considerar en la zona es la dureza del agua Esto provoca
que constantemente se tengan que estar cambiando algunas de las conexiones codos etc
65
Es por esto que eacuteste costo se consideraraacute con un gasto anual de aproximadamente del 15
del valor de la inversioacuten inicial para construir la planta el cual es de $85 84958MN por
lo que en la Tabla 310 se muestra el costo del mantenimiento menor
TABLA 310 Costo Anual por Mantenimiento Menor
VALOR DE INVERSION
INICIAL DE LA PLANTA
PORCENTAJE DEL
MANTENIMIENTO MENOR
COSTO POR MANTENIMIENTO
MENOR AL ANtildeO
$ 85 84958 15 $ 12 87744 Fuente (elaboracioacuten propia)
Por lo que respecta al mantenimiento mayor se realizaraacute cada 5 antildeos este mantenimiento
consistiraacute en la asistencia de personal especializado que incluiraacute la inspeccioacuten el
reemplazo y cambio de varias de las piezas e incluso el cambio de alguna parte del campo
solar de los CPCacutes Este mantenimiento mayor se consideraraacute con un costo aproximado del
40 del valor de la inversioacuten inicial En la Tabla 311 se muestra el costo del
mantenimiento mayor al antildeo
TABLA 311 Costo Anual por Mantenimiento Mayor
VALOR DE INVERSION
INICIAL DE LA PLANTA
PORCENTAJE DEL
MANTENIMIENTO MAYOR
COSTO POR MANTENIMIENTO
MAYOR AL ANtildeO
$ 85 84958 40 $ 34 33983 Fuente (elaboracioacuten propia)
40
Estos incluyen a una serie de meacutetodos que promueven a los radicales de OH para oxidar
completamente a compuestos a simples aacutecidos inorgaacutenicos CO2 and H2O Entre los PAOs
la fotocataacutelisis solar se presenta como una teacutecnica sustentable y eficiente en energiacutea (Rivas
2005)
La fotocataacutelisis solar usa una combinacioacuten de radiacioacuten solar mas un catalizador (por
ejemplo reactivo de Fenton TiO2) para promover la liberacioacuten de radicales de OH
atacando sin seleccionar los compuestos orgaacutenicos o inorgaacutenicos estables y oxidaacutendolos a
compuestos faacutecilmente degradables La fotocataacutelisis solar prepara agua para un tratamiento
convencional o por lo menos disminuir su toxicidad en ambientes rurales donde son
disueltos directamente a los sistemas de aguas superficiales (Rivas 2005)
312 Resultados
bull Aacuterea disponible y configuracioacuten seleccionada del sistema
El aacuterea para la planta piloto es un rectaacutengulo el cual mide 703 metros de largo y 35 metros
de ancho La Figura 31 muestra la configuracioacuten seleccionada Fue seleccionada por su
versatilidad para usar cualquier nuacutemero de liacuteneas requeridas necesita poca energiacutea y una
minimizacioacuten de las liacuteneas de recirculacioacuten
41
FIGURA 31 Flujo a traveacutes de 4 colectores compuestos paraboacutelicos (CPCs) en serie
(Rivas 2005)
Veinte liacuteneas estaacuten disponibles las cuales pueden captar un volumen de 675 litros El
volumen total de 350 litros tomaraacute en cuenta el tanque de recirculacioacuten el cual en cualquier
momento despueacutes del comienzo almacenaraacute 2925 litros El tiempo de operacioacuten de la
planta se calculoacute en 162 horas En la Figura 32 se muestra un esquema de la planta En eacutel
se muestran los 4 colectores compuestos paraboacutelicos (CPCs) el tanque y los accesorios
principales
FIGURA 32 Arreglo baacutesico de la planta de fotocataacutelisis solar (Rivas 2005)
42
Maacutes detalles de ilustraciones se muestran en las figuras 33 34 y 35
FIGURA 33 Detalles de los acopladores (Rivas 2005)
FIGURA 34 Detalles de las conexiones finales (Rivas 2005)
43
FIGURA 35 Vista de la planta en tercera dimensioacuten (Rivas 2005)
bull Seleccioacuten de los Tipos y Materiales de los Accesorios
Los materiales de los accesorios fueron seleccionados por su suavidad su capacidad para
adaptarse a los tubos de vidrio y su resistencia quiacutemica
Para empezar se seleccionoacute plaacutestico en vez de metal debido a una menor peacuterdida de
friccioacuten y un menor peso (para que los tubos de vidrio pudieran soportarlos) Para la
mayoriacutea de los accesorios especiales se eligioacute utilizar cloruro de polivinilo tratado con cloro
44
(CPVC) debido a su alta durabilidad aunque su costo sea mayor al cloruro de polivinilo
(PVC)
bull Proveedores Costos y Unidades Necesitadas
A continuacioacuten se mencionan los accesorios necesarios para construir esta planta piloto La
mayoriacutea de los accesorios se pueden conseguir en ferreteriacuteas locales La Tabla 31 muestra
a su vez la lista de los proveedores de cada accesorio necesitado
TABLA 31 Materiales y lista de proveedores (Rivas 2005)
Accesorios Proveedor Contacto Teleacutefono
Vaacutelvula de 3 viacuteas de CPVC EMMSA Ing Leon
F Valdes
55 91717000-13
5591717001
Unioacuten de PVC Ferreteriacuteas locales
Codo de 90deg PVC Ferreteriacuteas locales
Vaacutelvula de Muestreo de
CPVC
Ferreteriacuteas locales
Anillos-O de Vitoacuten Refaccionaria Industrial
Casa Salinas
3206996 3201746
Tanque Rotoplas (450 l) Ferreteriacuteas locales
Vaacutelvula de globo para la
salida del tanque de PVC
Ferreteriacuteas locales
Manguera de HPDE Ferreteriacuteas locales
Tuberiacutea de PVC Ferreteriacuteas locales
Bomba Centriacutefuga (05 hp) Ferreteriacuteas locales
Fuente (Rivas 2005)
45
En la Tabla 32 se presenta el nuacutemero necesario de accesorios necesitados para la
configuracioacuten seleccionada de 4 colectores compuestos paraboacutelicos
TABLA 32 Nuacutemero de accesorios necesarios
Fuente (Rivas 2005)
En adicioacuten a esto los costos de los reactivos se tienen que considerar en la Tabla 33 se
muestran los costos aproximados de estos reactivos la fuente de informacioacuten de estos
costos fue el Sigma-Aldrichrsquos 2002-2003 Reagent Catalogue por lo que se recomienda
actualizar los precios
No Accesorios
4 m2 de colectores compuestos paraboacutelicos
19 Vaacutelvula de 3 viacuteas de CPVC
60 Unioacuten de PVC
22 Codo de 90deg PVC
19 Vaacutelvula de Muestreo de CPVC
240 Anillos-O de Vitoacuten
1 Tanque Rotoplas (450 l)
1 Vaacutelvula de globo para la salida del tanque de PVC
1 Manguera de HPDE
2 Tuberiacutea de PVC
1 Bomba Centriacutefuga (05 hp)
46
TABLA 33 Costos aproximados de los reactivos
Coacutedigo Nombre Formula Molecular Cantidad (kg)
Precio (USD)
Para Fenton
F2387 heptahidrato de sulfato ferroso Miacutenimo 990 ACS
FeSO47H2O 025 25
Peroacutexido de Hidroacutegeno (Industrial) H2O2 1 074
Para Co-PMS
22803-6 Ozono Compuesto monosulfato (Monosulfato de peroxide de potasio) KHSO5 01 257
40302-4 Cobalto(II) tetrahidrato de acetato 98-102 ACS (CH3COO)2Co4H2O 0025 20
Fuente (Rivas 2005)
En general se observoacute que el atrazine es maacutes lento en degradar que el 2 4-D Con respecto
a los catalizadores los datos usados para el Fenton probaron ser los maacutes eficientes sin
embargo se recomienda realizar investigaciones futuras para determinar realmente si el
comportamiento obtenido se mantiene igual bajo condiciones de irradiacioacuten solar
32 Planta de tratamiento El Ejido (Almeriacutea Espantildea)
Como se ha venido mencionando el reciclado de los envases de plaacutestico para otros usos
ofrece una posible solucioacuten al problema de su manejo adecuado Tras la recogida selectiva
los plaacutesticos deben ser lavados antes de procesarlos para su nuevo uso dando lugar a agua
contaminada con una mezcla de diferentes plaguicidas que debe ser tratada La eficiencia
47
del proceso de fotocataacutelisis solar ya ha sido probada en la tesis de la Ing Fernanda Rivas
como se mencionoacute anteriormente
A continuacioacuten se expondraacute como ejemplo una planta de reciclado ubicada en El Ejido
(Almeriacutea Espantildea) cuya aacuterea consume aproximadamente 15 millones de botellas de
plaacutestico de plaguicidas por antildeo
Como el tratamiento fotocataacutelico propuesto en este trabajo estaacute enfocado al tratamiento de
la cantidad de producto que queda en las paredes de los envases se realizaron varias
pruebas para valorar esta cantidad Se consideraron dos situaciones diferentes la primera
los envases son eliminados sin lavar o despueacutes de un enjuagado Esta uacuteltima hipoacutetesis es la
maacutes loacutegica porque los productos son muy caros y por lo tanto los agricultores
normalmente los enjuagan y antildeaden el agua de enjuague a sus tanques de dosificacioacuten de
plaguicidas Las cantidades residuales de carbono orgaacutenico total (COT) en cada envase son
en el primer caso de 0673 g y de 0083 g en el segundo Para 15 millones de envases esas
cantidades por envase corresponden respectivamente a 1000 y 125 kg de plaguicidas
calculados como COT (Ciemat 2004)
Estas cantidades totales esperadas de plaguicidas produciriacutean 9300 msup3 o 1200 msup3 de aguas
residuales de concentracioacuten adecuada para su tratamiento por antildeo respectivamente
dependiendo de que los agricultores laven o no sus envases Consecuentemente la planta
de tratamiento tendriacutea una superficie de colectores entre 1300 y 170 msup2 si se recogen todos
los envases generados en la provincia de Almeriacutea La Figura 36 muestra las caracteriacutesticas
48
de la planta disentildeada para un tratamiento anual inicial de 750000 botellas (el 50 de las
que se comercializan) y una media de 050 g de COT de residuo por botella lo que
obligariacutea a tratar en una planta 375 kg de compuestos fitosanitarios Para ello seriacutea
necesario un campo solar de CPCs de 150msup2 (Ciemat 2004)
FIGURA 36 Vista de la planta de reciclado de 750 000 envases plaacutesticos anuales de
plaguicidas (Ciemat 2004)
49
33 Proceso de Reciclado en la Planta de Tratamiento Propuesta
Esta planta realizaraacute un proceso de reciclado mecaacutenico en la cual se realiza la conversioacuten de
los deshechos plaacutesticos post-industriales o post-consumo en graacutenulos que pueden ser
reutilizados en la produccioacuten de otros productos tales como bolsas suelas cajones
reciclados envases no alimenticios y otros
FIGURA 37 Plaacutestico Triturado
bull Etapas del Proceso de Reciclado Mecaacutenico
Las etapas que se llevan a cabo en este proceso de reciclaje
50
a) Separacioacuten
En esta planta se recibiraacuten solamente envases de Polietileno de Alta Densidad (PEAD) ya
que los envases de plaguicidas en su mayoriacutea son de este material En el caso que se reciban
maacutes tipos de envases se deberaacute realizar lo siguiente
Preparacioacuten en una cinta transportadora de los diferentes tipos de plaacutesticos de acuerdo con
la identificacioacuten o con el aspecto visual En esta etapa tambieacuten se separan roacutetulos de
materiales diferentes tapas de botellas y productos compuestos por maacutes de un tipo de
plaacutestico envases metalizados broches etc
Por ser una etapa manual la eficiencia depende directamente de la praacutectica de las personas
que ejercen esta tarea Otro factor determinante de la calidad es la fuente de material a ser
separado dado que el que provee de la recoleccioacuten selectiva es maacutes limpio comparado con
el material proveniente de los basurales a cielo abierto
b) Molido o Triturado
Despueacutes de haber sido separados los diferentes tipos de plaacutesticos son molidos y
fragmentados en pequentildeas partes
51
c) Lavado
Despueacutes de triturado el plaacutestico pasa por una etapa de lavado para eliminar la suciedad Es
aquiacute donde el agua resultante del lavado recibiraacute el tratamiento adecuado propuesto por
medio de la fotocataacutelisis solar mencionado anteriormente
d) Secado
En esta etapa se retira el exceso de agua por centrifugado
e) Aglutinacioacuten
Ademaacutes de completar el secado el material es compactado reducieacutendose asiacute el volumen
que seraacute enviado a la extrusora La friccioacuten de los fragmentos contra la pared del equipo
rotativo provoca el aumento de la temperatura formaacutendose asiacute una masa plaacutestica El
aglutinador tambieacuten se utiliza para la incorporacioacuten de aditivos tales como cargas
pigmentos y lubricantes
f) Extrusioacuten
La extrusora funde y vuelve a la masa plaacutestica homogeacutenea A la salida de la extrusora se
encuentra el cabezal del cual sale en forma de ldquoespaguetirdquo continuo que es enfriado con
agua Enseguida este ldquoespaguetirdquo es picado en un granulador transformando en pedacitos
llamados pellets (granos plaacutesticos)
52
bull Reutilizacioacuten de los Plaacutesticos
La reutilizacioacuten es teacutecnicamente posible Seguacuten el grado de pureza del plaacutestico la suciedad
o tamantildeo de los desechos plaacutesticos a reutilizar se diferencian las siguientes formas de
reutilizacioacuten
a) Reutilizacioacuten de material
La reutilizacioacuten de material es factible cuando los desechos son de un soacutelo tipo como
sucede en produccioacuten y el procesamiento de plaacutesticos (ldquoscraprdquo o desperdicios en el proceso
de fabricacioacuten) (SERIN 2006)
En el caso de los termoplaacutesticos el reciclado del material significa transformar los plaacutesticos
usados en graacutenulos y luego en piezas modelados nuevas De esta forma solo es conveniente
para plaacutesticos usados limpios puros y de gran tamantildeo o bien para restos de la produccioacuten
En el caso de los termoriacutegidos se entiende por reutilizacioacuten el reciclaje de partiacuteculas Los
termoriacutegidos se trituran y agregan como carga al material virgen (SERIN 2006)
b) Reutilizacioacuten de la materia prima
En la reutilizacioacuten de la materia prima se minimizan los costos para la seleccioacuten y lavado
de plaacutesticos usados
53
Actualmente se utilizan las siguientes tecnologiacuteas para reutilizar la materia prima
a) Hidratacioacuten
b) Piroacutelisis Termoacutelisis
c) Produccioacuten de gas de siacutentesis
d) Solvoacutelisis
e) Proceso de altos hornos
En la figura 38 se muestran los procesos del reciclado de plaacutesticos
FIGURA 38 Procesos del Reciclado de Plaacutestico (SERIN 2006)
34 Estudio Econoacutemico
A continuacioacuten se realizaraacute un estudio en donde se definiraacuten los costos que estaacuten
involucrados en la realizacioacuten de esta planta de reciclaje propuesta El estudio consideraraacute
54
dos partes del proceso de tratamiento el reciclaje de los envases de plaacutestico y el
tratamiento del agua de lavado utilizada en el proceso de reciclaje
341 Costos de Recoleccioacuten y Transporte
Los costos de recoleccioacuten y transporte no se tomaraacuten en cuenta ya que el proceso y la
logiacutestica de recolecciones actuales son muy eficientes por lo que no se estaacute proponiendo
ninguacuten cambio aquiacute
El actual programa de recoleccioacuten recae en primera instancia en los usuarios de los envases
de plaguicidas ya que ellos son responsables de llevar sus envases vaciacuteos al centro de
acopio primario maacutes cercano Es ahiacute donde se recolectan los envases y son llevados al
centro de acopio temporal de la zona
En este caso en vez de llevarlos al centro de acopio temporal se llevaran directamente a la
planta de reciclaje propuesta Este es el uacutenico cambio el cual no representa ninguacuten costo
adicional es por eso que no se analizaran los costos involucrados en la recoleccioacuten y
transporte no se tomaraacuten en cuenta en la evaluacioacuten econoacutemica
Se recomienda una camioneta Pick up y se le puede adaptar una caja cerrada o redilas con
lona que permitan transportar un mayor volumen de envases a veces se puede adoptar un
remolque tipo jaula el maacuteximo que podraacute transportar estos vehiacuteculos seraacuten 400 kilos
(AMIFAC 2004)
55
342 Costos de la Planta de Reciclaje
a) Inversioacuten Inicial
Para el reciclaje primario que se llevaraacute a cabo en la planta es necesario contar con una
maacutequina especial la cual pueda realizar todos los procesos involucrados en el reciclaje los
cuales fueron mencionados anteriormente
Es por esto que se localizoacute a la empresa Dycomet SA de CV la cual se especializa en la
construccioacuten de los molinos PAGANI cuyas caracteriacutesticas los colocan como liacutederes en el
sector Esta empresa cuenta con unos sistemas de lavado para materiales plaacutesticos Estos
sistemas modulares cuentan con maquinas especiales para el molido lavado secado
aglutinado y extrusioacuten del los envases de plaacutestico En la Figura 39 se muestra el sistema
de lavado propuesto por la empresa Dycomet
El precio de este sistema de lavado es de $1 980 000 MN y su capacidad es de 300
kghora Esta capacidad es la menor con la que cuentan Ya que las que le siguen cuentan
con capacidades de 500 750 y 1000 kghora
56
FIGURA 39 Sistema de lavado para materiales plaacutesticos (Dycomet 2007)
b) Costos de Operacioacuten
bull Mano de Obra
Debido a que el sistema de lavado propuesto trabaja praacutecticamente por siacute solo uacutenicamente
se necesitaraacuten dos operadores para manejarla El primero de ellos seraacute el encargado de
recoger e introducir los envases recolectados al sistema de lavado El segundo estaraacute
encargado de recoger y acomodar toda la materia prima resultante del proceso de reciclaje
en el sistema de lavado
57
El salario miacutenimo en el estado de Puebla actualmente es de $ 4760 MN A estos
operadores se les pagaraacute un salario de $ 150 diarios Lo cual equivale a 315 veces maacutes el
salario miacutenimo Se consideraraacute que estos operadores trabajen los 7 diacuteas de la semana 8
horas diarias Por lo que los costos de mano de obra al antildeo seraacute de $ 109 50000 MN lo
cual se puede observar en la Tabla 34
TABLA 34 Costo Total de Mano de Obra en el Sistema de Lavado Para Materiales
Plaacutesticos
SALARIO POR OPERADOR
AL DIA
OPERADORES DIAS AL ANtildeO
LABORADOS
COSTO TOTAL AL
ANtildeO $ 15000 2 365 $ 109 50000
Fuente (elaboracioacuten propia)
bull Costos por Consumo de Energiacutea Eleacutectrica y Agua Potable
Estos costos al ser mucho menor en comparacioacuten a la inversioacuten inicial y a los demaacutes
costos se despreciaran ya que no afectan de manera significativa a la evaluacioacuten
econoacutemica
c) Costos por Mantenimiento Mayor y Menor
El costo de mantenimiento mayor o menos es el originado por todas las erogaciones
necesarias para conservar la maquinaria en buenas condiciones durante su vida econoacutemica
58
El mantenimiento menor se considera todas las erogaciones necesarias para efectuar
ajustes rutinarios reparaciones y cambios de repuestos que se efectuacutean en la propia planta
equipo auxiliar que realiza la maquinaria y otros materiales que sean necesarios
Las cuchillas del triturador es la parte del sistema de lavado que necesita mayor
mantenimiento Estas cuchillas seguacuten los teacutecnicos de PAGANI necesitan mantenimiento y
afilarlas por lo menos una vez a la semana
Es por esto que se consideraraacute un mantenimiento menor al antildeo con un costo aproximado al
2 del valor de adquisicioacuten del sistema de lavado En la Tabla 35 se muestra el costo
anual por mantenimiento menor
TABLA 35 Costo Anual por Mantenimiento Menor
VALOR DE ADQUISICIOacuteN DEL
SISTEMA DE LAVADO
PORCENTAJE DEL
MANTENIMIENTO MENOR
COSTO POR MANTENIMIENTO
MENOR AL ANtildeO
$ 1 980 0000 2 $ 39 60000 Fuente (elaboracioacuten propia)
En el caso del mantenimiento mayor se considera todas las erogaciones correspondientes a
las reparaciones de la maquinaria con personal especializado este cargo incluye la mano de
obra repuestos y renovaciones de partes de la maquinaria asiacute como otros materiales
necesarios
59
En este caso se consideraraacute un mantenimiento mayor cada quinto antildeo con un costo
aproximado del 5 del valor de adquisicioacuten del sistema de lavado En la Tabla 36 se
muestra el costo anual por mantenimiento mayor
TABLA 36 Costo Anual por Mantenimiento Mayor
VALOR DE ADQUISICIOacuteN DEL
SISTEMA DE LAVADO
PORCENTAJE DEL
MANTENIMIENTO MAYOR
COSTO POR MANTENIMIENTO
MAYOR AL ANtildeO
$ 1 980 0000 5 $ 99 00000 Fuente (elaboracioacuten propia)
343 Costos del Proceso de Tratamiento del Agua por Medio de la Fotocataacutelisis Solar
Para determinar los costos involucrados en este proceso se utilizaraacuten los datos y costos que
se obtuvieron tanto en la tesis ldquoPilot Plant Design for use in Solar Photocatalytic
Degradation Applicationsrdquo de la Ing Fernanda Rivas asiacute como datos de la planta de
tratamiento en El Ejido (Almeriacutea Espantildea) ambos mencionados anteriormente
bull Datos obtenidos de la Planta de Tratamiento en El Ejido
Como se mencionoacute anteriormente la planta fue disentildeada para un tratamiento anual inicial
de 750000 botellas (el 50 de las que se comercializan) Para ello seriacutea necesario un campo
60
solar de CPCs de 150m2 Este tratamiento generariacutea un volumen de aguas contaminadas de
1 875 m3antildeo lo cual equivale a aproximadamente 25 litros por botella En la Tabla 37 se
muestra un resumen de los datos maacutes relevantes y necesarios para calcular los costos de la
planta propuesta
TABLA 37 Caracteriacutesticas de la Planta de Tratamiento El Ejido (Almeriacutea Espantildea)
PLANTA DE TRATAMIENTO EL EJIDO
Capacidad de la planta 750 000 envases al antildeoCampo solar de CPCacuteS 150 msup2Promedio de carbono orgaacutenico total por envase vaciacuteo
050 gramos
Agua generada al antildeo 1 875 msup3antildeoAgua generada por envase 25 litrosFuente (Ciemat 2004)
bull Datos obtenidos de la tesis ldquoPilot Plant Design for use in Solar Photocatalytic
Degradation Applicationsrdquo
a) Inversioacuten Inicial para la Planta Piloto
Como se mencionoacute anteriormente el nuacutemero de los accesorios para la planta piloto fue
presentado en la Tabla 15 Los costos de estos accesorios son presentados en la Tabla 38
Estos precios son de diciembre del 2005
61
TABLA 38 Costos de los accesorios necesarios para la planta piloto de tratamiento de
agua
Fuente (Rivas 2005)
Como se puede observar el costo de inversioacuten inicial total es de $79 37276 MN Este
costo fue calculado con precios del 2005 por lo que se tuvo que realizar un caacutelculo con la
tasa de inflacioacuten de 40 cuyo valor actual en el 2007 seriacutea de $85 84958 MN
No Accesorios Precio (Pesos MX) Subtotal
4 m2 de colectores compuestos paraboacutelicos $1268242 $5072968
19 Vaacutelvula de 3 viacuteas de CPVC $138313 $2627938
60 Unioacuten de PVC $360 $21600
22 Codo de 90deg PVC $500 $11000
19 Vaacutelvula de Muestreo de CPVC $000
240 Anillos-O de Vitoacuten $200 $48000
1 Tanque Rotoplas (450 l) $57000 $57000
1 Vaacutelvula de globo para la salida del
tanque de PVC $3570 $3570
1 Manguera de HPDE $4200 $4200
2 Tuberiacutea de PVC $3000 $6000
1 Bomba Centriacutefuga (05 hp) $85000 $85000
TOTAL (Pesos MX) $7937276
62
b) Caacutelculo de la Capacidad de Envases a Tratar de la Planta Piloto
Como se mencionoacute anteriormente la capacidad de la planta piloto es de 350 litros y el
tiempo de operacioacuten es de 162 horas lo cual representa aproximadamente dos diacuteas de
operacioacuten de 8 horas cada diacutea Por lo que la capacidad de 350 litros se dividiraacute en dos diacuteas
por lo que la capacidad real al diacutea seraacute de 175 litros
Con los datos obtenidos de la planta de reciclaje El Ejido con su produccioacuten de 750 000
envases al antildeo generando 1 875 msup3 de aguas contaminadas y con la capacidad de 0175
m3 se puede hacer una regla de 3 para obtener la cantidad de envases al antildeo para la planta
piloto propuesta Con esto se obtiene una capacidad de 25 535 envases vacios al antildeo o 70
envases al diacutea
c) Costos de Operacioacuten
bull Mano de Obra
En la operacioacuten de la planta de tratamiento del agua contaminada se propondraacute tener a dos
operadores las 8 horas de trabajo al diacutea Ya que al igual que en el proceso del reciclado de
los plaacutesticos trabaja praacutecticamente por siacute solo sin embargo por lo que uacutenicamente se
necesitara a un operador que este supervisando su correcto funcionamiento
63
Como se mencionoacute anteriormente el salario miacutenimo en el estado de Puebla actualmente es
de $ 4760 MN A estos operadores tambieacuten se les pagaraacute un salario de $ 150 diarios Lo
cual equivale a 315 veces maacutes el salario miacutenimo Se consideraraacute que el operador trabajaraacute
los 7 diacuteas de la semana 8 horas diarias Por lo que el costo de mano de obra al antildeo se
pueden observar en la Tabla 39
TABLA 39 Costo Total de la Mano de Obra en la Planta de Tratamiento de Aguas
Contaminadas
SALARIO POR OPERADOR
AL DIA
OPERADORES DIAS AL ANtildeO
LABORADOS
COSTO TOTAL AL
ANtildeO
$ 15000 1 365 $ 54 75000 Fuente (elaboracioacuten propia)
bull Costos por Consumo de Energiacutea Eleacutectrica
El consumo de energiacutea en la planta de tratamiento por medio de fotocataacutelisis solar es muy
bajo ya que praacutecticamente requiere energiacutea eleacutectrica para operar la bomba centriacutefuga de
075kW Si la bomba va a estar operando 8 horas diarias los treinta diacuteas del mes tendraacute un
consumo de 180kWh al mes Si el precio en Meacutexico por kWh es de $ 0633 MN (CFE) el
costo al mes seraacute de $ 114 MN aproximadamente y al antildeo de $ 1 367 MN Este costo es
praacutecticamente despreciable y no alterariacutea la evaluacioacuten econoacutemica por lo que se
despreciaraacute
64
bull Costos por Consumo de Agua
El consumo de agua de la planta seraacute de 0175 msup3 al diacutea como ya comentoacute anteriormente
El precio actual en Puebla por msup3 es de $ 1391 MN (SOAPAP) Por lo que el costo por
consumo de agua seraacute de $ 244 MN diarios lo que representa aproximadamente $ 877
MN al antildeo Este costo al igual que el de la energiacutea eleacutectrica al ser tan bajo seraacute
despreciado en la evaluacioacuten econoacutemica
d) Costos por Mantenimiento Mayor y Menor
El mantenimiento menor tendraacute un costo anual ya que se necesitaraacuten hacer reparaciones en
sitio lavados desazolves alguacuten cambio de piezas de los tubos de vidrio limpieza etc El
principal problema que se debe de considerar en el mantenimiento menor es que los tubos
de vidrio de los colectores solares son muy fraacutegiles por lo que con alguna granizada o con
alguacuten otro impacto se rompen muy faacutecilmente y se necesita estarlos cambiando
constantemente
Otro problema que se tiene que considerar en la zona es la dureza del agua Esto provoca
que constantemente se tengan que estar cambiando algunas de las conexiones codos etc
65
Es por esto que eacuteste costo se consideraraacute con un gasto anual de aproximadamente del 15
del valor de la inversioacuten inicial para construir la planta el cual es de $85 84958MN por
lo que en la Tabla 310 se muestra el costo del mantenimiento menor
TABLA 310 Costo Anual por Mantenimiento Menor
VALOR DE INVERSION
INICIAL DE LA PLANTA
PORCENTAJE DEL
MANTENIMIENTO MENOR
COSTO POR MANTENIMIENTO
MENOR AL ANtildeO
$ 85 84958 15 $ 12 87744 Fuente (elaboracioacuten propia)
Por lo que respecta al mantenimiento mayor se realizaraacute cada 5 antildeos este mantenimiento
consistiraacute en la asistencia de personal especializado que incluiraacute la inspeccioacuten el
reemplazo y cambio de varias de las piezas e incluso el cambio de alguna parte del campo
solar de los CPCacutes Este mantenimiento mayor se consideraraacute con un costo aproximado del
40 del valor de la inversioacuten inicial En la Tabla 311 se muestra el costo del
mantenimiento mayor al antildeo
TABLA 311 Costo Anual por Mantenimiento Mayor
VALOR DE INVERSION
INICIAL DE LA PLANTA
PORCENTAJE DEL
MANTENIMIENTO MAYOR
COSTO POR MANTENIMIENTO
MAYOR AL ANtildeO
$ 85 84958 40 $ 34 33983 Fuente (elaboracioacuten propia)
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FIGURA 31 Flujo a traveacutes de 4 colectores compuestos paraboacutelicos (CPCs) en serie
(Rivas 2005)
Veinte liacuteneas estaacuten disponibles las cuales pueden captar un volumen de 675 litros El
volumen total de 350 litros tomaraacute en cuenta el tanque de recirculacioacuten el cual en cualquier
momento despueacutes del comienzo almacenaraacute 2925 litros El tiempo de operacioacuten de la
planta se calculoacute en 162 horas En la Figura 32 se muestra un esquema de la planta En eacutel
se muestran los 4 colectores compuestos paraboacutelicos (CPCs) el tanque y los accesorios
principales
FIGURA 32 Arreglo baacutesico de la planta de fotocataacutelisis solar (Rivas 2005)
42
Maacutes detalles de ilustraciones se muestran en las figuras 33 34 y 35
FIGURA 33 Detalles de los acopladores (Rivas 2005)
FIGURA 34 Detalles de las conexiones finales (Rivas 2005)
43
FIGURA 35 Vista de la planta en tercera dimensioacuten (Rivas 2005)
bull Seleccioacuten de los Tipos y Materiales de los Accesorios
Los materiales de los accesorios fueron seleccionados por su suavidad su capacidad para
adaptarse a los tubos de vidrio y su resistencia quiacutemica
Para empezar se seleccionoacute plaacutestico en vez de metal debido a una menor peacuterdida de
friccioacuten y un menor peso (para que los tubos de vidrio pudieran soportarlos) Para la
mayoriacutea de los accesorios especiales se eligioacute utilizar cloruro de polivinilo tratado con cloro
44
(CPVC) debido a su alta durabilidad aunque su costo sea mayor al cloruro de polivinilo
(PVC)
bull Proveedores Costos y Unidades Necesitadas
A continuacioacuten se mencionan los accesorios necesarios para construir esta planta piloto La
mayoriacutea de los accesorios se pueden conseguir en ferreteriacuteas locales La Tabla 31 muestra
a su vez la lista de los proveedores de cada accesorio necesitado
TABLA 31 Materiales y lista de proveedores (Rivas 2005)
Accesorios Proveedor Contacto Teleacutefono
Vaacutelvula de 3 viacuteas de CPVC EMMSA Ing Leon
F Valdes
55 91717000-13
5591717001
Unioacuten de PVC Ferreteriacuteas locales
Codo de 90deg PVC Ferreteriacuteas locales
Vaacutelvula de Muestreo de
CPVC
Ferreteriacuteas locales
Anillos-O de Vitoacuten Refaccionaria Industrial
Casa Salinas
3206996 3201746
Tanque Rotoplas (450 l) Ferreteriacuteas locales
Vaacutelvula de globo para la
salida del tanque de PVC
Ferreteriacuteas locales
Manguera de HPDE Ferreteriacuteas locales
Tuberiacutea de PVC Ferreteriacuteas locales
Bomba Centriacutefuga (05 hp) Ferreteriacuteas locales
Fuente (Rivas 2005)
45
En la Tabla 32 se presenta el nuacutemero necesario de accesorios necesitados para la
configuracioacuten seleccionada de 4 colectores compuestos paraboacutelicos
TABLA 32 Nuacutemero de accesorios necesarios
Fuente (Rivas 2005)
En adicioacuten a esto los costos de los reactivos se tienen que considerar en la Tabla 33 se
muestran los costos aproximados de estos reactivos la fuente de informacioacuten de estos
costos fue el Sigma-Aldrichrsquos 2002-2003 Reagent Catalogue por lo que se recomienda
actualizar los precios
No Accesorios
4 m2 de colectores compuestos paraboacutelicos
19 Vaacutelvula de 3 viacuteas de CPVC
60 Unioacuten de PVC
22 Codo de 90deg PVC
19 Vaacutelvula de Muestreo de CPVC
240 Anillos-O de Vitoacuten
1 Tanque Rotoplas (450 l)
1 Vaacutelvula de globo para la salida del tanque de PVC
1 Manguera de HPDE
2 Tuberiacutea de PVC
1 Bomba Centriacutefuga (05 hp)
46
TABLA 33 Costos aproximados de los reactivos
Coacutedigo Nombre Formula Molecular Cantidad (kg)
Precio (USD)
Para Fenton
F2387 heptahidrato de sulfato ferroso Miacutenimo 990 ACS
FeSO47H2O 025 25
Peroacutexido de Hidroacutegeno (Industrial) H2O2 1 074
Para Co-PMS
22803-6 Ozono Compuesto monosulfato (Monosulfato de peroxide de potasio) KHSO5 01 257
40302-4 Cobalto(II) tetrahidrato de acetato 98-102 ACS (CH3COO)2Co4H2O 0025 20
Fuente (Rivas 2005)
En general se observoacute que el atrazine es maacutes lento en degradar que el 2 4-D Con respecto
a los catalizadores los datos usados para el Fenton probaron ser los maacutes eficientes sin
embargo se recomienda realizar investigaciones futuras para determinar realmente si el
comportamiento obtenido se mantiene igual bajo condiciones de irradiacioacuten solar
32 Planta de tratamiento El Ejido (Almeriacutea Espantildea)
Como se ha venido mencionando el reciclado de los envases de plaacutestico para otros usos
ofrece una posible solucioacuten al problema de su manejo adecuado Tras la recogida selectiva
los plaacutesticos deben ser lavados antes de procesarlos para su nuevo uso dando lugar a agua
contaminada con una mezcla de diferentes plaguicidas que debe ser tratada La eficiencia
47
del proceso de fotocataacutelisis solar ya ha sido probada en la tesis de la Ing Fernanda Rivas
como se mencionoacute anteriormente
A continuacioacuten se expondraacute como ejemplo una planta de reciclado ubicada en El Ejido
(Almeriacutea Espantildea) cuya aacuterea consume aproximadamente 15 millones de botellas de
plaacutestico de plaguicidas por antildeo
Como el tratamiento fotocataacutelico propuesto en este trabajo estaacute enfocado al tratamiento de
la cantidad de producto que queda en las paredes de los envases se realizaron varias
pruebas para valorar esta cantidad Se consideraron dos situaciones diferentes la primera
los envases son eliminados sin lavar o despueacutes de un enjuagado Esta uacuteltima hipoacutetesis es la
maacutes loacutegica porque los productos son muy caros y por lo tanto los agricultores
normalmente los enjuagan y antildeaden el agua de enjuague a sus tanques de dosificacioacuten de
plaguicidas Las cantidades residuales de carbono orgaacutenico total (COT) en cada envase son
en el primer caso de 0673 g y de 0083 g en el segundo Para 15 millones de envases esas
cantidades por envase corresponden respectivamente a 1000 y 125 kg de plaguicidas
calculados como COT (Ciemat 2004)
Estas cantidades totales esperadas de plaguicidas produciriacutean 9300 msup3 o 1200 msup3 de aguas
residuales de concentracioacuten adecuada para su tratamiento por antildeo respectivamente
dependiendo de que los agricultores laven o no sus envases Consecuentemente la planta
de tratamiento tendriacutea una superficie de colectores entre 1300 y 170 msup2 si se recogen todos
los envases generados en la provincia de Almeriacutea La Figura 36 muestra las caracteriacutesticas
48
de la planta disentildeada para un tratamiento anual inicial de 750000 botellas (el 50 de las
que se comercializan) y una media de 050 g de COT de residuo por botella lo que
obligariacutea a tratar en una planta 375 kg de compuestos fitosanitarios Para ello seriacutea
necesario un campo solar de CPCs de 150msup2 (Ciemat 2004)
FIGURA 36 Vista de la planta de reciclado de 750 000 envases plaacutesticos anuales de
plaguicidas (Ciemat 2004)
49
33 Proceso de Reciclado en la Planta de Tratamiento Propuesta
Esta planta realizaraacute un proceso de reciclado mecaacutenico en la cual se realiza la conversioacuten de
los deshechos plaacutesticos post-industriales o post-consumo en graacutenulos que pueden ser
reutilizados en la produccioacuten de otros productos tales como bolsas suelas cajones
reciclados envases no alimenticios y otros
FIGURA 37 Plaacutestico Triturado
bull Etapas del Proceso de Reciclado Mecaacutenico
Las etapas que se llevan a cabo en este proceso de reciclaje
50
a) Separacioacuten
En esta planta se recibiraacuten solamente envases de Polietileno de Alta Densidad (PEAD) ya
que los envases de plaguicidas en su mayoriacutea son de este material En el caso que se reciban
maacutes tipos de envases se deberaacute realizar lo siguiente
Preparacioacuten en una cinta transportadora de los diferentes tipos de plaacutesticos de acuerdo con
la identificacioacuten o con el aspecto visual En esta etapa tambieacuten se separan roacutetulos de
materiales diferentes tapas de botellas y productos compuestos por maacutes de un tipo de
plaacutestico envases metalizados broches etc
Por ser una etapa manual la eficiencia depende directamente de la praacutectica de las personas
que ejercen esta tarea Otro factor determinante de la calidad es la fuente de material a ser
separado dado que el que provee de la recoleccioacuten selectiva es maacutes limpio comparado con
el material proveniente de los basurales a cielo abierto
b) Molido o Triturado
Despueacutes de haber sido separados los diferentes tipos de plaacutesticos son molidos y
fragmentados en pequentildeas partes
51
c) Lavado
Despueacutes de triturado el plaacutestico pasa por una etapa de lavado para eliminar la suciedad Es
aquiacute donde el agua resultante del lavado recibiraacute el tratamiento adecuado propuesto por
medio de la fotocataacutelisis solar mencionado anteriormente
d) Secado
En esta etapa se retira el exceso de agua por centrifugado
e) Aglutinacioacuten
Ademaacutes de completar el secado el material es compactado reducieacutendose asiacute el volumen
que seraacute enviado a la extrusora La friccioacuten de los fragmentos contra la pared del equipo
rotativo provoca el aumento de la temperatura formaacutendose asiacute una masa plaacutestica El
aglutinador tambieacuten se utiliza para la incorporacioacuten de aditivos tales como cargas
pigmentos y lubricantes
f) Extrusioacuten
La extrusora funde y vuelve a la masa plaacutestica homogeacutenea A la salida de la extrusora se
encuentra el cabezal del cual sale en forma de ldquoespaguetirdquo continuo que es enfriado con
agua Enseguida este ldquoespaguetirdquo es picado en un granulador transformando en pedacitos
llamados pellets (granos plaacutesticos)
52
bull Reutilizacioacuten de los Plaacutesticos
La reutilizacioacuten es teacutecnicamente posible Seguacuten el grado de pureza del plaacutestico la suciedad
o tamantildeo de los desechos plaacutesticos a reutilizar se diferencian las siguientes formas de
reutilizacioacuten
a) Reutilizacioacuten de material
La reutilizacioacuten de material es factible cuando los desechos son de un soacutelo tipo como
sucede en produccioacuten y el procesamiento de plaacutesticos (ldquoscraprdquo o desperdicios en el proceso
de fabricacioacuten) (SERIN 2006)
En el caso de los termoplaacutesticos el reciclado del material significa transformar los plaacutesticos
usados en graacutenulos y luego en piezas modelados nuevas De esta forma solo es conveniente
para plaacutesticos usados limpios puros y de gran tamantildeo o bien para restos de la produccioacuten
En el caso de los termoriacutegidos se entiende por reutilizacioacuten el reciclaje de partiacuteculas Los
termoriacutegidos se trituran y agregan como carga al material virgen (SERIN 2006)
b) Reutilizacioacuten de la materia prima
En la reutilizacioacuten de la materia prima se minimizan los costos para la seleccioacuten y lavado
de plaacutesticos usados
53
Actualmente se utilizan las siguientes tecnologiacuteas para reutilizar la materia prima
a) Hidratacioacuten
b) Piroacutelisis Termoacutelisis
c) Produccioacuten de gas de siacutentesis
d) Solvoacutelisis
e) Proceso de altos hornos
En la figura 38 se muestran los procesos del reciclado de plaacutesticos
FIGURA 38 Procesos del Reciclado de Plaacutestico (SERIN 2006)
34 Estudio Econoacutemico
A continuacioacuten se realizaraacute un estudio en donde se definiraacuten los costos que estaacuten
involucrados en la realizacioacuten de esta planta de reciclaje propuesta El estudio consideraraacute
54
dos partes del proceso de tratamiento el reciclaje de los envases de plaacutestico y el
tratamiento del agua de lavado utilizada en el proceso de reciclaje
341 Costos de Recoleccioacuten y Transporte
Los costos de recoleccioacuten y transporte no se tomaraacuten en cuenta ya que el proceso y la
logiacutestica de recolecciones actuales son muy eficientes por lo que no se estaacute proponiendo
ninguacuten cambio aquiacute
El actual programa de recoleccioacuten recae en primera instancia en los usuarios de los envases
de plaguicidas ya que ellos son responsables de llevar sus envases vaciacuteos al centro de
acopio primario maacutes cercano Es ahiacute donde se recolectan los envases y son llevados al
centro de acopio temporal de la zona
En este caso en vez de llevarlos al centro de acopio temporal se llevaran directamente a la
planta de reciclaje propuesta Este es el uacutenico cambio el cual no representa ninguacuten costo
adicional es por eso que no se analizaran los costos involucrados en la recoleccioacuten y
transporte no se tomaraacuten en cuenta en la evaluacioacuten econoacutemica
Se recomienda una camioneta Pick up y se le puede adaptar una caja cerrada o redilas con
lona que permitan transportar un mayor volumen de envases a veces se puede adoptar un
remolque tipo jaula el maacuteximo que podraacute transportar estos vehiacuteculos seraacuten 400 kilos
(AMIFAC 2004)
55
342 Costos de la Planta de Reciclaje
a) Inversioacuten Inicial
Para el reciclaje primario que se llevaraacute a cabo en la planta es necesario contar con una
maacutequina especial la cual pueda realizar todos los procesos involucrados en el reciclaje los
cuales fueron mencionados anteriormente
Es por esto que se localizoacute a la empresa Dycomet SA de CV la cual se especializa en la
construccioacuten de los molinos PAGANI cuyas caracteriacutesticas los colocan como liacutederes en el
sector Esta empresa cuenta con unos sistemas de lavado para materiales plaacutesticos Estos
sistemas modulares cuentan con maquinas especiales para el molido lavado secado
aglutinado y extrusioacuten del los envases de plaacutestico En la Figura 39 se muestra el sistema
de lavado propuesto por la empresa Dycomet
El precio de este sistema de lavado es de $1 980 000 MN y su capacidad es de 300
kghora Esta capacidad es la menor con la que cuentan Ya que las que le siguen cuentan
con capacidades de 500 750 y 1000 kghora
56
FIGURA 39 Sistema de lavado para materiales plaacutesticos (Dycomet 2007)
b) Costos de Operacioacuten
bull Mano de Obra
Debido a que el sistema de lavado propuesto trabaja praacutecticamente por siacute solo uacutenicamente
se necesitaraacuten dos operadores para manejarla El primero de ellos seraacute el encargado de
recoger e introducir los envases recolectados al sistema de lavado El segundo estaraacute
encargado de recoger y acomodar toda la materia prima resultante del proceso de reciclaje
en el sistema de lavado
57
El salario miacutenimo en el estado de Puebla actualmente es de $ 4760 MN A estos
operadores se les pagaraacute un salario de $ 150 diarios Lo cual equivale a 315 veces maacutes el
salario miacutenimo Se consideraraacute que estos operadores trabajen los 7 diacuteas de la semana 8
horas diarias Por lo que los costos de mano de obra al antildeo seraacute de $ 109 50000 MN lo
cual se puede observar en la Tabla 34
TABLA 34 Costo Total de Mano de Obra en el Sistema de Lavado Para Materiales
Plaacutesticos
SALARIO POR OPERADOR
AL DIA
OPERADORES DIAS AL ANtildeO
LABORADOS
COSTO TOTAL AL
ANtildeO $ 15000 2 365 $ 109 50000
Fuente (elaboracioacuten propia)
bull Costos por Consumo de Energiacutea Eleacutectrica y Agua Potable
Estos costos al ser mucho menor en comparacioacuten a la inversioacuten inicial y a los demaacutes
costos se despreciaran ya que no afectan de manera significativa a la evaluacioacuten
econoacutemica
c) Costos por Mantenimiento Mayor y Menor
El costo de mantenimiento mayor o menos es el originado por todas las erogaciones
necesarias para conservar la maquinaria en buenas condiciones durante su vida econoacutemica
58
El mantenimiento menor se considera todas las erogaciones necesarias para efectuar
ajustes rutinarios reparaciones y cambios de repuestos que se efectuacutean en la propia planta
equipo auxiliar que realiza la maquinaria y otros materiales que sean necesarios
Las cuchillas del triturador es la parte del sistema de lavado que necesita mayor
mantenimiento Estas cuchillas seguacuten los teacutecnicos de PAGANI necesitan mantenimiento y
afilarlas por lo menos una vez a la semana
Es por esto que se consideraraacute un mantenimiento menor al antildeo con un costo aproximado al
2 del valor de adquisicioacuten del sistema de lavado En la Tabla 35 se muestra el costo
anual por mantenimiento menor
TABLA 35 Costo Anual por Mantenimiento Menor
VALOR DE ADQUISICIOacuteN DEL
SISTEMA DE LAVADO
PORCENTAJE DEL
MANTENIMIENTO MENOR
COSTO POR MANTENIMIENTO
MENOR AL ANtildeO
$ 1 980 0000 2 $ 39 60000 Fuente (elaboracioacuten propia)
En el caso del mantenimiento mayor se considera todas las erogaciones correspondientes a
las reparaciones de la maquinaria con personal especializado este cargo incluye la mano de
obra repuestos y renovaciones de partes de la maquinaria asiacute como otros materiales
necesarios
59
En este caso se consideraraacute un mantenimiento mayor cada quinto antildeo con un costo
aproximado del 5 del valor de adquisicioacuten del sistema de lavado En la Tabla 36 se
muestra el costo anual por mantenimiento mayor
TABLA 36 Costo Anual por Mantenimiento Mayor
VALOR DE ADQUISICIOacuteN DEL
SISTEMA DE LAVADO
PORCENTAJE DEL
MANTENIMIENTO MAYOR
COSTO POR MANTENIMIENTO
MAYOR AL ANtildeO
$ 1 980 0000 5 $ 99 00000 Fuente (elaboracioacuten propia)
343 Costos del Proceso de Tratamiento del Agua por Medio de la Fotocataacutelisis Solar
Para determinar los costos involucrados en este proceso se utilizaraacuten los datos y costos que
se obtuvieron tanto en la tesis ldquoPilot Plant Design for use in Solar Photocatalytic
Degradation Applicationsrdquo de la Ing Fernanda Rivas asiacute como datos de la planta de
tratamiento en El Ejido (Almeriacutea Espantildea) ambos mencionados anteriormente
bull Datos obtenidos de la Planta de Tratamiento en El Ejido
Como se mencionoacute anteriormente la planta fue disentildeada para un tratamiento anual inicial
de 750000 botellas (el 50 de las que se comercializan) Para ello seriacutea necesario un campo
60
solar de CPCs de 150m2 Este tratamiento generariacutea un volumen de aguas contaminadas de
1 875 m3antildeo lo cual equivale a aproximadamente 25 litros por botella En la Tabla 37 se
muestra un resumen de los datos maacutes relevantes y necesarios para calcular los costos de la
planta propuesta
TABLA 37 Caracteriacutesticas de la Planta de Tratamiento El Ejido (Almeriacutea Espantildea)
PLANTA DE TRATAMIENTO EL EJIDO
Capacidad de la planta 750 000 envases al antildeoCampo solar de CPCacuteS 150 msup2Promedio de carbono orgaacutenico total por envase vaciacuteo
050 gramos
Agua generada al antildeo 1 875 msup3antildeoAgua generada por envase 25 litrosFuente (Ciemat 2004)
bull Datos obtenidos de la tesis ldquoPilot Plant Design for use in Solar Photocatalytic
Degradation Applicationsrdquo
a) Inversioacuten Inicial para la Planta Piloto
Como se mencionoacute anteriormente el nuacutemero de los accesorios para la planta piloto fue
presentado en la Tabla 15 Los costos de estos accesorios son presentados en la Tabla 38
Estos precios son de diciembre del 2005
61
TABLA 38 Costos de los accesorios necesarios para la planta piloto de tratamiento de
agua
Fuente (Rivas 2005)
Como se puede observar el costo de inversioacuten inicial total es de $79 37276 MN Este
costo fue calculado con precios del 2005 por lo que se tuvo que realizar un caacutelculo con la
tasa de inflacioacuten de 40 cuyo valor actual en el 2007 seriacutea de $85 84958 MN
No Accesorios Precio (Pesos MX) Subtotal
4 m2 de colectores compuestos paraboacutelicos $1268242 $5072968
19 Vaacutelvula de 3 viacuteas de CPVC $138313 $2627938
60 Unioacuten de PVC $360 $21600
22 Codo de 90deg PVC $500 $11000
19 Vaacutelvula de Muestreo de CPVC $000
240 Anillos-O de Vitoacuten $200 $48000
1 Tanque Rotoplas (450 l) $57000 $57000
1 Vaacutelvula de globo para la salida del
tanque de PVC $3570 $3570
1 Manguera de HPDE $4200 $4200
2 Tuberiacutea de PVC $3000 $6000
1 Bomba Centriacutefuga (05 hp) $85000 $85000
TOTAL (Pesos MX) $7937276
62
b) Caacutelculo de la Capacidad de Envases a Tratar de la Planta Piloto
Como se mencionoacute anteriormente la capacidad de la planta piloto es de 350 litros y el
tiempo de operacioacuten es de 162 horas lo cual representa aproximadamente dos diacuteas de
operacioacuten de 8 horas cada diacutea Por lo que la capacidad de 350 litros se dividiraacute en dos diacuteas
por lo que la capacidad real al diacutea seraacute de 175 litros
Con los datos obtenidos de la planta de reciclaje El Ejido con su produccioacuten de 750 000
envases al antildeo generando 1 875 msup3 de aguas contaminadas y con la capacidad de 0175
m3 se puede hacer una regla de 3 para obtener la cantidad de envases al antildeo para la planta
piloto propuesta Con esto se obtiene una capacidad de 25 535 envases vacios al antildeo o 70
envases al diacutea
c) Costos de Operacioacuten
bull Mano de Obra
En la operacioacuten de la planta de tratamiento del agua contaminada se propondraacute tener a dos
operadores las 8 horas de trabajo al diacutea Ya que al igual que en el proceso del reciclado de
los plaacutesticos trabaja praacutecticamente por siacute solo sin embargo por lo que uacutenicamente se
necesitara a un operador que este supervisando su correcto funcionamiento
63
Como se mencionoacute anteriormente el salario miacutenimo en el estado de Puebla actualmente es
de $ 4760 MN A estos operadores tambieacuten se les pagaraacute un salario de $ 150 diarios Lo
cual equivale a 315 veces maacutes el salario miacutenimo Se consideraraacute que el operador trabajaraacute
los 7 diacuteas de la semana 8 horas diarias Por lo que el costo de mano de obra al antildeo se
pueden observar en la Tabla 39
TABLA 39 Costo Total de la Mano de Obra en la Planta de Tratamiento de Aguas
Contaminadas
SALARIO POR OPERADOR
AL DIA
OPERADORES DIAS AL ANtildeO
LABORADOS
COSTO TOTAL AL
ANtildeO
$ 15000 1 365 $ 54 75000 Fuente (elaboracioacuten propia)
bull Costos por Consumo de Energiacutea Eleacutectrica
El consumo de energiacutea en la planta de tratamiento por medio de fotocataacutelisis solar es muy
bajo ya que praacutecticamente requiere energiacutea eleacutectrica para operar la bomba centriacutefuga de
075kW Si la bomba va a estar operando 8 horas diarias los treinta diacuteas del mes tendraacute un
consumo de 180kWh al mes Si el precio en Meacutexico por kWh es de $ 0633 MN (CFE) el
costo al mes seraacute de $ 114 MN aproximadamente y al antildeo de $ 1 367 MN Este costo es
praacutecticamente despreciable y no alterariacutea la evaluacioacuten econoacutemica por lo que se
despreciaraacute
64
bull Costos por Consumo de Agua
El consumo de agua de la planta seraacute de 0175 msup3 al diacutea como ya comentoacute anteriormente
El precio actual en Puebla por msup3 es de $ 1391 MN (SOAPAP) Por lo que el costo por
consumo de agua seraacute de $ 244 MN diarios lo que representa aproximadamente $ 877
MN al antildeo Este costo al igual que el de la energiacutea eleacutectrica al ser tan bajo seraacute
despreciado en la evaluacioacuten econoacutemica
d) Costos por Mantenimiento Mayor y Menor
El mantenimiento menor tendraacute un costo anual ya que se necesitaraacuten hacer reparaciones en
sitio lavados desazolves alguacuten cambio de piezas de los tubos de vidrio limpieza etc El
principal problema que se debe de considerar en el mantenimiento menor es que los tubos
de vidrio de los colectores solares son muy fraacutegiles por lo que con alguna granizada o con
alguacuten otro impacto se rompen muy faacutecilmente y se necesita estarlos cambiando
constantemente
Otro problema que se tiene que considerar en la zona es la dureza del agua Esto provoca
que constantemente se tengan que estar cambiando algunas de las conexiones codos etc
65
Es por esto que eacuteste costo se consideraraacute con un gasto anual de aproximadamente del 15
del valor de la inversioacuten inicial para construir la planta el cual es de $85 84958MN por
lo que en la Tabla 310 se muestra el costo del mantenimiento menor
TABLA 310 Costo Anual por Mantenimiento Menor
VALOR DE INVERSION
INICIAL DE LA PLANTA
PORCENTAJE DEL
MANTENIMIENTO MENOR
COSTO POR MANTENIMIENTO
MENOR AL ANtildeO
$ 85 84958 15 $ 12 87744 Fuente (elaboracioacuten propia)
Por lo que respecta al mantenimiento mayor se realizaraacute cada 5 antildeos este mantenimiento
consistiraacute en la asistencia de personal especializado que incluiraacute la inspeccioacuten el
reemplazo y cambio de varias de las piezas e incluso el cambio de alguna parte del campo
solar de los CPCacutes Este mantenimiento mayor se consideraraacute con un costo aproximado del
40 del valor de la inversioacuten inicial En la Tabla 311 se muestra el costo del
mantenimiento mayor al antildeo
TABLA 311 Costo Anual por Mantenimiento Mayor
VALOR DE INVERSION
INICIAL DE LA PLANTA
PORCENTAJE DEL
MANTENIMIENTO MAYOR
COSTO POR MANTENIMIENTO
MAYOR AL ANtildeO
$ 85 84958 40 $ 34 33983 Fuente (elaboracioacuten propia)
42
Maacutes detalles de ilustraciones se muestran en las figuras 33 34 y 35
FIGURA 33 Detalles de los acopladores (Rivas 2005)
FIGURA 34 Detalles de las conexiones finales (Rivas 2005)
43
FIGURA 35 Vista de la planta en tercera dimensioacuten (Rivas 2005)
bull Seleccioacuten de los Tipos y Materiales de los Accesorios
Los materiales de los accesorios fueron seleccionados por su suavidad su capacidad para
adaptarse a los tubos de vidrio y su resistencia quiacutemica
Para empezar se seleccionoacute plaacutestico en vez de metal debido a una menor peacuterdida de
friccioacuten y un menor peso (para que los tubos de vidrio pudieran soportarlos) Para la
mayoriacutea de los accesorios especiales se eligioacute utilizar cloruro de polivinilo tratado con cloro
44
(CPVC) debido a su alta durabilidad aunque su costo sea mayor al cloruro de polivinilo
(PVC)
bull Proveedores Costos y Unidades Necesitadas
A continuacioacuten se mencionan los accesorios necesarios para construir esta planta piloto La
mayoriacutea de los accesorios se pueden conseguir en ferreteriacuteas locales La Tabla 31 muestra
a su vez la lista de los proveedores de cada accesorio necesitado
TABLA 31 Materiales y lista de proveedores (Rivas 2005)
Accesorios Proveedor Contacto Teleacutefono
Vaacutelvula de 3 viacuteas de CPVC EMMSA Ing Leon
F Valdes
55 91717000-13
5591717001
Unioacuten de PVC Ferreteriacuteas locales
Codo de 90deg PVC Ferreteriacuteas locales
Vaacutelvula de Muestreo de
CPVC
Ferreteriacuteas locales
Anillos-O de Vitoacuten Refaccionaria Industrial
Casa Salinas
3206996 3201746
Tanque Rotoplas (450 l) Ferreteriacuteas locales
Vaacutelvula de globo para la
salida del tanque de PVC
Ferreteriacuteas locales
Manguera de HPDE Ferreteriacuteas locales
Tuberiacutea de PVC Ferreteriacuteas locales
Bomba Centriacutefuga (05 hp) Ferreteriacuteas locales
Fuente (Rivas 2005)
45
En la Tabla 32 se presenta el nuacutemero necesario de accesorios necesitados para la
configuracioacuten seleccionada de 4 colectores compuestos paraboacutelicos
TABLA 32 Nuacutemero de accesorios necesarios
Fuente (Rivas 2005)
En adicioacuten a esto los costos de los reactivos se tienen que considerar en la Tabla 33 se
muestran los costos aproximados de estos reactivos la fuente de informacioacuten de estos
costos fue el Sigma-Aldrichrsquos 2002-2003 Reagent Catalogue por lo que se recomienda
actualizar los precios
No Accesorios
4 m2 de colectores compuestos paraboacutelicos
19 Vaacutelvula de 3 viacuteas de CPVC
60 Unioacuten de PVC
22 Codo de 90deg PVC
19 Vaacutelvula de Muestreo de CPVC
240 Anillos-O de Vitoacuten
1 Tanque Rotoplas (450 l)
1 Vaacutelvula de globo para la salida del tanque de PVC
1 Manguera de HPDE
2 Tuberiacutea de PVC
1 Bomba Centriacutefuga (05 hp)
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TABLA 33 Costos aproximados de los reactivos
Coacutedigo Nombre Formula Molecular Cantidad (kg)
Precio (USD)
Para Fenton
F2387 heptahidrato de sulfato ferroso Miacutenimo 990 ACS
FeSO47H2O 025 25
Peroacutexido de Hidroacutegeno (Industrial) H2O2 1 074
Para Co-PMS
22803-6 Ozono Compuesto monosulfato (Monosulfato de peroxide de potasio) KHSO5 01 257
40302-4 Cobalto(II) tetrahidrato de acetato 98-102 ACS (CH3COO)2Co4H2O 0025 20
Fuente (Rivas 2005)
En general se observoacute que el atrazine es maacutes lento en degradar que el 2 4-D Con respecto
a los catalizadores los datos usados para el Fenton probaron ser los maacutes eficientes sin
embargo se recomienda realizar investigaciones futuras para determinar realmente si el
comportamiento obtenido se mantiene igual bajo condiciones de irradiacioacuten solar
32 Planta de tratamiento El Ejido (Almeriacutea Espantildea)
Como se ha venido mencionando el reciclado de los envases de plaacutestico para otros usos
ofrece una posible solucioacuten al problema de su manejo adecuado Tras la recogida selectiva
los plaacutesticos deben ser lavados antes de procesarlos para su nuevo uso dando lugar a agua
contaminada con una mezcla de diferentes plaguicidas que debe ser tratada La eficiencia
47
del proceso de fotocataacutelisis solar ya ha sido probada en la tesis de la Ing Fernanda Rivas
como se mencionoacute anteriormente
A continuacioacuten se expondraacute como ejemplo una planta de reciclado ubicada en El Ejido
(Almeriacutea Espantildea) cuya aacuterea consume aproximadamente 15 millones de botellas de
plaacutestico de plaguicidas por antildeo
Como el tratamiento fotocataacutelico propuesto en este trabajo estaacute enfocado al tratamiento de
la cantidad de producto que queda en las paredes de los envases se realizaron varias
pruebas para valorar esta cantidad Se consideraron dos situaciones diferentes la primera
los envases son eliminados sin lavar o despueacutes de un enjuagado Esta uacuteltima hipoacutetesis es la
maacutes loacutegica porque los productos son muy caros y por lo tanto los agricultores
normalmente los enjuagan y antildeaden el agua de enjuague a sus tanques de dosificacioacuten de
plaguicidas Las cantidades residuales de carbono orgaacutenico total (COT) en cada envase son
en el primer caso de 0673 g y de 0083 g en el segundo Para 15 millones de envases esas
cantidades por envase corresponden respectivamente a 1000 y 125 kg de plaguicidas
calculados como COT (Ciemat 2004)
Estas cantidades totales esperadas de plaguicidas produciriacutean 9300 msup3 o 1200 msup3 de aguas
residuales de concentracioacuten adecuada para su tratamiento por antildeo respectivamente
dependiendo de que los agricultores laven o no sus envases Consecuentemente la planta
de tratamiento tendriacutea una superficie de colectores entre 1300 y 170 msup2 si se recogen todos
los envases generados en la provincia de Almeriacutea La Figura 36 muestra las caracteriacutesticas
48
de la planta disentildeada para un tratamiento anual inicial de 750000 botellas (el 50 de las
que se comercializan) y una media de 050 g de COT de residuo por botella lo que
obligariacutea a tratar en una planta 375 kg de compuestos fitosanitarios Para ello seriacutea
necesario un campo solar de CPCs de 150msup2 (Ciemat 2004)
FIGURA 36 Vista de la planta de reciclado de 750 000 envases plaacutesticos anuales de
plaguicidas (Ciemat 2004)
49
33 Proceso de Reciclado en la Planta de Tratamiento Propuesta
Esta planta realizaraacute un proceso de reciclado mecaacutenico en la cual se realiza la conversioacuten de
los deshechos plaacutesticos post-industriales o post-consumo en graacutenulos que pueden ser
reutilizados en la produccioacuten de otros productos tales como bolsas suelas cajones
reciclados envases no alimenticios y otros
FIGURA 37 Plaacutestico Triturado
bull Etapas del Proceso de Reciclado Mecaacutenico
Las etapas que se llevan a cabo en este proceso de reciclaje
50
a) Separacioacuten
En esta planta se recibiraacuten solamente envases de Polietileno de Alta Densidad (PEAD) ya
que los envases de plaguicidas en su mayoriacutea son de este material En el caso que se reciban
maacutes tipos de envases se deberaacute realizar lo siguiente
Preparacioacuten en una cinta transportadora de los diferentes tipos de plaacutesticos de acuerdo con
la identificacioacuten o con el aspecto visual En esta etapa tambieacuten se separan roacutetulos de
materiales diferentes tapas de botellas y productos compuestos por maacutes de un tipo de
plaacutestico envases metalizados broches etc
Por ser una etapa manual la eficiencia depende directamente de la praacutectica de las personas
que ejercen esta tarea Otro factor determinante de la calidad es la fuente de material a ser
separado dado que el que provee de la recoleccioacuten selectiva es maacutes limpio comparado con
el material proveniente de los basurales a cielo abierto
b) Molido o Triturado
Despueacutes de haber sido separados los diferentes tipos de plaacutesticos son molidos y
fragmentados en pequentildeas partes
51
c) Lavado
Despueacutes de triturado el plaacutestico pasa por una etapa de lavado para eliminar la suciedad Es
aquiacute donde el agua resultante del lavado recibiraacute el tratamiento adecuado propuesto por
medio de la fotocataacutelisis solar mencionado anteriormente
d) Secado
En esta etapa se retira el exceso de agua por centrifugado
e) Aglutinacioacuten
Ademaacutes de completar el secado el material es compactado reducieacutendose asiacute el volumen
que seraacute enviado a la extrusora La friccioacuten de los fragmentos contra la pared del equipo
rotativo provoca el aumento de la temperatura formaacutendose asiacute una masa plaacutestica El
aglutinador tambieacuten se utiliza para la incorporacioacuten de aditivos tales como cargas
pigmentos y lubricantes
f) Extrusioacuten
La extrusora funde y vuelve a la masa plaacutestica homogeacutenea A la salida de la extrusora se
encuentra el cabezal del cual sale en forma de ldquoespaguetirdquo continuo que es enfriado con
agua Enseguida este ldquoespaguetirdquo es picado en un granulador transformando en pedacitos
llamados pellets (granos plaacutesticos)
52
bull Reutilizacioacuten de los Plaacutesticos
La reutilizacioacuten es teacutecnicamente posible Seguacuten el grado de pureza del plaacutestico la suciedad
o tamantildeo de los desechos plaacutesticos a reutilizar se diferencian las siguientes formas de
reutilizacioacuten
a) Reutilizacioacuten de material
La reutilizacioacuten de material es factible cuando los desechos son de un soacutelo tipo como
sucede en produccioacuten y el procesamiento de plaacutesticos (ldquoscraprdquo o desperdicios en el proceso
de fabricacioacuten) (SERIN 2006)
En el caso de los termoplaacutesticos el reciclado del material significa transformar los plaacutesticos
usados en graacutenulos y luego en piezas modelados nuevas De esta forma solo es conveniente
para plaacutesticos usados limpios puros y de gran tamantildeo o bien para restos de la produccioacuten
En el caso de los termoriacutegidos se entiende por reutilizacioacuten el reciclaje de partiacuteculas Los
termoriacutegidos se trituran y agregan como carga al material virgen (SERIN 2006)
b) Reutilizacioacuten de la materia prima
En la reutilizacioacuten de la materia prima se minimizan los costos para la seleccioacuten y lavado
de plaacutesticos usados
53
Actualmente se utilizan las siguientes tecnologiacuteas para reutilizar la materia prima
a) Hidratacioacuten
b) Piroacutelisis Termoacutelisis
c) Produccioacuten de gas de siacutentesis
d) Solvoacutelisis
e) Proceso de altos hornos
En la figura 38 se muestran los procesos del reciclado de plaacutesticos
FIGURA 38 Procesos del Reciclado de Plaacutestico (SERIN 2006)
34 Estudio Econoacutemico
A continuacioacuten se realizaraacute un estudio en donde se definiraacuten los costos que estaacuten
involucrados en la realizacioacuten de esta planta de reciclaje propuesta El estudio consideraraacute
54
dos partes del proceso de tratamiento el reciclaje de los envases de plaacutestico y el
tratamiento del agua de lavado utilizada en el proceso de reciclaje
341 Costos de Recoleccioacuten y Transporte
Los costos de recoleccioacuten y transporte no se tomaraacuten en cuenta ya que el proceso y la
logiacutestica de recolecciones actuales son muy eficientes por lo que no se estaacute proponiendo
ninguacuten cambio aquiacute
El actual programa de recoleccioacuten recae en primera instancia en los usuarios de los envases
de plaguicidas ya que ellos son responsables de llevar sus envases vaciacuteos al centro de
acopio primario maacutes cercano Es ahiacute donde se recolectan los envases y son llevados al
centro de acopio temporal de la zona
En este caso en vez de llevarlos al centro de acopio temporal se llevaran directamente a la
planta de reciclaje propuesta Este es el uacutenico cambio el cual no representa ninguacuten costo
adicional es por eso que no se analizaran los costos involucrados en la recoleccioacuten y
transporte no se tomaraacuten en cuenta en la evaluacioacuten econoacutemica
Se recomienda una camioneta Pick up y se le puede adaptar una caja cerrada o redilas con
lona que permitan transportar un mayor volumen de envases a veces se puede adoptar un
remolque tipo jaula el maacuteximo que podraacute transportar estos vehiacuteculos seraacuten 400 kilos
(AMIFAC 2004)
55
342 Costos de la Planta de Reciclaje
a) Inversioacuten Inicial
Para el reciclaje primario que se llevaraacute a cabo en la planta es necesario contar con una
maacutequina especial la cual pueda realizar todos los procesos involucrados en el reciclaje los
cuales fueron mencionados anteriormente
Es por esto que se localizoacute a la empresa Dycomet SA de CV la cual se especializa en la
construccioacuten de los molinos PAGANI cuyas caracteriacutesticas los colocan como liacutederes en el
sector Esta empresa cuenta con unos sistemas de lavado para materiales plaacutesticos Estos
sistemas modulares cuentan con maquinas especiales para el molido lavado secado
aglutinado y extrusioacuten del los envases de plaacutestico En la Figura 39 se muestra el sistema
de lavado propuesto por la empresa Dycomet
El precio de este sistema de lavado es de $1 980 000 MN y su capacidad es de 300
kghora Esta capacidad es la menor con la que cuentan Ya que las que le siguen cuentan
con capacidades de 500 750 y 1000 kghora
56
FIGURA 39 Sistema de lavado para materiales plaacutesticos (Dycomet 2007)
b) Costos de Operacioacuten
bull Mano de Obra
Debido a que el sistema de lavado propuesto trabaja praacutecticamente por siacute solo uacutenicamente
se necesitaraacuten dos operadores para manejarla El primero de ellos seraacute el encargado de
recoger e introducir los envases recolectados al sistema de lavado El segundo estaraacute
encargado de recoger y acomodar toda la materia prima resultante del proceso de reciclaje
en el sistema de lavado
57
El salario miacutenimo en el estado de Puebla actualmente es de $ 4760 MN A estos
operadores se les pagaraacute un salario de $ 150 diarios Lo cual equivale a 315 veces maacutes el
salario miacutenimo Se consideraraacute que estos operadores trabajen los 7 diacuteas de la semana 8
horas diarias Por lo que los costos de mano de obra al antildeo seraacute de $ 109 50000 MN lo
cual se puede observar en la Tabla 34
TABLA 34 Costo Total de Mano de Obra en el Sistema de Lavado Para Materiales
Plaacutesticos
SALARIO POR OPERADOR
AL DIA
OPERADORES DIAS AL ANtildeO
LABORADOS
COSTO TOTAL AL
ANtildeO $ 15000 2 365 $ 109 50000
Fuente (elaboracioacuten propia)
bull Costos por Consumo de Energiacutea Eleacutectrica y Agua Potable
Estos costos al ser mucho menor en comparacioacuten a la inversioacuten inicial y a los demaacutes
costos se despreciaran ya que no afectan de manera significativa a la evaluacioacuten
econoacutemica
c) Costos por Mantenimiento Mayor y Menor
El costo de mantenimiento mayor o menos es el originado por todas las erogaciones
necesarias para conservar la maquinaria en buenas condiciones durante su vida econoacutemica
58
El mantenimiento menor se considera todas las erogaciones necesarias para efectuar
ajustes rutinarios reparaciones y cambios de repuestos que se efectuacutean en la propia planta
equipo auxiliar que realiza la maquinaria y otros materiales que sean necesarios
Las cuchillas del triturador es la parte del sistema de lavado que necesita mayor
mantenimiento Estas cuchillas seguacuten los teacutecnicos de PAGANI necesitan mantenimiento y
afilarlas por lo menos una vez a la semana
Es por esto que se consideraraacute un mantenimiento menor al antildeo con un costo aproximado al
2 del valor de adquisicioacuten del sistema de lavado En la Tabla 35 se muestra el costo
anual por mantenimiento menor
TABLA 35 Costo Anual por Mantenimiento Menor
VALOR DE ADQUISICIOacuteN DEL
SISTEMA DE LAVADO
PORCENTAJE DEL
MANTENIMIENTO MENOR
COSTO POR MANTENIMIENTO
MENOR AL ANtildeO
$ 1 980 0000 2 $ 39 60000 Fuente (elaboracioacuten propia)
En el caso del mantenimiento mayor se considera todas las erogaciones correspondientes a
las reparaciones de la maquinaria con personal especializado este cargo incluye la mano de
obra repuestos y renovaciones de partes de la maquinaria asiacute como otros materiales
necesarios
59
En este caso se consideraraacute un mantenimiento mayor cada quinto antildeo con un costo
aproximado del 5 del valor de adquisicioacuten del sistema de lavado En la Tabla 36 se
muestra el costo anual por mantenimiento mayor
TABLA 36 Costo Anual por Mantenimiento Mayor
VALOR DE ADQUISICIOacuteN DEL
SISTEMA DE LAVADO
PORCENTAJE DEL
MANTENIMIENTO MAYOR
COSTO POR MANTENIMIENTO
MAYOR AL ANtildeO
$ 1 980 0000 5 $ 99 00000 Fuente (elaboracioacuten propia)
343 Costos del Proceso de Tratamiento del Agua por Medio de la Fotocataacutelisis Solar
Para determinar los costos involucrados en este proceso se utilizaraacuten los datos y costos que
se obtuvieron tanto en la tesis ldquoPilot Plant Design for use in Solar Photocatalytic
Degradation Applicationsrdquo de la Ing Fernanda Rivas asiacute como datos de la planta de
tratamiento en El Ejido (Almeriacutea Espantildea) ambos mencionados anteriormente
bull Datos obtenidos de la Planta de Tratamiento en El Ejido
Como se mencionoacute anteriormente la planta fue disentildeada para un tratamiento anual inicial
de 750000 botellas (el 50 de las que se comercializan) Para ello seriacutea necesario un campo
60
solar de CPCs de 150m2 Este tratamiento generariacutea un volumen de aguas contaminadas de
1 875 m3antildeo lo cual equivale a aproximadamente 25 litros por botella En la Tabla 37 se
muestra un resumen de los datos maacutes relevantes y necesarios para calcular los costos de la
planta propuesta
TABLA 37 Caracteriacutesticas de la Planta de Tratamiento El Ejido (Almeriacutea Espantildea)
PLANTA DE TRATAMIENTO EL EJIDO
Capacidad de la planta 750 000 envases al antildeoCampo solar de CPCacuteS 150 msup2Promedio de carbono orgaacutenico total por envase vaciacuteo
050 gramos
Agua generada al antildeo 1 875 msup3antildeoAgua generada por envase 25 litrosFuente (Ciemat 2004)
bull Datos obtenidos de la tesis ldquoPilot Plant Design for use in Solar Photocatalytic
Degradation Applicationsrdquo
a) Inversioacuten Inicial para la Planta Piloto
Como se mencionoacute anteriormente el nuacutemero de los accesorios para la planta piloto fue
presentado en la Tabla 15 Los costos de estos accesorios son presentados en la Tabla 38
Estos precios son de diciembre del 2005
61
TABLA 38 Costos de los accesorios necesarios para la planta piloto de tratamiento de
agua
Fuente (Rivas 2005)
Como se puede observar el costo de inversioacuten inicial total es de $79 37276 MN Este
costo fue calculado con precios del 2005 por lo que se tuvo que realizar un caacutelculo con la
tasa de inflacioacuten de 40 cuyo valor actual en el 2007 seriacutea de $85 84958 MN
No Accesorios Precio (Pesos MX) Subtotal
4 m2 de colectores compuestos paraboacutelicos $1268242 $5072968
19 Vaacutelvula de 3 viacuteas de CPVC $138313 $2627938
60 Unioacuten de PVC $360 $21600
22 Codo de 90deg PVC $500 $11000
19 Vaacutelvula de Muestreo de CPVC $000
240 Anillos-O de Vitoacuten $200 $48000
1 Tanque Rotoplas (450 l) $57000 $57000
1 Vaacutelvula de globo para la salida del
tanque de PVC $3570 $3570
1 Manguera de HPDE $4200 $4200
2 Tuberiacutea de PVC $3000 $6000
1 Bomba Centriacutefuga (05 hp) $85000 $85000
TOTAL (Pesos MX) $7937276
62
b) Caacutelculo de la Capacidad de Envases a Tratar de la Planta Piloto
Como se mencionoacute anteriormente la capacidad de la planta piloto es de 350 litros y el
tiempo de operacioacuten es de 162 horas lo cual representa aproximadamente dos diacuteas de
operacioacuten de 8 horas cada diacutea Por lo que la capacidad de 350 litros se dividiraacute en dos diacuteas
por lo que la capacidad real al diacutea seraacute de 175 litros
Con los datos obtenidos de la planta de reciclaje El Ejido con su produccioacuten de 750 000
envases al antildeo generando 1 875 msup3 de aguas contaminadas y con la capacidad de 0175
m3 se puede hacer una regla de 3 para obtener la cantidad de envases al antildeo para la planta
piloto propuesta Con esto se obtiene una capacidad de 25 535 envases vacios al antildeo o 70
envases al diacutea
c) Costos de Operacioacuten
bull Mano de Obra
En la operacioacuten de la planta de tratamiento del agua contaminada se propondraacute tener a dos
operadores las 8 horas de trabajo al diacutea Ya que al igual que en el proceso del reciclado de
los plaacutesticos trabaja praacutecticamente por siacute solo sin embargo por lo que uacutenicamente se
necesitara a un operador que este supervisando su correcto funcionamiento
63
Como se mencionoacute anteriormente el salario miacutenimo en el estado de Puebla actualmente es
de $ 4760 MN A estos operadores tambieacuten se les pagaraacute un salario de $ 150 diarios Lo
cual equivale a 315 veces maacutes el salario miacutenimo Se consideraraacute que el operador trabajaraacute
los 7 diacuteas de la semana 8 horas diarias Por lo que el costo de mano de obra al antildeo se
pueden observar en la Tabla 39
TABLA 39 Costo Total de la Mano de Obra en la Planta de Tratamiento de Aguas
Contaminadas
SALARIO POR OPERADOR
AL DIA
OPERADORES DIAS AL ANtildeO
LABORADOS
COSTO TOTAL AL
ANtildeO
$ 15000 1 365 $ 54 75000 Fuente (elaboracioacuten propia)
bull Costos por Consumo de Energiacutea Eleacutectrica
El consumo de energiacutea en la planta de tratamiento por medio de fotocataacutelisis solar es muy
bajo ya que praacutecticamente requiere energiacutea eleacutectrica para operar la bomba centriacutefuga de
075kW Si la bomba va a estar operando 8 horas diarias los treinta diacuteas del mes tendraacute un
consumo de 180kWh al mes Si el precio en Meacutexico por kWh es de $ 0633 MN (CFE) el
costo al mes seraacute de $ 114 MN aproximadamente y al antildeo de $ 1 367 MN Este costo es
praacutecticamente despreciable y no alterariacutea la evaluacioacuten econoacutemica por lo que se
despreciaraacute
64
bull Costos por Consumo de Agua
El consumo de agua de la planta seraacute de 0175 msup3 al diacutea como ya comentoacute anteriormente
El precio actual en Puebla por msup3 es de $ 1391 MN (SOAPAP) Por lo que el costo por
consumo de agua seraacute de $ 244 MN diarios lo que representa aproximadamente $ 877
MN al antildeo Este costo al igual que el de la energiacutea eleacutectrica al ser tan bajo seraacute
despreciado en la evaluacioacuten econoacutemica
d) Costos por Mantenimiento Mayor y Menor
El mantenimiento menor tendraacute un costo anual ya que se necesitaraacuten hacer reparaciones en
sitio lavados desazolves alguacuten cambio de piezas de los tubos de vidrio limpieza etc El
principal problema que se debe de considerar en el mantenimiento menor es que los tubos
de vidrio de los colectores solares son muy fraacutegiles por lo que con alguna granizada o con
alguacuten otro impacto se rompen muy faacutecilmente y se necesita estarlos cambiando
constantemente
Otro problema que se tiene que considerar en la zona es la dureza del agua Esto provoca
que constantemente se tengan que estar cambiando algunas de las conexiones codos etc
65
Es por esto que eacuteste costo se consideraraacute con un gasto anual de aproximadamente del 15
del valor de la inversioacuten inicial para construir la planta el cual es de $85 84958MN por
lo que en la Tabla 310 se muestra el costo del mantenimiento menor
TABLA 310 Costo Anual por Mantenimiento Menor
VALOR DE INVERSION
INICIAL DE LA PLANTA
PORCENTAJE DEL
MANTENIMIENTO MENOR
COSTO POR MANTENIMIENTO
MENOR AL ANtildeO
$ 85 84958 15 $ 12 87744 Fuente (elaboracioacuten propia)
Por lo que respecta al mantenimiento mayor se realizaraacute cada 5 antildeos este mantenimiento
consistiraacute en la asistencia de personal especializado que incluiraacute la inspeccioacuten el
reemplazo y cambio de varias de las piezas e incluso el cambio de alguna parte del campo
solar de los CPCacutes Este mantenimiento mayor se consideraraacute con un costo aproximado del
40 del valor de la inversioacuten inicial En la Tabla 311 se muestra el costo del
mantenimiento mayor al antildeo
TABLA 311 Costo Anual por Mantenimiento Mayor
VALOR DE INVERSION
INICIAL DE LA PLANTA
PORCENTAJE DEL
MANTENIMIENTO MAYOR
COSTO POR MANTENIMIENTO
MAYOR AL ANtildeO
$ 85 84958 40 $ 34 33983 Fuente (elaboracioacuten propia)
43
FIGURA 35 Vista de la planta en tercera dimensioacuten (Rivas 2005)
bull Seleccioacuten de los Tipos y Materiales de los Accesorios
Los materiales de los accesorios fueron seleccionados por su suavidad su capacidad para
adaptarse a los tubos de vidrio y su resistencia quiacutemica
Para empezar se seleccionoacute plaacutestico en vez de metal debido a una menor peacuterdida de
friccioacuten y un menor peso (para que los tubos de vidrio pudieran soportarlos) Para la
mayoriacutea de los accesorios especiales se eligioacute utilizar cloruro de polivinilo tratado con cloro
44
(CPVC) debido a su alta durabilidad aunque su costo sea mayor al cloruro de polivinilo
(PVC)
bull Proveedores Costos y Unidades Necesitadas
A continuacioacuten se mencionan los accesorios necesarios para construir esta planta piloto La
mayoriacutea de los accesorios se pueden conseguir en ferreteriacuteas locales La Tabla 31 muestra
a su vez la lista de los proveedores de cada accesorio necesitado
TABLA 31 Materiales y lista de proveedores (Rivas 2005)
Accesorios Proveedor Contacto Teleacutefono
Vaacutelvula de 3 viacuteas de CPVC EMMSA Ing Leon
F Valdes
55 91717000-13
5591717001
Unioacuten de PVC Ferreteriacuteas locales
Codo de 90deg PVC Ferreteriacuteas locales
Vaacutelvula de Muestreo de
CPVC
Ferreteriacuteas locales
Anillos-O de Vitoacuten Refaccionaria Industrial
Casa Salinas
3206996 3201746
Tanque Rotoplas (450 l) Ferreteriacuteas locales
Vaacutelvula de globo para la
salida del tanque de PVC
Ferreteriacuteas locales
Manguera de HPDE Ferreteriacuteas locales
Tuberiacutea de PVC Ferreteriacuteas locales
Bomba Centriacutefuga (05 hp) Ferreteriacuteas locales
Fuente (Rivas 2005)
45
En la Tabla 32 se presenta el nuacutemero necesario de accesorios necesitados para la
configuracioacuten seleccionada de 4 colectores compuestos paraboacutelicos
TABLA 32 Nuacutemero de accesorios necesarios
Fuente (Rivas 2005)
En adicioacuten a esto los costos de los reactivos se tienen que considerar en la Tabla 33 se
muestran los costos aproximados de estos reactivos la fuente de informacioacuten de estos
costos fue el Sigma-Aldrichrsquos 2002-2003 Reagent Catalogue por lo que se recomienda
actualizar los precios
No Accesorios
4 m2 de colectores compuestos paraboacutelicos
19 Vaacutelvula de 3 viacuteas de CPVC
60 Unioacuten de PVC
22 Codo de 90deg PVC
19 Vaacutelvula de Muestreo de CPVC
240 Anillos-O de Vitoacuten
1 Tanque Rotoplas (450 l)
1 Vaacutelvula de globo para la salida del tanque de PVC
1 Manguera de HPDE
2 Tuberiacutea de PVC
1 Bomba Centriacutefuga (05 hp)
46
TABLA 33 Costos aproximados de los reactivos
Coacutedigo Nombre Formula Molecular Cantidad (kg)
Precio (USD)
Para Fenton
F2387 heptahidrato de sulfato ferroso Miacutenimo 990 ACS
FeSO47H2O 025 25
Peroacutexido de Hidroacutegeno (Industrial) H2O2 1 074
Para Co-PMS
22803-6 Ozono Compuesto monosulfato (Monosulfato de peroxide de potasio) KHSO5 01 257
40302-4 Cobalto(II) tetrahidrato de acetato 98-102 ACS (CH3COO)2Co4H2O 0025 20
Fuente (Rivas 2005)
En general se observoacute que el atrazine es maacutes lento en degradar que el 2 4-D Con respecto
a los catalizadores los datos usados para el Fenton probaron ser los maacutes eficientes sin
embargo se recomienda realizar investigaciones futuras para determinar realmente si el
comportamiento obtenido se mantiene igual bajo condiciones de irradiacioacuten solar
32 Planta de tratamiento El Ejido (Almeriacutea Espantildea)
Como se ha venido mencionando el reciclado de los envases de plaacutestico para otros usos
ofrece una posible solucioacuten al problema de su manejo adecuado Tras la recogida selectiva
los plaacutesticos deben ser lavados antes de procesarlos para su nuevo uso dando lugar a agua
contaminada con una mezcla de diferentes plaguicidas que debe ser tratada La eficiencia
47
del proceso de fotocataacutelisis solar ya ha sido probada en la tesis de la Ing Fernanda Rivas
como se mencionoacute anteriormente
A continuacioacuten se expondraacute como ejemplo una planta de reciclado ubicada en El Ejido
(Almeriacutea Espantildea) cuya aacuterea consume aproximadamente 15 millones de botellas de
plaacutestico de plaguicidas por antildeo
Como el tratamiento fotocataacutelico propuesto en este trabajo estaacute enfocado al tratamiento de
la cantidad de producto que queda en las paredes de los envases se realizaron varias
pruebas para valorar esta cantidad Se consideraron dos situaciones diferentes la primera
los envases son eliminados sin lavar o despueacutes de un enjuagado Esta uacuteltima hipoacutetesis es la
maacutes loacutegica porque los productos son muy caros y por lo tanto los agricultores
normalmente los enjuagan y antildeaden el agua de enjuague a sus tanques de dosificacioacuten de
plaguicidas Las cantidades residuales de carbono orgaacutenico total (COT) en cada envase son
en el primer caso de 0673 g y de 0083 g en el segundo Para 15 millones de envases esas
cantidades por envase corresponden respectivamente a 1000 y 125 kg de plaguicidas
calculados como COT (Ciemat 2004)
Estas cantidades totales esperadas de plaguicidas produciriacutean 9300 msup3 o 1200 msup3 de aguas
residuales de concentracioacuten adecuada para su tratamiento por antildeo respectivamente
dependiendo de que los agricultores laven o no sus envases Consecuentemente la planta
de tratamiento tendriacutea una superficie de colectores entre 1300 y 170 msup2 si se recogen todos
los envases generados en la provincia de Almeriacutea La Figura 36 muestra las caracteriacutesticas
48
de la planta disentildeada para un tratamiento anual inicial de 750000 botellas (el 50 de las
que se comercializan) y una media de 050 g de COT de residuo por botella lo que
obligariacutea a tratar en una planta 375 kg de compuestos fitosanitarios Para ello seriacutea
necesario un campo solar de CPCs de 150msup2 (Ciemat 2004)
FIGURA 36 Vista de la planta de reciclado de 750 000 envases plaacutesticos anuales de
plaguicidas (Ciemat 2004)
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33 Proceso de Reciclado en la Planta de Tratamiento Propuesta
Esta planta realizaraacute un proceso de reciclado mecaacutenico en la cual se realiza la conversioacuten de
los deshechos plaacutesticos post-industriales o post-consumo en graacutenulos que pueden ser
reutilizados en la produccioacuten de otros productos tales como bolsas suelas cajones
reciclados envases no alimenticios y otros
FIGURA 37 Plaacutestico Triturado
bull Etapas del Proceso de Reciclado Mecaacutenico
Las etapas que se llevan a cabo en este proceso de reciclaje
50
a) Separacioacuten
En esta planta se recibiraacuten solamente envases de Polietileno de Alta Densidad (PEAD) ya
que los envases de plaguicidas en su mayoriacutea son de este material En el caso que se reciban
maacutes tipos de envases se deberaacute realizar lo siguiente
Preparacioacuten en una cinta transportadora de los diferentes tipos de plaacutesticos de acuerdo con
la identificacioacuten o con el aspecto visual En esta etapa tambieacuten se separan roacutetulos de
materiales diferentes tapas de botellas y productos compuestos por maacutes de un tipo de
plaacutestico envases metalizados broches etc
Por ser una etapa manual la eficiencia depende directamente de la praacutectica de las personas
que ejercen esta tarea Otro factor determinante de la calidad es la fuente de material a ser
separado dado que el que provee de la recoleccioacuten selectiva es maacutes limpio comparado con
el material proveniente de los basurales a cielo abierto
b) Molido o Triturado
Despueacutes de haber sido separados los diferentes tipos de plaacutesticos son molidos y
fragmentados en pequentildeas partes
51
c) Lavado
Despueacutes de triturado el plaacutestico pasa por una etapa de lavado para eliminar la suciedad Es
aquiacute donde el agua resultante del lavado recibiraacute el tratamiento adecuado propuesto por
medio de la fotocataacutelisis solar mencionado anteriormente
d) Secado
En esta etapa se retira el exceso de agua por centrifugado
e) Aglutinacioacuten
Ademaacutes de completar el secado el material es compactado reducieacutendose asiacute el volumen
que seraacute enviado a la extrusora La friccioacuten de los fragmentos contra la pared del equipo
rotativo provoca el aumento de la temperatura formaacutendose asiacute una masa plaacutestica El
aglutinador tambieacuten se utiliza para la incorporacioacuten de aditivos tales como cargas
pigmentos y lubricantes
f) Extrusioacuten
La extrusora funde y vuelve a la masa plaacutestica homogeacutenea A la salida de la extrusora se
encuentra el cabezal del cual sale en forma de ldquoespaguetirdquo continuo que es enfriado con
agua Enseguida este ldquoespaguetirdquo es picado en un granulador transformando en pedacitos
llamados pellets (granos plaacutesticos)
52
bull Reutilizacioacuten de los Plaacutesticos
La reutilizacioacuten es teacutecnicamente posible Seguacuten el grado de pureza del plaacutestico la suciedad
o tamantildeo de los desechos plaacutesticos a reutilizar se diferencian las siguientes formas de
reutilizacioacuten
a) Reutilizacioacuten de material
La reutilizacioacuten de material es factible cuando los desechos son de un soacutelo tipo como
sucede en produccioacuten y el procesamiento de plaacutesticos (ldquoscraprdquo o desperdicios en el proceso
de fabricacioacuten) (SERIN 2006)
En el caso de los termoplaacutesticos el reciclado del material significa transformar los plaacutesticos
usados en graacutenulos y luego en piezas modelados nuevas De esta forma solo es conveniente
para plaacutesticos usados limpios puros y de gran tamantildeo o bien para restos de la produccioacuten
En el caso de los termoriacutegidos se entiende por reutilizacioacuten el reciclaje de partiacuteculas Los
termoriacutegidos se trituran y agregan como carga al material virgen (SERIN 2006)
b) Reutilizacioacuten de la materia prima
En la reutilizacioacuten de la materia prima se minimizan los costos para la seleccioacuten y lavado
de plaacutesticos usados
53
Actualmente se utilizan las siguientes tecnologiacuteas para reutilizar la materia prima
a) Hidratacioacuten
b) Piroacutelisis Termoacutelisis
c) Produccioacuten de gas de siacutentesis
d) Solvoacutelisis
e) Proceso de altos hornos
En la figura 38 se muestran los procesos del reciclado de plaacutesticos
FIGURA 38 Procesos del Reciclado de Plaacutestico (SERIN 2006)
34 Estudio Econoacutemico
A continuacioacuten se realizaraacute un estudio en donde se definiraacuten los costos que estaacuten
involucrados en la realizacioacuten de esta planta de reciclaje propuesta El estudio consideraraacute
54
dos partes del proceso de tratamiento el reciclaje de los envases de plaacutestico y el
tratamiento del agua de lavado utilizada en el proceso de reciclaje
341 Costos de Recoleccioacuten y Transporte
Los costos de recoleccioacuten y transporte no se tomaraacuten en cuenta ya que el proceso y la
logiacutestica de recolecciones actuales son muy eficientes por lo que no se estaacute proponiendo
ninguacuten cambio aquiacute
El actual programa de recoleccioacuten recae en primera instancia en los usuarios de los envases
de plaguicidas ya que ellos son responsables de llevar sus envases vaciacuteos al centro de
acopio primario maacutes cercano Es ahiacute donde se recolectan los envases y son llevados al
centro de acopio temporal de la zona
En este caso en vez de llevarlos al centro de acopio temporal se llevaran directamente a la
planta de reciclaje propuesta Este es el uacutenico cambio el cual no representa ninguacuten costo
adicional es por eso que no se analizaran los costos involucrados en la recoleccioacuten y
transporte no se tomaraacuten en cuenta en la evaluacioacuten econoacutemica
Se recomienda una camioneta Pick up y se le puede adaptar una caja cerrada o redilas con
lona que permitan transportar un mayor volumen de envases a veces se puede adoptar un
remolque tipo jaula el maacuteximo que podraacute transportar estos vehiacuteculos seraacuten 400 kilos
(AMIFAC 2004)
55
342 Costos de la Planta de Reciclaje
a) Inversioacuten Inicial
Para el reciclaje primario que se llevaraacute a cabo en la planta es necesario contar con una
maacutequina especial la cual pueda realizar todos los procesos involucrados en el reciclaje los
cuales fueron mencionados anteriormente
Es por esto que se localizoacute a la empresa Dycomet SA de CV la cual se especializa en la
construccioacuten de los molinos PAGANI cuyas caracteriacutesticas los colocan como liacutederes en el
sector Esta empresa cuenta con unos sistemas de lavado para materiales plaacutesticos Estos
sistemas modulares cuentan con maquinas especiales para el molido lavado secado
aglutinado y extrusioacuten del los envases de plaacutestico En la Figura 39 se muestra el sistema
de lavado propuesto por la empresa Dycomet
El precio de este sistema de lavado es de $1 980 000 MN y su capacidad es de 300
kghora Esta capacidad es la menor con la que cuentan Ya que las que le siguen cuentan
con capacidades de 500 750 y 1000 kghora
56
FIGURA 39 Sistema de lavado para materiales plaacutesticos (Dycomet 2007)
b) Costos de Operacioacuten
bull Mano de Obra
Debido a que el sistema de lavado propuesto trabaja praacutecticamente por siacute solo uacutenicamente
se necesitaraacuten dos operadores para manejarla El primero de ellos seraacute el encargado de
recoger e introducir los envases recolectados al sistema de lavado El segundo estaraacute
encargado de recoger y acomodar toda la materia prima resultante del proceso de reciclaje
en el sistema de lavado
57
El salario miacutenimo en el estado de Puebla actualmente es de $ 4760 MN A estos
operadores se les pagaraacute un salario de $ 150 diarios Lo cual equivale a 315 veces maacutes el
salario miacutenimo Se consideraraacute que estos operadores trabajen los 7 diacuteas de la semana 8
horas diarias Por lo que los costos de mano de obra al antildeo seraacute de $ 109 50000 MN lo
cual se puede observar en la Tabla 34
TABLA 34 Costo Total de Mano de Obra en el Sistema de Lavado Para Materiales
Plaacutesticos
SALARIO POR OPERADOR
AL DIA
OPERADORES DIAS AL ANtildeO
LABORADOS
COSTO TOTAL AL
ANtildeO $ 15000 2 365 $ 109 50000
Fuente (elaboracioacuten propia)
bull Costos por Consumo de Energiacutea Eleacutectrica y Agua Potable
Estos costos al ser mucho menor en comparacioacuten a la inversioacuten inicial y a los demaacutes
costos se despreciaran ya que no afectan de manera significativa a la evaluacioacuten
econoacutemica
c) Costos por Mantenimiento Mayor y Menor
El costo de mantenimiento mayor o menos es el originado por todas las erogaciones
necesarias para conservar la maquinaria en buenas condiciones durante su vida econoacutemica
58
El mantenimiento menor se considera todas las erogaciones necesarias para efectuar
ajustes rutinarios reparaciones y cambios de repuestos que se efectuacutean en la propia planta
equipo auxiliar que realiza la maquinaria y otros materiales que sean necesarios
Las cuchillas del triturador es la parte del sistema de lavado que necesita mayor
mantenimiento Estas cuchillas seguacuten los teacutecnicos de PAGANI necesitan mantenimiento y
afilarlas por lo menos una vez a la semana
Es por esto que se consideraraacute un mantenimiento menor al antildeo con un costo aproximado al
2 del valor de adquisicioacuten del sistema de lavado En la Tabla 35 se muestra el costo
anual por mantenimiento menor
TABLA 35 Costo Anual por Mantenimiento Menor
VALOR DE ADQUISICIOacuteN DEL
SISTEMA DE LAVADO
PORCENTAJE DEL
MANTENIMIENTO MENOR
COSTO POR MANTENIMIENTO
MENOR AL ANtildeO
$ 1 980 0000 2 $ 39 60000 Fuente (elaboracioacuten propia)
En el caso del mantenimiento mayor se considera todas las erogaciones correspondientes a
las reparaciones de la maquinaria con personal especializado este cargo incluye la mano de
obra repuestos y renovaciones de partes de la maquinaria asiacute como otros materiales
necesarios
59
En este caso se consideraraacute un mantenimiento mayor cada quinto antildeo con un costo
aproximado del 5 del valor de adquisicioacuten del sistema de lavado En la Tabla 36 se
muestra el costo anual por mantenimiento mayor
TABLA 36 Costo Anual por Mantenimiento Mayor
VALOR DE ADQUISICIOacuteN DEL
SISTEMA DE LAVADO
PORCENTAJE DEL
MANTENIMIENTO MAYOR
COSTO POR MANTENIMIENTO
MAYOR AL ANtildeO
$ 1 980 0000 5 $ 99 00000 Fuente (elaboracioacuten propia)
343 Costos del Proceso de Tratamiento del Agua por Medio de la Fotocataacutelisis Solar
Para determinar los costos involucrados en este proceso se utilizaraacuten los datos y costos que
se obtuvieron tanto en la tesis ldquoPilot Plant Design for use in Solar Photocatalytic
Degradation Applicationsrdquo de la Ing Fernanda Rivas asiacute como datos de la planta de
tratamiento en El Ejido (Almeriacutea Espantildea) ambos mencionados anteriormente
bull Datos obtenidos de la Planta de Tratamiento en El Ejido
Como se mencionoacute anteriormente la planta fue disentildeada para un tratamiento anual inicial
de 750000 botellas (el 50 de las que se comercializan) Para ello seriacutea necesario un campo
60
solar de CPCs de 150m2 Este tratamiento generariacutea un volumen de aguas contaminadas de
1 875 m3antildeo lo cual equivale a aproximadamente 25 litros por botella En la Tabla 37 se
muestra un resumen de los datos maacutes relevantes y necesarios para calcular los costos de la
planta propuesta
TABLA 37 Caracteriacutesticas de la Planta de Tratamiento El Ejido (Almeriacutea Espantildea)
PLANTA DE TRATAMIENTO EL EJIDO
Capacidad de la planta 750 000 envases al antildeoCampo solar de CPCacuteS 150 msup2Promedio de carbono orgaacutenico total por envase vaciacuteo
050 gramos
Agua generada al antildeo 1 875 msup3antildeoAgua generada por envase 25 litrosFuente (Ciemat 2004)
bull Datos obtenidos de la tesis ldquoPilot Plant Design for use in Solar Photocatalytic
Degradation Applicationsrdquo
a) Inversioacuten Inicial para la Planta Piloto
Como se mencionoacute anteriormente el nuacutemero de los accesorios para la planta piloto fue
presentado en la Tabla 15 Los costos de estos accesorios son presentados en la Tabla 38
Estos precios son de diciembre del 2005
61
TABLA 38 Costos de los accesorios necesarios para la planta piloto de tratamiento de
agua
Fuente (Rivas 2005)
Como se puede observar el costo de inversioacuten inicial total es de $79 37276 MN Este
costo fue calculado con precios del 2005 por lo que se tuvo que realizar un caacutelculo con la
tasa de inflacioacuten de 40 cuyo valor actual en el 2007 seriacutea de $85 84958 MN
No Accesorios Precio (Pesos MX) Subtotal
4 m2 de colectores compuestos paraboacutelicos $1268242 $5072968
19 Vaacutelvula de 3 viacuteas de CPVC $138313 $2627938
60 Unioacuten de PVC $360 $21600
22 Codo de 90deg PVC $500 $11000
19 Vaacutelvula de Muestreo de CPVC $000
240 Anillos-O de Vitoacuten $200 $48000
1 Tanque Rotoplas (450 l) $57000 $57000
1 Vaacutelvula de globo para la salida del
tanque de PVC $3570 $3570
1 Manguera de HPDE $4200 $4200
2 Tuberiacutea de PVC $3000 $6000
1 Bomba Centriacutefuga (05 hp) $85000 $85000
TOTAL (Pesos MX) $7937276
62
b) Caacutelculo de la Capacidad de Envases a Tratar de la Planta Piloto
Como se mencionoacute anteriormente la capacidad de la planta piloto es de 350 litros y el
tiempo de operacioacuten es de 162 horas lo cual representa aproximadamente dos diacuteas de
operacioacuten de 8 horas cada diacutea Por lo que la capacidad de 350 litros se dividiraacute en dos diacuteas
por lo que la capacidad real al diacutea seraacute de 175 litros
Con los datos obtenidos de la planta de reciclaje El Ejido con su produccioacuten de 750 000
envases al antildeo generando 1 875 msup3 de aguas contaminadas y con la capacidad de 0175
m3 se puede hacer una regla de 3 para obtener la cantidad de envases al antildeo para la planta
piloto propuesta Con esto se obtiene una capacidad de 25 535 envases vacios al antildeo o 70
envases al diacutea
c) Costos de Operacioacuten
bull Mano de Obra
En la operacioacuten de la planta de tratamiento del agua contaminada se propondraacute tener a dos
operadores las 8 horas de trabajo al diacutea Ya que al igual que en el proceso del reciclado de
los plaacutesticos trabaja praacutecticamente por siacute solo sin embargo por lo que uacutenicamente se
necesitara a un operador que este supervisando su correcto funcionamiento
63
Como se mencionoacute anteriormente el salario miacutenimo en el estado de Puebla actualmente es
de $ 4760 MN A estos operadores tambieacuten se les pagaraacute un salario de $ 150 diarios Lo
cual equivale a 315 veces maacutes el salario miacutenimo Se consideraraacute que el operador trabajaraacute
los 7 diacuteas de la semana 8 horas diarias Por lo que el costo de mano de obra al antildeo se
pueden observar en la Tabla 39
TABLA 39 Costo Total de la Mano de Obra en la Planta de Tratamiento de Aguas
Contaminadas
SALARIO POR OPERADOR
AL DIA
OPERADORES DIAS AL ANtildeO
LABORADOS
COSTO TOTAL AL
ANtildeO
$ 15000 1 365 $ 54 75000 Fuente (elaboracioacuten propia)
bull Costos por Consumo de Energiacutea Eleacutectrica
El consumo de energiacutea en la planta de tratamiento por medio de fotocataacutelisis solar es muy
bajo ya que praacutecticamente requiere energiacutea eleacutectrica para operar la bomba centriacutefuga de
075kW Si la bomba va a estar operando 8 horas diarias los treinta diacuteas del mes tendraacute un
consumo de 180kWh al mes Si el precio en Meacutexico por kWh es de $ 0633 MN (CFE) el
costo al mes seraacute de $ 114 MN aproximadamente y al antildeo de $ 1 367 MN Este costo es
praacutecticamente despreciable y no alterariacutea la evaluacioacuten econoacutemica por lo que se
despreciaraacute
64
bull Costos por Consumo de Agua
El consumo de agua de la planta seraacute de 0175 msup3 al diacutea como ya comentoacute anteriormente
El precio actual en Puebla por msup3 es de $ 1391 MN (SOAPAP) Por lo que el costo por
consumo de agua seraacute de $ 244 MN diarios lo que representa aproximadamente $ 877
MN al antildeo Este costo al igual que el de la energiacutea eleacutectrica al ser tan bajo seraacute
despreciado en la evaluacioacuten econoacutemica
d) Costos por Mantenimiento Mayor y Menor
El mantenimiento menor tendraacute un costo anual ya que se necesitaraacuten hacer reparaciones en
sitio lavados desazolves alguacuten cambio de piezas de los tubos de vidrio limpieza etc El
principal problema que se debe de considerar en el mantenimiento menor es que los tubos
de vidrio de los colectores solares son muy fraacutegiles por lo que con alguna granizada o con
alguacuten otro impacto se rompen muy faacutecilmente y se necesita estarlos cambiando
constantemente
Otro problema que se tiene que considerar en la zona es la dureza del agua Esto provoca
que constantemente se tengan que estar cambiando algunas de las conexiones codos etc
65
Es por esto que eacuteste costo se consideraraacute con un gasto anual de aproximadamente del 15
del valor de la inversioacuten inicial para construir la planta el cual es de $85 84958MN por
lo que en la Tabla 310 se muestra el costo del mantenimiento menor
TABLA 310 Costo Anual por Mantenimiento Menor
VALOR DE INVERSION
INICIAL DE LA PLANTA
PORCENTAJE DEL
MANTENIMIENTO MENOR
COSTO POR MANTENIMIENTO
MENOR AL ANtildeO
$ 85 84958 15 $ 12 87744 Fuente (elaboracioacuten propia)
Por lo que respecta al mantenimiento mayor se realizaraacute cada 5 antildeos este mantenimiento
consistiraacute en la asistencia de personal especializado que incluiraacute la inspeccioacuten el
reemplazo y cambio de varias de las piezas e incluso el cambio de alguna parte del campo
solar de los CPCacutes Este mantenimiento mayor se consideraraacute con un costo aproximado del
40 del valor de la inversioacuten inicial En la Tabla 311 se muestra el costo del
mantenimiento mayor al antildeo
TABLA 311 Costo Anual por Mantenimiento Mayor
VALOR DE INVERSION
INICIAL DE LA PLANTA
PORCENTAJE DEL
MANTENIMIENTO MAYOR
COSTO POR MANTENIMIENTO
MAYOR AL ANtildeO
$ 85 84958 40 $ 34 33983 Fuente (elaboracioacuten propia)
44
(CPVC) debido a su alta durabilidad aunque su costo sea mayor al cloruro de polivinilo
(PVC)
bull Proveedores Costos y Unidades Necesitadas
A continuacioacuten se mencionan los accesorios necesarios para construir esta planta piloto La
mayoriacutea de los accesorios se pueden conseguir en ferreteriacuteas locales La Tabla 31 muestra
a su vez la lista de los proveedores de cada accesorio necesitado
TABLA 31 Materiales y lista de proveedores (Rivas 2005)
Accesorios Proveedor Contacto Teleacutefono
Vaacutelvula de 3 viacuteas de CPVC EMMSA Ing Leon
F Valdes
55 91717000-13
5591717001
Unioacuten de PVC Ferreteriacuteas locales
Codo de 90deg PVC Ferreteriacuteas locales
Vaacutelvula de Muestreo de
CPVC
Ferreteriacuteas locales
Anillos-O de Vitoacuten Refaccionaria Industrial
Casa Salinas
3206996 3201746
Tanque Rotoplas (450 l) Ferreteriacuteas locales
Vaacutelvula de globo para la
salida del tanque de PVC
Ferreteriacuteas locales
Manguera de HPDE Ferreteriacuteas locales
Tuberiacutea de PVC Ferreteriacuteas locales
Bomba Centriacutefuga (05 hp) Ferreteriacuteas locales
Fuente (Rivas 2005)
45
En la Tabla 32 se presenta el nuacutemero necesario de accesorios necesitados para la
configuracioacuten seleccionada de 4 colectores compuestos paraboacutelicos
TABLA 32 Nuacutemero de accesorios necesarios
Fuente (Rivas 2005)
En adicioacuten a esto los costos de los reactivos se tienen que considerar en la Tabla 33 se
muestran los costos aproximados de estos reactivos la fuente de informacioacuten de estos
costos fue el Sigma-Aldrichrsquos 2002-2003 Reagent Catalogue por lo que se recomienda
actualizar los precios
No Accesorios
4 m2 de colectores compuestos paraboacutelicos
19 Vaacutelvula de 3 viacuteas de CPVC
60 Unioacuten de PVC
22 Codo de 90deg PVC
19 Vaacutelvula de Muestreo de CPVC
240 Anillos-O de Vitoacuten
1 Tanque Rotoplas (450 l)
1 Vaacutelvula de globo para la salida del tanque de PVC
1 Manguera de HPDE
2 Tuberiacutea de PVC
1 Bomba Centriacutefuga (05 hp)
46
TABLA 33 Costos aproximados de los reactivos
Coacutedigo Nombre Formula Molecular Cantidad (kg)
Precio (USD)
Para Fenton
F2387 heptahidrato de sulfato ferroso Miacutenimo 990 ACS
FeSO47H2O 025 25
Peroacutexido de Hidroacutegeno (Industrial) H2O2 1 074
Para Co-PMS
22803-6 Ozono Compuesto monosulfato (Monosulfato de peroxide de potasio) KHSO5 01 257
40302-4 Cobalto(II) tetrahidrato de acetato 98-102 ACS (CH3COO)2Co4H2O 0025 20
Fuente (Rivas 2005)
En general se observoacute que el atrazine es maacutes lento en degradar que el 2 4-D Con respecto
a los catalizadores los datos usados para el Fenton probaron ser los maacutes eficientes sin
embargo se recomienda realizar investigaciones futuras para determinar realmente si el
comportamiento obtenido se mantiene igual bajo condiciones de irradiacioacuten solar
32 Planta de tratamiento El Ejido (Almeriacutea Espantildea)
Como se ha venido mencionando el reciclado de los envases de plaacutestico para otros usos
ofrece una posible solucioacuten al problema de su manejo adecuado Tras la recogida selectiva
los plaacutesticos deben ser lavados antes de procesarlos para su nuevo uso dando lugar a agua
contaminada con una mezcla de diferentes plaguicidas que debe ser tratada La eficiencia
47
del proceso de fotocataacutelisis solar ya ha sido probada en la tesis de la Ing Fernanda Rivas
como se mencionoacute anteriormente
A continuacioacuten se expondraacute como ejemplo una planta de reciclado ubicada en El Ejido
(Almeriacutea Espantildea) cuya aacuterea consume aproximadamente 15 millones de botellas de
plaacutestico de plaguicidas por antildeo
Como el tratamiento fotocataacutelico propuesto en este trabajo estaacute enfocado al tratamiento de
la cantidad de producto que queda en las paredes de los envases se realizaron varias
pruebas para valorar esta cantidad Se consideraron dos situaciones diferentes la primera
los envases son eliminados sin lavar o despueacutes de un enjuagado Esta uacuteltima hipoacutetesis es la
maacutes loacutegica porque los productos son muy caros y por lo tanto los agricultores
normalmente los enjuagan y antildeaden el agua de enjuague a sus tanques de dosificacioacuten de
plaguicidas Las cantidades residuales de carbono orgaacutenico total (COT) en cada envase son
en el primer caso de 0673 g y de 0083 g en el segundo Para 15 millones de envases esas
cantidades por envase corresponden respectivamente a 1000 y 125 kg de plaguicidas
calculados como COT (Ciemat 2004)
Estas cantidades totales esperadas de plaguicidas produciriacutean 9300 msup3 o 1200 msup3 de aguas
residuales de concentracioacuten adecuada para su tratamiento por antildeo respectivamente
dependiendo de que los agricultores laven o no sus envases Consecuentemente la planta
de tratamiento tendriacutea una superficie de colectores entre 1300 y 170 msup2 si se recogen todos
los envases generados en la provincia de Almeriacutea La Figura 36 muestra las caracteriacutesticas
48
de la planta disentildeada para un tratamiento anual inicial de 750000 botellas (el 50 de las
que se comercializan) y una media de 050 g de COT de residuo por botella lo que
obligariacutea a tratar en una planta 375 kg de compuestos fitosanitarios Para ello seriacutea
necesario un campo solar de CPCs de 150msup2 (Ciemat 2004)
FIGURA 36 Vista de la planta de reciclado de 750 000 envases plaacutesticos anuales de
plaguicidas (Ciemat 2004)
49
33 Proceso de Reciclado en la Planta de Tratamiento Propuesta
Esta planta realizaraacute un proceso de reciclado mecaacutenico en la cual se realiza la conversioacuten de
los deshechos plaacutesticos post-industriales o post-consumo en graacutenulos que pueden ser
reutilizados en la produccioacuten de otros productos tales como bolsas suelas cajones
reciclados envases no alimenticios y otros
FIGURA 37 Plaacutestico Triturado
bull Etapas del Proceso de Reciclado Mecaacutenico
Las etapas que se llevan a cabo en este proceso de reciclaje
50
a) Separacioacuten
En esta planta se recibiraacuten solamente envases de Polietileno de Alta Densidad (PEAD) ya
que los envases de plaguicidas en su mayoriacutea son de este material En el caso que se reciban
maacutes tipos de envases se deberaacute realizar lo siguiente
Preparacioacuten en una cinta transportadora de los diferentes tipos de plaacutesticos de acuerdo con
la identificacioacuten o con el aspecto visual En esta etapa tambieacuten se separan roacutetulos de
materiales diferentes tapas de botellas y productos compuestos por maacutes de un tipo de
plaacutestico envases metalizados broches etc
Por ser una etapa manual la eficiencia depende directamente de la praacutectica de las personas
que ejercen esta tarea Otro factor determinante de la calidad es la fuente de material a ser
separado dado que el que provee de la recoleccioacuten selectiva es maacutes limpio comparado con
el material proveniente de los basurales a cielo abierto
b) Molido o Triturado
Despueacutes de haber sido separados los diferentes tipos de plaacutesticos son molidos y
fragmentados en pequentildeas partes
51
c) Lavado
Despueacutes de triturado el plaacutestico pasa por una etapa de lavado para eliminar la suciedad Es
aquiacute donde el agua resultante del lavado recibiraacute el tratamiento adecuado propuesto por
medio de la fotocataacutelisis solar mencionado anteriormente
d) Secado
En esta etapa se retira el exceso de agua por centrifugado
e) Aglutinacioacuten
Ademaacutes de completar el secado el material es compactado reducieacutendose asiacute el volumen
que seraacute enviado a la extrusora La friccioacuten de los fragmentos contra la pared del equipo
rotativo provoca el aumento de la temperatura formaacutendose asiacute una masa plaacutestica El
aglutinador tambieacuten se utiliza para la incorporacioacuten de aditivos tales como cargas
pigmentos y lubricantes
f) Extrusioacuten
La extrusora funde y vuelve a la masa plaacutestica homogeacutenea A la salida de la extrusora se
encuentra el cabezal del cual sale en forma de ldquoespaguetirdquo continuo que es enfriado con
agua Enseguida este ldquoespaguetirdquo es picado en un granulador transformando en pedacitos
llamados pellets (granos plaacutesticos)
52
bull Reutilizacioacuten de los Plaacutesticos
La reutilizacioacuten es teacutecnicamente posible Seguacuten el grado de pureza del plaacutestico la suciedad
o tamantildeo de los desechos plaacutesticos a reutilizar se diferencian las siguientes formas de
reutilizacioacuten
a) Reutilizacioacuten de material
La reutilizacioacuten de material es factible cuando los desechos son de un soacutelo tipo como
sucede en produccioacuten y el procesamiento de plaacutesticos (ldquoscraprdquo o desperdicios en el proceso
de fabricacioacuten) (SERIN 2006)
En el caso de los termoplaacutesticos el reciclado del material significa transformar los plaacutesticos
usados en graacutenulos y luego en piezas modelados nuevas De esta forma solo es conveniente
para plaacutesticos usados limpios puros y de gran tamantildeo o bien para restos de la produccioacuten
En el caso de los termoriacutegidos se entiende por reutilizacioacuten el reciclaje de partiacuteculas Los
termoriacutegidos se trituran y agregan como carga al material virgen (SERIN 2006)
b) Reutilizacioacuten de la materia prima
En la reutilizacioacuten de la materia prima se minimizan los costos para la seleccioacuten y lavado
de plaacutesticos usados
53
Actualmente se utilizan las siguientes tecnologiacuteas para reutilizar la materia prima
a) Hidratacioacuten
b) Piroacutelisis Termoacutelisis
c) Produccioacuten de gas de siacutentesis
d) Solvoacutelisis
e) Proceso de altos hornos
En la figura 38 se muestran los procesos del reciclado de plaacutesticos
FIGURA 38 Procesos del Reciclado de Plaacutestico (SERIN 2006)
34 Estudio Econoacutemico
A continuacioacuten se realizaraacute un estudio en donde se definiraacuten los costos que estaacuten
involucrados en la realizacioacuten de esta planta de reciclaje propuesta El estudio consideraraacute
54
dos partes del proceso de tratamiento el reciclaje de los envases de plaacutestico y el
tratamiento del agua de lavado utilizada en el proceso de reciclaje
341 Costos de Recoleccioacuten y Transporte
Los costos de recoleccioacuten y transporte no se tomaraacuten en cuenta ya que el proceso y la
logiacutestica de recolecciones actuales son muy eficientes por lo que no se estaacute proponiendo
ninguacuten cambio aquiacute
El actual programa de recoleccioacuten recae en primera instancia en los usuarios de los envases
de plaguicidas ya que ellos son responsables de llevar sus envases vaciacuteos al centro de
acopio primario maacutes cercano Es ahiacute donde se recolectan los envases y son llevados al
centro de acopio temporal de la zona
En este caso en vez de llevarlos al centro de acopio temporal se llevaran directamente a la
planta de reciclaje propuesta Este es el uacutenico cambio el cual no representa ninguacuten costo
adicional es por eso que no se analizaran los costos involucrados en la recoleccioacuten y
transporte no se tomaraacuten en cuenta en la evaluacioacuten econoacutemica
Se recomienda una camioneta Pick up y se le puede adaptar una caja cerrada o redilas con
lona que permitan transportar un mayor volumen de envases a veces se puede adoptar un
remolque tipo jaula el maacuteximo que podraacute transportar estos vehiacuteculos seraacuten 400 kilos
(AMIFAC 2004)
55
342 Costos de la Planta de Reciclaje
a) Inversioacuten Inicial
Para el reciclaje primario que se llevaraacute a cabo en la planta es necesario contar con una
maacutequina especial la cual pueda realizar todos los procesos involucrados en el reciclaje los
cuales fueron mencionados anteriormente
Es por esto que se localizoacute a la empresa Dycomet SA de CV la cual se especializa en la
construccioacuten de los molinos PAGANI cuyas caracteriacutesticas los colocan como liacutederes en el
sector Esta empresa cuenta con unos sistemas de lavado para materiales plaacutesticos Estos
sistemas modulares cuentan con maquinas especiales para el molido lavado secado
aglutinado y extrusioacuten del los envases de plaacutestico En la Figura 39 se muestra el sistema
de lavado propuesto por la empresa Dycomet
El precio de este sistema de lavado es de $1 980 000 MN y su capacidad es de 300
kghora Esta capacidad es la menor con la que cuentan Ya que las que le siguen cuentan
con capacidades de 500 750 y 1000 kghora
56
FIGURA 39 Sistema de lavado para materiales plaacutesticos (Dycomet 2007)
b) Costos de Operacioacuten
bull Mano de Obra
Debido a que el sistema de lavado propuesto trabaja praacutecticamente por siacute solo uacutenicamente
se necesitaraacuten dos operadores para manejarla El primero de ellos seraacute el encargado de
recoger e introducir los envases recolectados al sistema de lavado El segundo estaraacute
encargado de recoger y acomodar toda la materia prima resultante del proceso de reciclaje
en el sistema de lavado
57
El salario miacutenimo en el estado de Puebla actualmente es de $ 4760 MN A estos
operadores se les pagaraacute un salario de $ 150 diarios Lo cual equivale a 315 veces maacutes el
salario miacutenimo Se consideraraacute que estos operadores trabajen los 7 diacuteas de la semana 8
horas diarias Por lo que los costos de mano de obra al antildeo seraacute de $ 109 50000 MN lo
cual se puede observar en la Tabla 34
TABLA 34 Costo Total de Mano de Obra en el Sistema de Lavado Para Materiales
Plaacutesticos
SALARIO POR OPERADOR
AL DIA
OPERADORES DIAS AL ANtildeO
LABORADOS
COSTO TOTAL AL
ANtildeO $ 15000 2 365 $ 109 50000
Fuente (elaboracioacuten propia)
bull Costos por Consumo de Energiacutea Eleacutectrica y Agua Potable
Estos costos al ser mucho menor en comparacioacuten a la inversioacuten inicial y a los demaacutes
costos se despreciaran ya que no afectan de manera significativa a la evaluacioacuten
econoacutemica
c) Costos por Mantenimiento Mayor y Menor
El costo de mantenimiento mayor o menos es el originado por todas las erogaciones
necesarias para conservar la maquinaria en buenas condiciones durante su vida econoacutemica
58
El mantenimiento menor se considera todas las erogaciones necesarias para efectuar
ajustes rutinarios reparaciones y cambios de repuestos que se efectuacutean en la propia planta
equipo auxiliar que realiza la maquinaria y otros materiales que sean necesarios
Las cuchillas del triturador es la parte del sistema de lavado que necesita mayor
mantenimiento Estas cuchillas seguacuten los teacutecnicos de PAGANI necesitan mantenimiento y
afilarlas por lo menos una vez a la semana
Es por esto que se consideraraacute un mantenimiento menor al antildeo con un costo aproximado al
2 del valor de adquisicioacuten del sistema de lavado En la Tabla 35 se muestra el costo
anual por mantenimiento menor
TABLA 35 Costo Anual por Mantenimiento Menor
VALOR DE ADQUISICIOacuteN DEL
SISTEMA DE LAVADO
PORCENTAJE DEL
MANTENIMIENTO MENOR
COSTO POR MANTENIMIENTO
MENOR AL ANtildeO
$ 1 980 0000 2 $ 39 60000 Fuente (elaboracioacuten propia)
En el caso del mantenimiento mayor se considera todas las erogaciones correspondientes a
las reparaciones de la maquinaria con personal especializado este cargo incluye la mano de
obra repuestos y renovaciones de partes de la maquinaria asiacute como otros materiales
necesarios
59
En este caso se consideraraacute un mantenimiento mayor cada quinto antildeo con un costo
aproximado del 5 del valor de adquisicioacuten del sistema de lavado En la Tabla 36 se
muestra el costo anual por mantenimiento mayor
TABLA 36 Costo Anual por Mantenimiento Mayor
VALOR DE ADQUISICIOacuteN DEL
SISTEMA DE LAVADO
PORCENTAJE DEL
MANTENIMIENTO MAYOR
COSTO POR MANTENIMIENTO
MAYOR AL ANtildeO
$ 1 980 0000 5 $ 99 00000 Fuente (elaboracioacuten propia)
343 Costos del Proceso de Tratamiento del Agua por Medio de la Fotocataacutelisis Solar
Para determinar los costos involucrados en este proceso se utilizaraacuten los datos y costos que
se obtuvieron tanto en la tesis ldquoPilot Plant Design for use in Solar Photocatalytic
Degradation Applicationsrdquo de la Ing Fernanda Rivas asiacute como datos de la planta de
tratamiento en El Ejido (Almeriacutea Espantildea) ambos mencionados anteriormente
bull Datos obtenidos de la Planta de Tratamiento en El Ejido
Como se mencionoacute anteriormente la planta fue disentildeada para un tratamiento anual inicial
de 750000 botellas (el 50 de las que se comercializan) Para ello seriacutea necesario un campo
60
solar de CPCs de 150m2 Este tratamiento generariacutea un volumen de aguas contaminadas de
1 875 m3antildeo lo cual equivale a aproximadamente 25 litros por botella En la Tabla 37 se
muestra un resumen de los datos maacutes relevantes y necesarios para calcular los costos de la
planta propuesta
TABLA 37 Caracteriacutesticas de la Planta de Tratamiento El Ejido (Almeriacutea Espantildea)
PLANTA DE TRATAMIENTO EL EJIDO
Capacidad de la planta 750 000 envases al antildeoCampo solar de CPCacuteS 150 msup2Promedio de carbono orgaacutenico total por envase vaciacuteo
050 gramos
Agua generada al antildeo 1 875 msup3antildeoAgua generada por envase 25 litrosFuente (Ciemat 2004)
bull Datos obtenidos de la tesis ldquoPilot Plant Design for use in Solar Photocatalytic
Degradation Applicationsrdquo
a) Inversioacuten Inicial para la Planta Piloto
Como se mencionoacute anteriormente el nuacutemero de los accesorios para la planta piloto fue
presentado en la Tabla 15 Los costos de estos accesorios son presentados en la Tabla 38
Estos precios son de diciembre del 2005
61
TABLA 38 Costos de los accesorios necesarios para la planta piloto de tratamiento de
agua
Fuente (Rivas 2005)
Como se puede observar el costo de inversioacuten inicial total es de $79 37276 MN Este
costo fue calculado con precios del 2005 por lo que se tuvo que realizar un caacutelculo con la
tasa de inflacioacuten de 40 cuyo valor actual en el 2007 seriacutea de $85 84958 MN
No Accesorios Precio (Pesos MX) Subtotal
4 m2 de colectores compuestos paraboacutelicos $1268242 $5072968
19 Vaacutelvula de 3 viacuteas de CPVC $138313 $2627938
60 Unioacuten de PVC $360 $21600
22 Codo de 90deg PVC $500 $11000
19 Vaacutelvula de Muestreo de CPVC $000
240 Anillos-O de Vitoacuten $200 $48000
1 Tanque Rotoplas (450 l) $57000 $57000
1 Vaacutelvula de globo para la salida del
tanque de PVC $3570 $3570
1 Manguera de HPDE $4200 $4200
2 Tuberiacutea de PVC $3000 $6000
1 Bomba Centriacutefuga (05 hp) $85000 $85000
TOTAL (Pesos MX) $7937276
62
b) Caacutelculo de la Capacidad de Envases a Tratar de la Planta Piloto
Como se mencionoacute anteriormente la capacidad de la planta piloto es de 350 litros y el
tiempo de operacioacuten es de 162 horas lo cual representa aproximadamente dos diacuteas de
operacioacuten de 8 horas cada diacutea Por lo que la capacidad de 350 litros se dividiraacute en dos diacuteas
por lo que la capacidad real al diacutea seraacute de 175 litros
Con los datos obtenidos de la planta de reciclaje El Ejido con su produccioacuten de 750 000
envases al antildeo generando 1 875 msup3 de aguas contaminadas y con la capacidad de 0175
m3 se puede hacer una regla de 3 para obtener la cantidad de envases al antildeo para la planta
piloto propuesta Con esto se obtiene una capacidad de 25 535 envases vacios al antildeo o 70
envases al diacutea
c) Costos de Operacioacuten
bull Mano de Obra
En la operacioacuten de la planta de tratamiento del agua contaminada se propondraacute tener a dos
operadores las 8 horas de trabajo al diacutea Ya que al igual que en el proceso del reciclado de
los plaacutesticos trabaja praacutecticamente por siacute solo sin embargo por lo que uacutenicamente se
necesitara a un operador que este supervisando su correcto funcionamiento
63
Como se mencionoacute anteriormente el salario miacutenimo en el estado de Puebla actualmente es
de $ 4760 MN A estos operadores tambieacuten se les pagaraacute un salario de $ 150 diarios Lo
cual equivale a 315 veces maacutes el salario miacutenimo Se consideraraacute que el operador trabajaraacute
los 7 diacuteas de la semana 8 horas diarias Por lo que el costo de mano de obra al antildeo se
pueden observar en la Tabla 39
TABLA 39 Costo Total de la Mano de Obra en la Planta de Tratamiento de Aguas
Contaminadas
SALARIO POR OPERADOR
AL DIA
OPERADORES DIAS AL ANtildeO
LABORADOS
COSTO TOTAL AL
ANtildeO
$ 15000 1 365 $ 54 75000 Fuente (elaboracioacuten propia)
bull Costos por Consumo de Energiacutea Eleacutectrica
El consumo de energiacutea en la planta de tratamiento por medio de fotocataacutelisis solar es muy
bajo ya que praacutecticamente requiere energiacutea eleacutectrica para operar la bomba centriacutefuga de
075kW Si la bomba va a estar operando 8 horas diarias los treinta diacuteas del mes tendraacute un
consumo de 180kWh al mes Si el precio en Meacutexico por kWh es de $ 0633 MN (CFE) el
costo al mes seraacute de $ 114 MN aproximadamente y al antildeo de $ 1 367 MN Este costo es
praacutecticamente despreciable y no alterariacutea la evaluacioacuten econoacutemica por lo que se
despreciaraacute
64
bull Costos por Consumo de Agua
El consumo de agua de la planta seraacute de 0175 msup3 al diacutea como ya comentoacute anteriormente
El precio actual en Puebla por msup3 es de $ 1391 MN (SOAPAP) Por lo que el costo por
consumo de agua seraacute de $ 244 MN diarios lo que representa aproximadamente $ 877
MN al antildeo Este costo al igual que el de la energiacutea eleacutectrica al ser tan bajo seraacute
despreciado en la evaluacioacuten econoacutemica
d) Costos por Mantenimiento Mayor y Menor
El mantenimiento menor tendraacute un costo anual ya que se necesitaraacuten hacer reparaciones en
sitio lavados desazolves alguacuten cambio de piezas de los tubos de vidrio limpieza etc El
principal problema que se debe de considerar en el mantenimiento menor es que los tubos
de vidrio de los colectores solares son muy fraacutegiles por lo que con alguna granizada o con
alguacuten otro impacto se rompen muy faacutecilmente y se necesita estarlos cambiando
constantemente
Otro problema que se tiene que considerar en la zona es la dureza del agua Esto provoca
que constantemente se tengan que estar cambiando algunas de las conexiones codos etc
65
Es por esto que eacuteste costo se consideraraacute con un gasto anual de aproximadamente del 15
del valor de la inversioacuten inicial para construir la planta el cual es de $85 84958MN por
lo que en la Tabla 310 se muestra el costo del mantenimiento menor
TABLA 310 Costo Anual por Mantenimiento Menor
VALOR DE INVERSION
INICIAL DE LA PLANTA
PORCENTAJE DEL
MANTENIMIENTO MENOR
COSTO POR MANTENIMIENTO
MENOR AL ANtildeO
$ 85 84958 15 $ 12 87744 Fuente (elaboracioacuten propia)
Por lo que respecta al mantenimiento mayor se realizaraacute cada 5 antildeos este mantenimiento
consistiraacute en la asistencia de personal especializado que incluiraacute la inspeccioacuten el
reemplazo y cambio de varias de las piezas e incluso el cambio de alguna parte del campo
solar de los CPCacutes Este mantenimiento mayor se consideraraacute con un costo aproximado del
40 del valor de la inversioacuten inicial En la Tabla 311 se muestra el costo del
mantenimiento mayor al antildeo
TABLA 311 Costo Anual por Mantenimiento Mayor
VALOR DE INVERSION
INICIAL DE LA PLANTA
PORCENTAJE DEL
MANTENIMIENTO MAYOR
COSTO POR MANTENIMIENTO
MAYOR AL ANtildeO
$ 85 84958 40 $ 34 33983 Fuente (elaboracioacuten propia)
45
En la Tabla 32 se presenta el nuacutemero necesario de accesorios necesitados para la
configuracioacuten seleccionada de 4 colectores compuestos paraboacutelicos
TABLA 32 Nuacutemero de accesorios necesarios
Fuente (Rivas 2005)
En adicioacuten a esto los costos de los reactivos se tienen que considerar en la Tabla 33 se
muestran los costos aproximados de estos reactivos la fuente de informacioacuten de estos
costos fue el Sigma-Aldrichrsquos 2002-2003 Reagent Catalogue por lo que se recomienda
actualizar los precios
No Accesorios
4 m2 de colectores compuestos paraboacutelicos
19 Vaacutelvula de 3 viacuteas de CPVC
60 Unioacuten de PVC
22 Codo de 90deg PVC
19 Vaacutelvula de Muestreo de CPVC
240 Anillos-O de Vitoacuten
1 Tanque Rotoplas (450 l)
1 Vaacutelvula de globo para la salida del tanque de PVC
1 Manguera de HPDE
2 Tuberiacutea de PVC
1 Bomba Centriacutefuga (05 hp)
46
TABLA 33 Costos aproximados de los reactivos
Coacutedigo Nombre Formula Molecular Cantidad (kg)
Precio (USD)
Para Fenton
F2387 heptahidrato de sulfato ferroso Miacutenimo 990 ACS
FeSO47H2O 025 25
Peroacutexido de Hidroacutegeno (Industrial) H2O2 1 074
Para Co-PMS
22803-6 Ozono Compuesto monosulfato (Monosulfato de peroxide de potasio) KHSO5 01 257
40302-4 Cobalto(II) tetrahidrato de acetato 98-102 ACS (CH3COO)2Co4H2O 0025 20
Fuente (Rivas 2005)
En general se observoacute que el atrazine es maacutes lento en degradar que el 2 4-D Con respecto
a los catalizadores los datos usados para el Fenton probaron ser los maacutes eficientes sin
embargo se recomienda realizar investigaciones futuras para determinar realmente si el
comportamiento obtenido se mantiene igual bajo condiciones de irradiacioacuten solar
32 Planta de tratamiento El Ejido (Almeriacutea Espantildea)
Como se ha venido mencionando el reciclado de los envases de plaacutestico para otros usos
ofrece una posible solucioacuten al problema de su manejo adecuado Tras la recogida selectiva
los plaacutesticos deben ser lavados antes de procesarlos para su nuevo uso dando lugar a agua
contaminada con una mezcla de diferentes plaguicidas que debe ser tratada La eficiencia
47
del proceso de fotocataacutelisis solar ya ha sido probada en la tesis de la Ing Fernanda Rivas
como se mencionoacute anteriormente
A continuacioacuten se expondraacute como ejemplo una planta de reciclado ubicada en El Ejido
(Almeriacutea Espantildea) cuya aacuterea consume aproximadamente 15 millones de botellas de
plaacutestico de plaguicidas por antildeo
Como el tratamiento fotocataacutelico propuesto en este trabajo estaacute enfocado al tratamiento de
la cantidad de producto que queda en las paredes de los envases se realizaron varias
pruebas para valorar esta cantidad Se consideraron dos situaciones diferentes la primera
los envases son eliminados sin lavar o despueacutes de un enjuagado Esta uacuteltima hipoacutetesis es la
maacutes loacutegica porque los productos son muy caros y por lo tanto los agricultores
normalmente los enjuagan y antildeaden el agua de enjuague a sus tanques de dosificacioacuten de
plaguicidas Las cantidades residuales de carbono orgaacutenico total (COT) en cada envase son
en el primer caso de 0673 g y de 0083 g en el segundo Para 15 millones de envases esas
cantidades por envase corresponden respectivamente a 1000 y 125 kg de plaguicidas
calculados como COT (Ciemat 2004)
Estas cantidades totales esperadas de plaguicidas produciriacutean 9300 msup3 o 1200 msup3 de aguas
residuales de concentracioacuten adecuada para su tratamiento por antildeo respectivamente
dependiendo de que los agricultores laven o no sus envases Consecuentemente la planta
de tratamiento tendriacutea una superficie de colectores entre 1300 y 170 msup2 si se recogen todos
los envases generados en la provincia de Almeriacutea La Figura 36 muestra las caracteriacutesticas
48
de la planta disentildeada para un tratamiento anual inicial de 750000 botellas (el 50 de las
que se comercializan) y una media de 050 g de COT de residuo por botella lo que
obligariacutea a tratar en una planta 375 kg de compuestos fitosanitarios Para ello seriacutea
necesario un campo solar de CPCs de 150msup2 (Ciemat 2004)
FIGURA 36 Vista de la planta de reciclado de 750 000 envases plaacutesticos anuales de
plaguicidas (Ciemat 2004)
49
33 Proceso de Reciclado en la Planta de Tratamiento Propuesta
Esta planta realizaraacute un proceso de reciclado mecaacutenico en la cual se realiza la conversioacuten de
los deshechos plaacutesticos post-industriales o post-consumo en graacutenulos que pueden ser
reutilizados en la produccioacuten de otros productos tales como bolsas suelas cajones
reciclados envases no alimenticios y otros
FIGURA 37 Plaacutestico Triturado
bull Etapas del Proceso de Reciclado Mecaacutenico
Las etapas que se llevan a cabo en este proceso de reciclaje
50
a) Separacioacuten
En esta planta se recibiraacuten solamente envases de Polietileno de Alta Densidad (PEAD) ya
que los envases de plaguicidas en su mayoriacutea son de este material En el caso que se reciban
maacutes tipos de envases se deberaacute realizar lo siguiente
Preparacioacuten en una cinta transportadora de los diferentes tipos de plaacutesticos de acuerdo con
la identificacioacuten o con el aspecto visual En esta etapa tambieacuten se separan roacutetulos de
materiales diferentes tapas de botellas y productos compuestos por maacutes de un tipo de
plaacutestico envases metalizados broches etc
Por ser una etapa manual la eficiencia depende directamente de la praacutectica de las personas
que ejercen esta tarea Otro factor determinante de la calidad es la fuente de material a ser
separado dado que el que provee de la recoleccioacuten selectiva es maacutes limpio comparado con
el material proveniente de los basurales a cielo abierto
b) Molido o Triturado
Despueacutes de haber sido separados los diferentes tipos de plaacutesticos son molidos y
fragmentados en pequentildeas partes
51
c) Lavado
Despueacutes de triturado el plaacutestico pasa por una etapa de lavado para eliminar la suciedad Es
aquiacute donde el agua resultante del lavado recibiraacute el tratamiento adecuado propuesto por
medio de la fotocataacutelisis solar mencionado anteriormente
d) Secado
En esta etapa se retira el exceso de agua por centrifugado
e) Aglutinacioacuten
Ademaacutes de completar el secado el material es compactado reducieacutendose asiacute el volumen
que seraacute enviado a la extrusora La friccioacuten de los fragmentos contra la pared del equipo
rotativo provoca el aumento de la temperatura formaacutendose asiacute una masa plaacutestica El
aglutinador tambieacuten se utiliza para la incorporacioacuten de aditivos tales como cargas
pigmentos y lubricantes
f) Extrusioacuten
La extrusora funde y vuelve a la masa plaacutestica homogeacutenea A la salida de la extrusora se
encuentra el cabezal del cual sale en forma de ldquoespaguetirdquo continuo que es enfriado con
agua Enseguida este ldquoespaguetirdquo es picado en un granulador transformando en pedacitos
llamados pellets (granos plaacutesticos)
52
bull Reutilizacioacuten de los Plaacutesticos
La reutilizacioacuten es teacutecnicamente posible Seguacuten el grado de pureza del plaacutestico la suciedad
o tamantildeo de los desechos plaacutesticos a reutilizar se diferencian las siguientes formas de
reutilizacioacuten
a) Reutilizacioacuten de material
La reutilizacioacuten de material es factible cuando los desechos son de un soacutelo tipo como
sucede en produccioacuten y el procesamiento de plaacutesticos (ldquoscraprdquo o desperdicios en el proceso
de fabricacioacuten) (SERIN 2006)
En el caso de los termoplaacutesticos el reciclado del material significa transformar los plaacutesticos
usados en graacutenulos y luego en piezas modelados nuevas De esta forma solo es conveniente
para plaacutesticos usados limpios puros y de gran tamantildeo o bien para restos de la produccioacuten
En el caso de los termoriacutegidos se entiende por reutilizacioacuten el reciclaje de partiacuteculas Los
termoriacutegidos se trituran y agregan como carga al material virgen (SERIN 2006)
b) Reutilizacioacuten de la materia prima
En la reutilizacioacuten de la materia prima se minimizan los costos para la seleccioacuten y lavado
de plaacutesticos usados
53
Actualmente se utilizan las siguientes tecnologiacuteas para reutilizar la materia prima
a) Hidratacioacuten
b) Piroacutelisis Termoacutelisis
c) Produccioacuten de gas de siacutentesis
d) Solvoacutelisis
e) Proceso de altos hornos
En la figura 38 se muestran los procesos del reciclado de plaacutesticos
FIGURA 38 Procesos del Reciclado de Plaacutestico (SERIN 2006)
34 Estudio Econoacutemico
A continuacioacuten se realizaraacute un estudio en donde se definiraacuten los costos que estaacuten
involucrados en la realizacioacuten de esta planta de reciclaje propuesta El estudio consideraraacute
54
dos partes del proceso de tratamiento el reciclaje de los envases de plaacutestico y el
tratamiento del agua de lavado utilizada en el proceso de reciclaje
341 Costos de Recoleccioacuten y Transporte
Los costos de recoleccioacuten y transporte no se tomaraacuten en cuenta ya que el proceso y la
logiacutestica de recolecciones actuales son muy eficientes por lo que no se estaacute proponiendo
ninguacuten cambio aquiacute
El actual programa de recoleccioacuten recae en primera instancia en los usuarios de los envases
de plaguicidas ya que ellos son responsables de llevar sus envases vaciacuteos al centro de
acopio primario maacutes cercano Es ahiacute donde se recolectan los envases y son llevados al
centro de acopio temporal de la zona
En este caso en vez de llevarlos al centro de acopio temporal se llevaran directamente a la
planta de reciclaje propuesta Este es el uacutenico cambio el cual no representa ninguacuten costo
adicional es por eso que no se analizaran los costos involucrados en la recoleccioacuten y
transporte no se tomaraacuten en cuenta en la evaluacioacuten econoacutemica
Se recomienda una camioneta Pick up y se le puede adaptar una caja cerrada o redilas con
lona que permitan transportar un mayor volumen de envases a veces se puede adoptar un
remolque tipo jaula el maacuteximo que podraacute transportar estos vehiacuteculos seraacuten 400 kilos
(AMIFAC 2004)
55
342 Costos de la Planta de Reciclaje
a) Inversioacuten Inicial
Para el reciclaje primario que se llevaraacute a cabo en la planta es necesario contar con una
maacutequina especial la cual pueda realizar todos los procesos involucrados en el reciclaje los
cuales fueron mencionados anteriormente
Es por esto que se localizoacute a la empresa Dycomet SA de CV la cual se especializa en la
construccioacuten de los molinos PAGANI cuyas caracteriacutesticas los colocan como liacutederes en el
sector Esta empresa cuenta con unos sistemas de lavado para materiales plaacutesticos Estos
sistemas modulares cuentan con maquinas especiales para el molido lavado secado
aglutinado y extrusioacuten del los envases de plaacutestico En la Figura 39 se muestra el sistema
de lavado propuesto por la empresa Dycomet
El precio de este sistema de lavado es de $1 980 000 MN y su capacidad es de 300
kghora Esta capacidad es la menor con la que cuentan Ya que las que le siguen cuentan
con capacidades de 500 750 y 1000 kghora
56
FIGURA 39 Sistema de lavado para materiales plaacutesticos (Dycomet 2007)
b) Costos de Operacioacuten
bull Mano de Obra
Debido a que el sistema de lavado propuesto trabaja praacutecticamente por siacute solo uacutenicamente
se necesitaraacuten dos operadores para manejarla El primero de ellos seraacute el encargado de
recoger e introducir los envases recolectados al sistema de lavado El segundo estaraacute
encargado de recoger y acomodar toda la materia prima resultante del proceso de reciclaje
en el sistema de lavado
57
El salario miacutenimo en el estado de Puebla actualmente es de $ 4760 MN A estos
operadores se les pagaraacute un salario de $ 150 diarios Lo cual equivale a 315 veces maacutes el
salario miacutenimo Se consideraraacute que estos operadores trabajen los 7 diacuteas de la semana 8
horas diarias Por lo que los costos de mano de obra al antildeo seraacute de $ 109 50000 MN lo
cual se puede observar en la Tabla 34
TABLA 34 Costo Total de Mano de Obra en el Sistema de Lavado Para Materiales
Plaacutesticos
SALARIO POR OPERADOR
AL DIA
OPERADORES DIAS AL ANtildeO
LABORADOS
COSTO TOTAL AL
ANtildeO $ 15000 2 365 $ 109 50000
Fuente (elaboracioacuten propia)
bull Costos por Consumo de Energiacutea Eleacutectrica y Agua Potable
Estos costos al ser mucho menor en comparacioacuten a la inversioacuten inicial y a los demaacutes
costos se despreciaran ya que no afectan de manera significativa a la evaluacioacuten
econoacutemica
c) Costos por Mantenimiento Mayor y Menor
El costo de mantenimiento mayor o menos es el originado por todas las erogaciones
necesarias para conservar la maquinaria en buenas condiciones durante su vida econoacutemica
58
El mantenimiento menor se considera todas las erogaciones necesarias para efectuar
ajustes rutinarios reparaciones y cambios de repuestos que se efectuacutean en la propia planta
equipo auxiliar que realiza la maquinaria y otros materiales que sean necesarios
Las cuchillas del triturador es la parte del sistema de lavado que necesita mayor
mantenimiento Estas cuchillas seguacuten los teacutecnicos de PAGANI necesitan mantenimiento y
afilarlas por lo menos una vez a la semana
Es por esto que se consideraraacute un mantenimiento menor al antildeo con un costo aproximado al
2 del valor de adquisicioacuten del sistema de lavado En la Tabla 35 se muestra el costo
anual por mantenimiento menor
TABLA 35 Costo Anual por Mantenimiento Menor
VALOR DE ADQUISICIOacuteN DEL
SISTEMA DE LAVADO
PORCENTAJE DEL
MANTENIMIENTO MENOR
COSTO POR MANTENIMIENTO
MENOR AL ANtildeO
$ 1 980 0000 2 $ 39 60000 Fuente (elaboracioacuten propia)
En el caso del mantenimiento mayor se considera todas las erogaciones correspondientes a
las reparaciones de la maquinaria con personal especializado este cargo incluye la mano de
obra repuestos y renovaciones de partes de la maquinaria asiacute como otros materiales
necesarios
59
En este caso se consideraraacute un mantenimiento mayor cada quinto antildeo con un costo
aproximado del 5 del valor de adquisicioacuten del sistema de lavado En la Tabla 36 se
muestra el costo anual por mantenimiento mayor
TABLA 36 Costo Anual por Mantenimiento Mayor
VALOR DE ADQUISICIOacuteN DEL
SISTEMA DE LAVADO
PORCENTAJE DEL
MANTENIMIENTO MAYOR
COSTO POR MANTENIMIENTO
MAYOR AL ANtildeO
$ 1 980 0000 5 $ 99 00000 Fuente (elaboracioacuten propia)
343 Costos del Proceso de Tratamiento del Agua por Medio de la Fotocataacutelisis Solar
Para determinar los costos involucrados en este proceso se utilizaraacuten los datos y costos que
se obtuvieron tanto en la tesis ldquoPilot Plant Design for use in Solar Photocatalytic
Degradation Applicationsrdquo de la Ing Fernanda Rivas asiacute como datos de la planta de
tratamiento en El Ejido (Almeriacutea Espantildea) ambos mencionados anteriormente
bull Datos obtenidos de la Planta de Tratamiento en El Ejido
Como se mencionoacute anteriormente la planta fue disentildeada para un tratamiento anual inicial
de 750000 botellas (el 50 de las que se comercializan) Para ello seriacutea necesario un campo
60
solar de CPCs de 150m2 Este tratamiento generariacutea un volumen de aguas contaminadas de
1 875 m3antildeo lo cual equivale a aproximadamente 25 litros por botella En la Tabla 37 se
muestra un resumen de los datos maacutes relevantes y necesarios para calcular los costos de la
planta propuesta
TABLA 37 Caracteriacutesticas de la Planta de Tratamiento El Ejido (Almeriacutea Espantildea)
PLANTA DE TRATAMIENTO EL EJIDO
Capacidad de la planta 750 000 envases al antildeoCampo solar de CPCacuteS 150 msup2Promedio de carbono orgaacutenico total por envase vaciacuteo
050 gramos
Agua generada al antildeo 1 875 msup3antildeoAgua generada por envase 25 litrosFuente (Ciemat 2004)
bull Datos obtenidos de la tesis ldquoPilot Plant Design for use in Solar Photocatalytic
Degradation Applicationsrdquo
a) Inversioacuten Inicial para la Planta Piloto
Como se mencionoacute anteriormente el nuacutemero de los accesorios para la planta piloto fue
presentado en la Tabla 15 Los costos de estos accesorios son presentados en la Tabla 38
Estos precios son de diciembre del 2005
61
TABLA 38 Costos de los accesorios necesarios para la planta piloto de tratamiento de
agua
Fuente (Rivas 2005)
Como se puede observar el costo de inversioacuten inicial total es de $79 37276 MN Este
costo fue calculado con precios del 2005 por lo que se tuvo que realizar un caacutelculo con la
tasa de inflacioacuten de 40 cuyo valor actual en el 2007 seriacutea de $85 84958 MN
No Accesorios Precio (Pesos MX) Subtotal
4 m2 de colectores compuestos paraboacutelicos $1268242 $5072968
19 Vaacutelvula de 3 viacuteas de CPVC $138313 $2627938
60 Unioacuten de PVC $360 $21600
22 Codo de 90deg PVC $500 $11000
19 Vaacutelvula de Muestreo de CPVC $000
240 Anillos-O de Vitoacuten $200 $48000
1 Tanque Rotoplas (450 l) $57000 $57000
1 Vaacutelvula de globo para la salida del
tanque de PVC $3570 $3570
1 Manguera de HPDE $4200 $4200
2 Tuberiacutea de PVC $3000 $6000
1 Bomba Centriacutefuga (05 hp) $85000 $85000
TOTAL (Pesos MX) $7937276
62
b) Caacutelculo de la Capacidad de Envases a Tratar de la Planta Piloto
Como se mencionoacute anteriormente la capacidad de la planta piloto es de 350 litros y el
tiempo de operacioacuten es de 162 horas lo cual representa aproximadamente dos diacuteas de
operacioacuten de 8 horas cada diacutea Por lo que la capacidad de 350 litros se dividiraacute en dos diacuteas
por lo que la capacidad real al diacutea seraacute de 175 litros
Con los datos obtenidos de la planta de reciclaje El Ejido con su produccioacuten de 750 000
envases al antildeo generando 1 875 msup3 de aguas contaminadas y con la capacidad de 0175
m3 se puede hacer una regla de 3 para obtener la cantidad de envases al antildeo para la planta
piloto propuesta Con esto se obtiene una capacidad de 25 535 envases vacios al antildeo o 70
envases al diacutea
c) Costos de Operacioacuten
bull Mano de Obra
En la operacioacuten de la planta de tratamiento del agua contaminada se propondraacute tener a dos
operadores las 8 horas de trabajo al diacutea Ya que al igual que en el proceso del reciclado de
los plaacutesticos trabaja praacutecticamente por siacute solo sin embargo por lo que uacutenicamente se
necesitara a un operador que este supervisando su correcto funcionamiento
63
Como se mencionoacute anteriormente el salario miacutenimo en el estado de Puebla actualmente es
de $ 4760 MN A estos operadores tambieacuten se les pagaraacute un salario de $ 150 diarios Lo
cual equivale a 315 veces maacutes el salario miacutenimo Se consideraraacute que el operador trabajaraacute
los 7 diacuteas de la semana 8 horas diarias Por lo que el costo de mano de obra al antildeo se
pueden observar en la Tabla 39
TABLA 39 Costo Total de la Mano de Obra en la Planta de Tratamiento de Aguas
Contaminadas
SALARIO POR OPERADOR
AL DIA
OPERADORES DIAS AL ANtildeO
LABORADOS
COSTO TOTAL AL
ANtildeO
$ 15000 1 365 $ 54 75000 Fuente (elaboracioacuten propia)
bull Costos por Consumo de Energiacutea Eleacutectrica
El consumo de energiacutea en la planta de tratamiento por medio de fotocataacutelisis solar es muy
bajo ya que praacutecticamente requiere energiacutea eleacutectrica para operar la bomba centriacutefuga de
075kW Si la bomba va a estar operando 8 horas diarias los treinta diacuteas del mes tendraacute un
consumo de 180kWh al mes Si el precio en Meacutexico por kWh es de $ 0633 MN (CFE) el
costo al mes seraacute de $ 114 MN aproximadamente y al antildeo de $ 1 367 MN Este costo es
praacutecticamente despreciable y no alterariacutea la evaluacioacuten econoacutemica por lo que se
despreciaraacute
64
bull Costos por Consumo de Agua
El consumo de agua de la planta seraacute de 0175 msup3 al diacutea como ya comentoacute anteriormente
El precio actual en Puebla por msup3 es de $ 1391 MN (SOAPAP) Por lo que el costo por
consumo de agua seraacute de $ 244 MN diarios lo que representa aproximadamente $ 877
MN al antildeo Este costo al igual que el de la energiacutea eleacutectrica al ser tan bajo seraacute
despreciado en la evaluacioacuten econoacutemica
d) Costos por Mantenimiento Mayor y Menor
El mantenimiento menor tendraacute un costo anual ya que se necesitaraacuten hacer reparaciones en
sitio lavados desazolves alguacuten cambio de piezas de los tubos de vidrio limpieza etc El
principal problema que se debe de considerar en el mantenimiento menor es que los tubos
de vidrio de los colectores solares son muy fraacutegiles por lo que con alguna granizada o con
alguacuten otro impacto se rompen muy faacutecilmente y se necesita estarlos cambiando
constantemente
Otro problema que se tiene que considerar en la zona es la dureza del agua Esto provoca
que constantemente se tengan que estar cambiando algunas de las conexiones codos etc
65
Es por esto que eacuteste costo se consideraraacute con un gasto anual de aproximadamente del 15
del valor de la inversioacuten inicial para construir la planta el cual es de $85 84958MN por
lo que en la Tabla 310 se muestra el costo del mantenimiento menor
TABLA 310 Costo Anual por Mantenimiento Menor
VALOR DE INVERSION
INICIAL DE LA PLANTA
PORCENTAJE DEL
MANTENIMIENTO MENOR
COSTO POR MANTENIMIENTO
MENOR AL ANtildeO
$ 85 84958 15 $ 12 87744 Fuente (elaboracioacuten propia)
Por lo que respecta al mantenimiento mayor se realizaraacute cada 5 antildeos este mantenimiento
consistiraacute en la asistencia de personal especializado que incluiraacute la inspeccioacuten el
reemplazo y cambio de varias de las piezas e incluso el cambio de alguna parte del campo
solar de los CPCacutes Este mantenimiento mayor se consideraraacute con un costo aproximado del
40 del valor de la inversioacuten inicial En la Tabla 311 se muestra el costo del
mantenimiento mayor al antildeo
TABLA 311 Costo Anual por Mantenimiento Mayor
VALOR DE INVERSION
INICIAL DE LA PLANTA
PORCENTAJE DEL
MANTENIMIENTO MAYOR
COSTO POR MANTENIMIENTO
MAYOR AL ANtildeO
$ 85 84958 40 $ 34 33983 Fuente (elaboracioacuten propia)
46
TABLA 33 Costos aproximados de los reactivos
Coacutedigo Nombre Formula Molecular Cantidad (kg)
Precio (USD)
Para Fenton
F2387 heptahidrato de sulfato ferroso Miacutenimo 990 ACS
FeSO47H2O 025 25
Peroacutexido de Hidroacutegeno (Industrial) H2O2 1 074
Para Co-PMS
22803-6 Ozono Compuesto monosulfato (Monosulfato de peroxide de potasio) KHSO5 01 257
40302-4 Cobalto(II) tetrahidrato de acetato 98-102 ACS (CH3COO)2Co4H2O 0025 20
Fuente (Rivas 2005)
En general se observoacute que el atrazine es maacutes lento en degradar que el 2 4-D Con respecto
a los catalizadores los datos usados para el Fenton probaron ser los maacutes eficientes sin
embargo se recomienda realizar investigaciones futuras para determinar realmente si el
comportamiento obtenido se mantiene igual bajo condiciones de irradiacioacuten solar
32 Planta de tratamiento El Ejido (Almeriacutea Espantildea)
Como se ha venido mencionando el reciclado de los envases de plaacutestico para otros usos
ofrece una posible solucioacuten al problema de su manejo adecuado Tras la recogida selectiva
los plaacutesticos deben ser lavados antes de procesarlos para su nuevo uso dando lugar a agua
contaminada con una mezcla de diferentes plaguicidas que debe ser tratada La eficiencia
47
del proceso de fotocataacutelisis solar ya ha sido probada en la tesis de la Ing Fernanda Rivas
como se mencionoacute anteriormente
A continuacioacuten se expondraacute como ejemplo una planta de reciclado ubicada en El Ejido
(Almeriacutea Espantildea) cuya aacuterea consume aproximadamente 15 millones de botellas de
plaacutestico de plaguicidas por antildeo
Como el tratamiento fotocataacutelico propuesto en este trabajo estaacute enfocado al tratamiento de
la cantidad de producto que queda en las paredes de los envases se realizaron varias
pruebas para valorar esta cantidad Se consideraron dos situaciones diferentes la primera
los envases son eliminados sin lavar o despueacutes de un enjuagado Esta uacuteltima hipoacutetesis es la
maacutes loacutegica porque los productos son muy caros y por lo tanto los agricultores
normalmente los enjuagan y antildeaden el agua de enjuague a sus tanques de dosificacioacuten de
plaguicidas Las cantidades residuales de carbono orgaacutenico total (COT) en cada envase son
en el primer caso de 0673 g y de 0083 g en el segundo Para 15 millones de envases esas
cantidades por envase corresponden respectivamente a 1000 y 125 kg de plaguicidas
calculados como COT (Ciemat 2004)
Estas cantidades totales esperadas de plaguicidas produciriacutean 9300 msup3 o 1200 msup3 de aguas
residuales de concentracioacuten adecuada para su tratamiento por antildeo respectivamente
dependiendo de que los agricultores laven o no sus envases Consecuentemente la planta
de tratamiento tendriacutea una superficie de colectores entre 1300 y 170 msup2 si se recogen todos
los envases generados en la provincia de Almeriacutea La Figura 36 muestra las caracteriacutesticas
48
de la planta disentildeada para un tratamiento anual inicial de 750000 botellas (el 50 de las
que se comercializan) y una media de 050 g de COT de residuo por botella lo que
obligariacutea a tratar en una planta 375 kg de compuestos fitosanitarios Para ello seriacutea
necesario un campo solar de CPCs de 150msup2 (Ciemat 2004)
FIGURA 36 Vista de la planta de reciclado de 750 000 envases plaacutesticos anuales de
plaguicidas (Ciemat 2004)
49
33 Proceso de Reciclado en la Planta de Tratamiento Propuesta
Esta planta realizaraacute un proceso de reciclado mecaacutenico en la cual se realiza la conversioacuten de
los deshechos plaacutesticos post-industriales o post-consumo en graacutenulos que pueden ser
reutilizados en la produccioacuten de otros productos tales como bolsas suelas cajones
reciclados envases no alimenticios y otros
FIGURA 37 Plaacutestico Triturado
bull Etapas del Proceso de Reciclado Mecaacutenico
Las etapas que se llevan a cabo en este proceso de reciclaje
50
a) Separacioacuten
En esta planta se recibiraacuten solamente envases de Polietileno de Alta Densidad (PEAD) ya
que los envases de plaguicidas en su mayoriacutea son de este material En el caso que se reciban
maacutes tipos de envases se deberaacute realizar lo siguiente
Preparacioacuten en una cinta transportadora de los diferentes tipos de plaacutesticos de acuerdo con
la identificacioacuten o con el aspecto visual En esta etapa tambieacuten se separan roacutetulos de
materiales diferentes tapas de botellas y productos compuestos por maacutes de un tipo de
plaacutestico envases metalizados broches etc
Por ser una etapa manual la eficiencia depende directamente de la praacutectica de las personas
que ejercen esta tarea Otro factor determinante de la calidad es la fuente de material a ser
separado dado que el que provee de la recoleccioacuten selectiva es maacutes limpio comparado con
el material proveniente de los basurales a cielo abierto
b) Molido o Triturado
Despueacutes de haber sido separados los diferentes tipos de plaacutesticos son molidos y
fragmentados en pequentildeas partes
51
c) Lavado
Despueacutes de triturado el plaacutestico pasa por una etapa de lavado para eliminar la suciedad Es
aquiacute donde el agua resultante del lavado recibiraacute el tratamiento adecuado propuesto por
medio de la fotocataacutelisis solar mencionado anteriormente
d) Secado
En esta etapa se retira el exceso de agua por centrifugado
e) Aglutinacioacuten
Ademaacutes de completar el secado el material es compactado reducieacutendose asiacute el volumen
que seraacute enviado a la extrusora La friccioacuten de los fragmentos contra la pared del equipo
rotativo provoca el aumento de la temperatura formaacutendose asiacute una masa plaacutestica El
aglutinador tambieacuten se utiliza para la incorporacioacuten de aditivos tales como cargas
pigmentos y lubricantes
f) Extrusioacuten
La extrusora funde y vuelve a la masa plaacutestica homogeacutenea A la salida de la extrusora se
encuentra el cabezal del cual sale en forma de ldquoespaguetirdquo continuo que es enfriado con
agua Enseguida este ldquoespaguetirdquo es picado en un granulador transformando en pedacitos
llamados pellets (granos plaacutesticos)
52
bull Reutilizacioacuten de los Plaacutesticos
La reutilizacioacuten es teacutecnicamente posible Seguacuten el grado de pureza del plaacutestico la suciedad
o tamantildeo de los desechos plaacutesticos a reutilizar se diferencian las siguientes formas de
reutilizacioacuten
a) Reutilizacioacuten de material
La reutilizacioacuten de material es factible cuando los desechos son de un soacutelo tipo como
sucede en produccioacuten y el procesamiento de plaacutesticos (ldquoscraprdquo o desperdicios en el proceso
de fabricacioacuten) (SERIN 2006)
En el caso de los termoplaacutesticos el reciclado del material significa transformar los plaacutesticos
usados en graacutenulos y luego en piezas modelados nuevas De esta forma solo es conveniente
para plaacutesticos usados limpios puros y de gran tamantildeo o bien para restos de la produccioacuten
En el caso de los termoriacutegidos se entiende por reutilizacioacuten el reciclaje de partiacuteculas Los
termoriacutegidos se trituran y agregan como carga al material virgen (SERIN 2006)
b) Reutilizacioacuten de la materia prima
En la reutilizacioacuten de la materia prima se minimizan los costos para la seleccioacuten y lavado
de plaacutesticos usados
53
Actualmente se utilizan las siguientes tecnologiacuteas para reutilizar la materia prima
a) Hidratacioacuten
b) Piroacutelisis Termoacutelisis
c) Produccioacuten de gas de siacutentesis
d) Solvoacutelisis
e) Proceso de altos hornos
En la figura 38 se muestran los procesos del reciclado de plaacutesticos
FIGURA 38 Procesos del Reciclado de Plaacutestico (SERIN 2006)
34 Estudio Econoacutemico
A continuacioacuten se realizaraacute un estudio en donde se definiraacuten los costos que estaacuten
involucrados en la realizacioacuten de esta planta de reciclaje propuesta El estudio consideraraacute
54
dos partes del proceso de tratamiento el reciclaje de los envases de plaacutestico y el
tratamiento del agua de lavado utilizada en el proceso de reciclaje
341 Costos de Recoleccioacuten y Transporte
Los costos de recoleccioacuten y transporte no se tomaraacuten en cuenta ya que el proceso y la
logiacutestica de recolecciones actuales son muy eficientes por lo que no se estaacute proponiendo
ninguacuten cambio aquiacute
El actual programa de recoleccioacuten recae en primera instancia en los usuarios de los envases
de plaguicidas ya que ellos son responsables de llevar sus envases vaciacuteos al centro de
acopio primario maacutes cercano Es ahiacute donde se recolectan los envases y son llevados al
centro de acopio temporal de la zona
En este caso en vez de llevarlos al centro de acopio temporal se llevaran directamente a la
planta de reciclaje propuesta Este es el uacutenico cambio el cual no representa ninguacuten costo
adicional es por eso que no se analizaran los costos involucrados en la recoleccioacuten y
transporte no se tomaraacuten en cuenta en la evaluacioacuten econoacutemica
Se recomienda una camioneta Pick up y se le puede adaptar una caja cerrada o redilas con
lona que permitan transportar un mayor volumen de envases a veces se puede adoptar un
remolque tipo jaula el maacuteximo que podraacute transportar estos vehiacuteculos seraacuten 400 kilos
(AMIFAC 2004)
55
342 Costos de la Planta de Reciclaje
a) Inversioacuten Inicial
Para el reciclaje primario que se llevaraacute a cabo en la planta es necesario contar con una
maacutequina especial la cual pueda realizar todos los procesos involucrados en el reciclaje los
cuales fueron mencionados anteriormente
Es por esto que se localizoacute a la empresa Dycomet SA de CV la cual se especializa en la
construccioacuten de los molinos PAGANI cuyas caracteriacutesticas los colocan como liacutederes en el
sector Esta empresa cuenta con unos sistemas de lavado para materiales plaacutesticos Estos
sistemas modulares cuentan con maquinas especiales para el molido lavado secado
aglutinado y extrusioacuten del los envases de plaacutestico En la Figura 39 se muestra el sistema
de lavado propuesto por la empresa Dycomet
El precio de este sistema de lavado es de $1 980 000 MN y su capacidad es de 300
kghora Esta capacidad es la menor con la que cuentan Ya que las que le siguen cuentan
con capacidades de 500 750 y 1000 kghora
56
FIGURA 39 Sistema de lavado para materiales plaacutesticos (Dycomet 2007)
b) Costos de Operacioacuten
bull Mano de Obra
Debido a que el sistema de lavado propuesto trabaja praacutecticamente por siacute solo uacutenicamente
se necesitaraacuten dos operadores para manejarla El primero de ellos seraacute el encargado de
recoger e introducir los envases recolectados al sistema de lavado El segundo estaraacute
encargado de recoger y acomodar toda la materia prima resultante del proceso de reciclaje
en el sistema de lavado
57
El salario miacutenimo en el estado de Puebla actualmente es de $ 4760 MN A estos
operadores se les pagaraacute un salario de $ 150 diarios Lo cual equivale a 315 veces maacutes el
salario miacutenimo Se consideraraacute que estos operadores trabajen los 7 diacuteas de la semana 8
horas diarias Por lo que los costos de mano de obra al antildeo seraacute de $ 109 50000 MN lo
cual se puede observar en la Tabla 34
TABLA 34 Costo Total de Mano de Obra en el Sistema de Lavado Para Materiales
Plaacutesticos
SALARIO POR OPERADOR
AL DIA
OPERADORES DIAS AL ANtildeO
LABORADOS
COSTO TOTAL AL
ANtildeO $ 15000 2 365 $ 109 50000
Fuente (elaboracioacuten propia)
bull Costos por Consumo de Energiacutea Eleacutectrica y Agua Potable
Estos costos al ser mucho menor en comparacioacuten a la inversioacuten inicial y a los demaacutes
costos se despreciaran ya que no afectan de manera significativa a la evaluacioacuten
econoacutemica
c) Costos por Mantenimiento Mayor y Menor
El costo de mantenimiento mayor o menos es el originado por todas las erogaciones
necesarias para conservar la maquinaria en buenas condiciones durante su vida econoacutemica
58
El mantenimiento menor se considera todas las erogaciones necesarias para efectuar
ajustes rutinarios reparaciones y cambios de repuestos que se efectuacutean en la propia planta
equipo auxiliar que realiza la maquinaria y otros materiales que sean necesarios
Las cuchillas del triturador es la parte del sistema de lavado que necesita mayor
mantenimiento Estas cuchillas seguacuten los teacutecnicos de PAGANI necesitan mantenimiento y
afilarlas por lo menos una vez a la semana
Es por esto que se consideraraacute un mantenimiento menor al antildeo con un costo aproximado al
2 del valor de adquisicioacuten del sistema de lavado En la Tabla 35 se muestra el costo
anual por mantenimiento menor
TABLA 35 Costo Anual por Mantenimiento Menor
VALOR DE ADQUISICIOacuteN DEL
SISTEMA DE LAVADO
PORCENTAJE DEL
MANTENIMIENTO MENOR
COSTO POR MANTENIMIENTO
MENOR AL ANtildeO
$ 1 980 0000 2 $ 39 60000 Fuente (elaboracioacuten propia)
En el caso del mantenimiento mayor se considera todas las erogaciones correspondientes a
las reparaciones de la maquinaria con personal especializado este cargo incluye la mano de
obra repuestos y renovaciones de partes de la maquinaria asiacute como otros materiales
necesarios
59
En este caso se consideraraacute un mantenimiento mayor cada quinto antildeo con un costo
aproximado del 5 del valor de adquisicioacuten del sistema de lavado En la Tabla 36 se
muestra el costo anual por mantenimiento mayor
TABLA 36 Costo Anual por Mantenimiento Mayor
VALOR DE ADQUISICIOacuteN DEL
SISTEMA DE LAVADO
PORCENTAJE DEL
MANTENIMIENTO MAYOR
COSTO POR MANTENIMIENTO
MAYOR AL ANtildeO
$ 1 980 0000 5 $ 99 00000 Fuente (elaboracioacuten propia)
343 Costos del Proceso de Tratamiento del Agua por Medio de la Fotocataacutelisis Solar
Para determinar los costos involucrados en este proceso se utilizaraacuten los datos y costos que
se obtuvieron tanto en la tesis ldquoPilot Plant Design for use in Solar Photocatalytic
Degradation Applicationsrdquo de la Ing Fernanda Rivas asiacute como datos de la planta de
tratamiento en El Ejido (Almeriacutea Espantildea) ambos mencionados anteriormente
bull Datos obtenidos de la Planta de Tratamiento en El Ejido
Como se mencionoacute anteriormente la planta fue disentildeada para un tratamiento anual inicial
de 750000 botellas (el 50 de las que se comercializan) Para ello seriacutea necesario un campo
60
solar de CPCs de 150m2 Este tratamiento generariacutea un volumen de aguas contaminadas de
1 875 m3antildeo lo cual equivale a aproximadamente 25 litros por botella En la Tabla 37 se
muestra un resumen de los datos maacutes relevantes y necesarios para calcular los costos de la
planta propuesta
TABLA 37 Caracteriacutesticas de la Planta de Tratamiento El Ejido (Almeriacutea Espantildea)
PLANTA DE TRATAMIENTO EL EJIDO
Capacidad de la planta 750 000 envases al antildeoCampo solar de CPCacuteS 150 msup2Promedio de carbono orgaacutenico total por envase vaciacuteo
050 gramos
Agua generada al antildeo 1 875 msup3antildeoAgua generada por envase 25 litrosFuente (Ciemat 2004)
bull Datos obtenidos de la tesis ldquoPilot Plant Design for use in Solar Photocatalytic
Degradation Applicationsrdquo
a) Inversioacuten Inicial para la Planta Piloto
Como se mencionoacute anteriormente el nuacutemero de los accesorios para la planta piloto fue
presentado en la Tabla 15 Los costos de estos accesorios son presentados en la Tabla 38
Estos precios son de diciembre del 2005
61
TABLA 38 Costos de los accesorios necesarios para la planta piloto de tratamiento de
agua
Fuente (Rivas 2005)
Como se puede observar el costo de inversioacuten inicial total es de $79 37276 MN Este
costo fue calculado con precios del 2005 por lo que se tuvo que realizar un caacutelculo con la
tasa de inflacioacuten de 40 cuyo valor actual en el 2007 seriacutea de $85 84958 MN
No Accesorios Precio (Pesos MX) Subtotal
4 m2 de colectores compuestos paraboacutelicos $1268242 $5072968
19 Vaacutelvula de 3 viacuteas de CPVC $138313 $2627938
60 Unioacuten de PVC $360 $21600
22 Codo de 90deg PVC $500 $11000
19 Vaacutelvula de Muestreo de CPVC $000
240 Anillos-O de Vitoacuten $200 $48000
1 Tanque Rotoplas (450 l) $57000 $57000
1 Vaacutelvula de globo para la salida del
tanque de PVC $3570 $3570
1 Manguera de HPDE $4200 $4200
2 Tuberiacutea de PVC $3000 $6000
1 Bomba Centriacutefuga (05 hp) $85000 $85000
TOTAL (Pesos MX) $7937276
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b) Caacutelculo de la Capacidad de Envases a Tratar de la Planta Piloto
Como se mencionoacute anteriormente la capacidad de la planta piloto es de 350 litros y el
tiempo de operacioacuten es de 162 horas lo cual representa aproximadamente dos diacuteas de
operacioacuten de 8 horas cada diacutea Por lo que la capacidad de 350 litros se dividiraacute en dos diacuteas
por lo que la capacidad real al diacutea seraacute de 175 litros
Con los datos obtenidos de la planta de reciclaje El Ejido con su produccioacuten de 750 000
envases al antildeo generando 1 875 msup3 de aguas contaminadas y con la capacidad de 0175
m3 se puede hacer una regla de 3 para obtener la cantidad de envases al antildeo para la planta
piloto propuesta Con esto se obtiene una capacidad de 25 535 envases vacios al antildeo o 70
envases al diacutea
c) Costos de Operacioacuten
bull Mano de Obra
En la operacioacuten de la planta de tratamiento del agua contaminada se propondraacute tener a dos
operadores las 8 horas de trabajo al diacutea Ya que al igual que en el proceso del reciclado de
los plaacutesticos trabaja praacutecticamente por siacute solo sin embargo por lo que uacutenicamente se
necesitara a un operador que este supervisando su correcto funcionamiento
63
Como se mencionoacute anteriormente el salario miacutenimo en el estado de Puebla actualmente es
de $ 4760 MN A estos operadores tambieacuten se les pagaraacute un salario de $ 150 diarios Lo
cual equivale a 315 veces maacutes el salario miacutenimo Se consideraraacute que el operador trabajaraacute
los 7 diacuteas de la semana 8 horas diarias Por lo que el costo de mano de obra al antildeo se
pueden observar en la Tabla 39
TABLA 39 Costo Total de la Mano de Obra en la Planta de Tratamiento de Aguas
Contaminadas
SALARIO POR OPERADOR
AL DIA
OPERADORES DIAS AL ANtildeO
LABORADOS
COSTO TOTAL AL
ANtildeO
$ 15000 1 365 $ 54 75000 Fuente (elaboracioacuten propia)
bull Costos por Consumo de Energiacutea Eleacutectrica
El consumo de energiacutea en la planta de tratamiento por medio de fotocataacutelisis solar es muy
bajo ya que praacutecticamente requiere energiacutea eleacutectrica para operar la bomba centriacutefuga de
075kW Si la bomba va a estar operando 8 horas diarias los treinta diacuteas del mes tendraacute un
consumo de 180kWh al mes Si el precio en Meacutexico por kWh es de $ 0633 MN (CFE) el
costo al mes seraacute de $ 114 MN aproximadamente y al antildeo de $ 1 367 MN Este costo es
praacutecticamente despreciable y no alterariacutea la evaluacioacuten econoacutemica por lo que se
despreciaraacute
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bull Costos por Consumo de Agua
El consumo de agua de la planta seraacute de 0175 msup3 al diacutea como ya comentoacute anteriormente
El precio actual en Puebla por msup3 es de $ 1391 MN (SOAPAP) Por lo que el costo por
consumo de agua seraacute de $ 244 MN diarios lo que representa aproximadamente $ 877
MN al antildeo Este costo al igual que el de la energiacutea eleacutectrica al ser tan bajo seraacute
despreciado en la evaluacioacuten econoacutemica
d) Costos por Mantenimiento Mayor y Menor
El mantenimiento menor tendraacute un costo anual ya que se necesitaraacuten hacer reparaciones en
sitio lavados desazolves alguacuten cambio de piezas de los tubos de vidrio limpieza etc El
principal problema que se debe de considerar en el mantenimiento menor es que los tubos
de vidrio de los colectores solares son muy fraacutegiles por lo que con alguna granizada o con
alguacuten otro impacto se rompen muy faacutecilmente y se necesita estarlos cambiando
constantemente
Otro problema que se tiene que considerar en la zona es la dureza del agua Esto provoca
que constantemente se tengan que estar cambiando algunas de las conexiones codos etc
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Es por esto que eacuteste costo se consideraraacute con un gasto anual de aproximadamente del 15
del valor de la inversioacuten inicial para construir la planta el cual es de $85 84958MN por
lo que en la Tabla 310 se muestra el costo del mantenimiento menor
TABLA 310 Costo Anual por Mantenimiento Menor
VALOR DE INVERSION
INICIAL DE LA PLANTA
PORCENTAJE DEL
MANTENIMIENTO MENOR
COSTO POR MANTENIMIENTO
MENOR AL ANtildeO
$ 85 84958 15 $ 12 87744 Fuente (elaboracioacuten propia)
Por lo que respecta al mantenimiento mayor se realizaraacute cada 5 antildeos este mantenimiento
consistiraacute en la asistencia de personal especializado que incluiraacute la inspeccioacuten el
reemplazo y cambio de varias de las piezas e incluso el cambio de alguna parte del campo
solar de los CPCacutes Este mantenimiento mayor se consideraraacute con un costo aproximado del
40 del valor de la inversioacuten inicial En la Tabla 311 se muestra el costo del
mantenimiento mayor al antildeo
TABLA 311 Costo Anual por Mantenimiento Mayor
VALOR DE INVERSION
INICIAL DE LA PLANTA
PORCENTAJE DEL
MANTENIMIENTO MAYOR
COSTO POR MANTENIMIENTO
MAYOR AL ANtildeO
$ 85 84958 40 $ 34 33983 Fuente (elaboracioacuten propia)
47
del proceso de fotocataacutelisis solar ya ha sido probada en la tesis de la Ing Fernanda Rivas
como se mencionoacute anteriormente
A continuacioacuten se expondraacute como ejemplo una planta de reciclado ubicada en El Ejido
(Almeriacutea Espantildea) cuya aacuterea consume aproximadamente 15 millones de botellas de
plaacutestico de plaguicidas por antildeo
Como el tratamiento fotocataacutelico propuesto en este trabajo estaacute enfocado al tratamiento de
la cantidad de producto que queda en las paredes de los envases se realizaron varias
pruebas para valorar esta cantidad Se consideraron dos situaciones diferentes la primera
los envases son eliminados sin lavar o despueacutes de un enjuagado Esta uacuteltima hipoacutetesis es la
maacutes loacutegica porque los productos son muy caros y por lo tanto los agricultores
normalmente los enjuagan y antildeaden el agua de enjuague a sus tanques de dosificacioacuten de
plaguicidas Las cantidades residuales de carbono orgaacutenico total (COT) en cada envase son
en el primer caso de 0673 g y de 0083 g en el segundo Para 15 millones de envases esas
cantidades por envase corresponden respectivamente a 1000 y 125 kg de plaguicidas
calculados como COT (Ciemat 2004)
Estas cantidades totales esperadas de plaguicidas produciriacutean 9300 msup3 o 1200 msup3 de aguas
residuales de concentracioacuten adecuada para su tratamiento por antildeo respectivamente
dependiendo de que los agricultores laven o no sus envases Consecuentemente la planta
de tratamiento tendriacutea una superficie de colectores entre 1300 y 170 msup2 si se recogen todos
los envases generados en la provincia de Almeriacutea La Figura 36 muestra las caracteriacutesticas
48
de la planta disentildeada para un tratamiento anual inicial de 750000 botellas (el 50 de las
que se comercializan) y una media de 050 g de COT de residuo por botella lo que
obligariacutea a tratar en una planta 375 kg de compuestos fitosanitarios Para ello seriacutea
necesario un campo solar de CPCs de 150msup2 (Ciemat 2004)
FIGURA 36 Vista de la planta de reciclado de 750 000 envases plaacutesticos anuales de
plaguicidas (Ciemat 2004)
49
33 Proceso de Reciclado en la Planta de Tratamiento Propuesta
Esta planta realizaraacute un proceso de reciclado mecaacutenico en la cual se realiza la conversioacuten de
los deshechos plaacutesticos post-industriales o post-consumo en graacutenulos que pueden ser
reutilizados en la produccioacuten de otros productos tales como bolsas suelas cajones
reciclados envases no alimenticios y otros
FIGURA 37 Plaacutestico Triturado
bull Etapas del Proceso de Reciclado Mecaacutenico
Las etapas que se llevan a cabo en este proceso de reciclaje
50
a) Separacioacuten
En esta planta se recibiraacuten solamente envases de Polietileno de Alta Densidad (PEAD) ya
que los envases de plaguicidas en su mayoriacutea son de este material En el caso que se reciban
maacutes tipos de envases se deberaacute realizar lo siguiente
Preparacioacuten en una cinta transportadora de los diferentes tipos de plaacutesticos de acuerdo con
la identificacioacuten o con el aspecto visual En esta etapa tambieacuten se separan roacutetulos de
materiales diferentes tapas de botellas y productos compuestos por maacutes de un tipo de
plaacutestico envases metalizados broches etc
Por ser una etapa manual la eficiencia depende directamente de la praacutectica de las personas
que ejercen esta tarea Otro factor determinante de la calidad es la fuente de material a ser
separado dado que el que provee de la recoleccioacuten selectiva es maacutes limpio comparado con
el material proveniente de los basurales a cielo abierto
b) Molido o Triturado
Despueacutes de haber sido separados los diferentes tipos de plaacutesticos son molidos y
fragmentados en pequentildeas partes
51
c) Lavado
Despueacutes de triturado el plaacutestico pasa por una etapa de lavado para eliminar la suciedad Es
aquiacute donde el agua resultante del lavado recibiraacute el tratamiento adecuado propuesto por
medio de la fotocataacutelisis solar mencionado anteriormente
d) Secado
En esta etapa se retira el exceso de agua por centrifugado
e) Aglutinacioacuten
Ademaacutes de completar el secado el material es compactado reducieacutendose asiacute el volumen
que seraacute enviado a la extrusora La friccioacuten de los fragmentos contra la pared del equipo
rotativo provoca el aumento de la temperatura formaacutendose asiacute una masa plaacutestica El
aglutinador tambieacuten se utiliza para la incorporacioacuten de aditivos tales como cargas
pigmentos y lubricantes
f) Extrusioacuten
La extrusora funde y vuelve a la masa plaacutestica homogeacutenea A la salida de la extrusora se
encuentra el cabezal del cual sale en forma de ldquoespaguetirdquo continuo que es enfriado con
agua Enseguida este ldquoespaguetirdquo es picado en un granulador transformando en pedacitos
llamados pellets (granos plaacutesticos)
52
bull Reutilizacioacuten de los Plaacutesticos
La reutilizacioacuten es teacutecnicamente posible Seguacuten el grado de pureza del plaacutestico la suciedad
o tamantildeo de los desechos plaacutesticos a reutilizar se diferencian las siguientes formas de
reutilizacioacuten
a) Reutilizacioacuten de material
La reutilizacioacuten de material es factible cuando los desechos son de un soacutelo tipo como
sucede en produccioacuten y el procesamiento de plaacutesticos (ldquoscraprdquo o desperdicios en el proceso
de fabricacioacuten) (SERIN 2006)
En el caso de los termoplaacutesticos el reciclado del material significa transformar los plaacutesticos
usados en graacutenulos y luego en piezas modelados nuevas De esta forma solo es conveniente
para plaacutesticos usados limpios puros y de gran tamantildeo o bien para restos de la produccioacuten
En el caso de los termoriacutegidos se entiende por reutilizacioacuten el reciclaje de partiacuteculas Los
termoriacutegidos se trituran y agregan como carga al material virgen (SERIN 2006)
b) Reutilizacioacuten de la materia prima
En la reutilizacioacuten de la materia prima se minimizan los costos para la seleccioacuten y lavado
de plaacutesticos usados
53
Actualmente se utilizan las siguientes tecnologiacuteas para reutilizar la materia prima
a) Hidratacioacuten
b) Piroacutelisis Termoacutelisis
c) Produccioacuten de gas de siacutentesis
d) Solvoacutelisis
e) Proceso de altos hornos
En la figura 38 se muestran los procesos del reciclado de plaacutesticos
FIGURA 38 Procesos del Reciclado de Plaacutestico (SERIN 2006)
34 Estudio Econoacutemico
A continuacioacuten se realizaraacute un estudio en donde se definiraacuten los costos que estaacuten
involucrados en la realizacioacuten de esta planta de reciclaje propuesta El estudio consideraraacute
54
dos partes del proceso de tratamiento el reciclaje de los envases de plaacutestico y el
tratamiento del agua de lavado utilizada en el proceso de reciclaje
341 Costos de Recoleccioacuten y Transporte
Los costos de recoleccioacuten y transporte no se tomaraacuten en cuenta ya que el proceso y la
logiacutestica de recolecciones actuales son muy eficientes por lo que no se estaacute proponiendo
ninguacuten cambio aquiacute
El actual programa de recoleccioacuten recae en primera instancia en los usuarios de los envases
de plaguicidas ya que ellos son responsables de llevar sus envases vaciacuteos al centro de
acopio primario maacutes cercano Es ahiacute donde se recolectan los envases y son llevados al
centro de acopio temporal de la zona
En este caso en vez de llevarlos al centro de acopio temporal se llevaran directamente a la
planta de reciclaje propuesta Este es el uacutenico cambio el cual no representa ninguacuten costo
adicional es por eso que no se analizaran los costos involucrados en la recoleccioacuten y
transporte no se tomaraacuten en cuenta en la evaluacioacuten econoacutemica
Se recomienda una camioneta Pick up y se le puede adaptar una caja cerrada o redilas con
lona que permitan transportar un mayor volumen de envases a veces se puede adoptar un
remolque tipo jaula el maacuteximo que podraacute transportar estos vehiacuteculos seraacuten 400 kilos
(AMIFAC 2004)
55
342 Costos de la Planta de Reciclaje
a) Inversioacuten Inicial
Para el reciclaje primario que se llevaraacute a cabo en la planta es necesario contar con una
maacutequina especial la cual pueda realizar todos los procesos involucrados en el reciclaje los
cuales fueron mencionados anteriormente
Es por esto que se localizoacute a la empresa Dycomet SA de CV la cual se especializa en la
construccioacuten de los molinos PAGANI cuyas caracteriacutesticas los colocan como liacutederes en el
sector Esta empresa cuenta con unos sistemas de lavado para materiales plaacutesticos Estos
sistemas modulares cuentan con maquinas especiales para el molido lavado secado
aglutinado y extrusioacuten del los envases de plaacutestico En la Figura 39 se muestra el sistema
de lavado propuesto por la empresa Dycomet
El precio de este sistema de lavado es de $1 980 000 MN y su capacidad es de 300
kghora Esta capacidad es la menor con la que cuentan Ya que las que le siguen cuentan
con capacidades de 500 750 y 1000 kghora
56
FIGURA 39 Sistema de lavado para materiales plaacutesticos (Dycomet 2007)
b) Costos de Operacioacuten
bull Mano de Obra
Debido a que el sistema de lavado propuesto trabaja praacutecticamente por siacute solo uacutenicamente
se necesitaraacuten dos operadores para manejarla El primero de ellos seraacute el encargado de
recoger e introducir los envases recolectados al sistema de lavado El segundo estaraacute
encargado de recoger y acomodar toda la materia prima resultante del proceso de reciclaje
en el sistema de lavado
57
El salario miacutenimo en el estado de Puebla actualmente es de $ 4760 MN A estos
operadores se les pagaraacute un salario de $ 150 diarios Lo cual equivale a 315 veces maacutes el
salario miacutenimo Se consideraraacute que estos operadores trabajen los 7 diacuteas de la semana 8
horas diarias Por lo que los costos de mano de obra al antildeo seraacute de $ 109 50000 MN lo
cual se puede observar en la Tabla 34
TABLA 34 Costo Total de Mano de Obra en el Sistema de Lavado Para Materiales
Plaacutesticos
SALARIO POR OPERADOR
AL DIA
OPERADORES DIAS AL ANtildeO
LABORADOS
COSTO TOTAL AL
ANtildeO $ 15000 2 365 $ 109 50000
Fuente (elaboracioacuten propia)
bull Costos por Consumo de Energiacutea Eleacutectrica y Agua Potable
Estos costos al ser mucho menor en comparacioacuten a la inversioacuten inicial y a los demaacutes
costos se despreciaran ya que no afectan de manera significativa a la evaluacioacuten
econoacutemica
c) Costos por Mantenimiento Mayor y Menor
El costo de mantenimiento mayor o menos es el originado por todas las erogaciones
necesarias para conservar la maquinaria en buenas condiciones durante su vida econoacutemica
58
El mantenimiento menor se considera todas las erogaciones necesarias para efectuar
ajustes rutinarios reparaciones y cambios de repuestos que se efectuacutean en la propia planta
equipo auxiliar que realiza la maquinaria y otros materiales que sean necesarios
Las cuchillas del triturador es la parte del sistema de lavado que necesita mayor
mantenimiento Estas cuchillas seguacuten los teacutecnicos de PAGANI necesitan mantenimiento y
afilarlas por lo menos una vez a la semana
Es por esto que se consideraraacute un mantenimiento menor al antildeo con un costo aproximado al
2 del valor de adquisicioacuten del sistema de lavado En la Tabla 35 se muestra el costo
anual por mantenimiento menor
TABLA 35 Costo Anual por Mantenimiento Menor
VALOR DE ADQUISICIOacuteN DEL
SISTEMA DE LAVADO
PORCENTAJE DEL
MANTENIMIENTO MENOR
COSTO POR MANTENIMIENTO
MENOR AL ANtildeO
$ 1 980 0000 2 $ 39 60000 Fuente (elaboracioacuten propia)
En el caso del mantenimiento mayor se considera todas las erogaciones correspondientes a
las reparaciones de la maquinaria con personal especializado este cargo incluye la mano de
obra repuestos y renovaciones de partes de la maquinaria asiacute como otros materiales
necesarios
59
En este caso se consideraraacute un mantenimiento mayor cada quinto antildeo con un costo
aproximado del 5 del valor de adquisicioacuten del sistema de lavado En la Tabla 36 se
muestra el costo anual por mantenimiento mayor
TABLA 36 Costo Anual por Mantenimiento Mayor
VALOR DE ADQUISICIOacuteN DEL
SISTEMA DE LAVADO
PORCENTAJE DEL
MANTENIMIENTO MAYOR
COSTO POR MANTENIMIENTO
MAYOR AL ANtildeO
$ 1 980 0000 5 $ 99 00000 Fuente (elaboracioacuten propia)
343 Costos del Proceso de Tratamiento del Agua por Medio de la Fotocataacutelisis Solar
Para determinar los costos involucrados en este proceso se utilizaraacuten los datos y costos que
se obtuvieron tanto en la tesis ldquoPilot Plant Design for use in Solar Photocatalytic
Degradation Applicationsrdquo de la Ing Fernanda Rivas asiacute como datos de la planta de
tratamiento en El Ejido (Almeriacutea Espantildea) ambos mencionados anteriormente
bull Datos obtenidos de la Planta de Tratamiento en El Ejido
Como se mencionoacute anteriormente la planta fue disentildeada para un tratamiento anual inicial
de 750000 botellas (el 50 de las que se comercializan) Para ello seriacutea necesario un campo
60
solar de CPCs de 150m2 Este tratamiento generariacutea un volumen de aguas contaminadas de
1 875 m3antildeo lo cual equivale a aproximadamente 25 litros por botella En la Tabla 37 se
muestra un resumen de los datos maacutes relevantes y necesarios para calcular los costos de la
planta propuesta
TABLA 37 Caracteriacutesticas de la Planta de Tratamiento El Ejido (Almeriacutea Espantildea)
PLANTA DE TRATAMIENTO EL EJIDO
Capacidad de la planta 750 000 envases al antildeoCampo solar de CPCacuteS 150 msup2Promedio de carbono orgaacutenico total por envase vaciacuteo
050 gramos
Agua generada al antildeo 1 875 msup3antildeoAgua generada por envase 25 litrosFuente (Ciemat 2004)
bull Datos obtenidos de la tesis ldquoPilot Plant Design for use in Solar Photocatalytic
Degradation Applicationsrdquo
a) Inversioacuten Inicial para la Planta Piloto
Como se mencionoacute anteriormente el nuacutemero de los accesorios para la planta piloto fue
presentado en la Tabla 15 Los costos de estos accesorios son presentados en la Tabla 38
Estos precios son de diciembre del 2005
61
TABLA 38 Costos de los accesorios necesarios para la planta piloto de tratamiento de
agua
Fuente (Rivas 2005)
Como se puede observar el costo de inversioacuten inicial total es de $79 37276 MN Este
costo fue calculado con precios del 2005 por lo que se tuvo que realizar un caacutelculo con la
tasa de inflacioacuten de 40 cuyo valor actual en el 2007 seriacutea de $85 84958 MN
No Accesorios Precio (Pesos MX) Subtotal
4 m2 de colectores compuestos paraboacutelicos $1268242 $5072968
19 Vaacutelvula de 3 viacuteas de CPVC $138313 $2627938
60 Unioacuten de PVC $360 $21600
22 Codo de 90deg PVC $500 $11000
19 Vaacutelvula de Muestreo de CPVC $000
240 Anillos-O de Vitoacuten $200 $48000
1 Tanque Rotoplas (450 l) $57000 $57000
1 Vaacutelvula de globo para la salida del
tanque de PVC $3570 $3570
1 Manguera de HPDE $4200 $4200
2 Tuberiacutea de PVC $3000 $6000
1 Bomba Centriacutefuga (05 hp) $85000 $85000
TOTAL (Pesos MX) $7937276
62
b) Caacutelculo de la Capacidad de Envases a Tratar de la Planta Piloto
Como se mencionoacute anteriormente la capacidad de la planta piloto es de 350 litros y el
tiempo de operacioacuten es de 162 horas lo cual representa aproximadamente dos diacuteas de
operacioacuten de 8 horas cada diacutea Por lo que la capacidad de 350 litros se dividiraacute en dos diacuteas
por lo que la capacidad real al diacutea seraacute de 175 litros
Con los datos obtenidos de la planta de reciclaje El Ejido con su produccioacuten de 750 000
envases al antildeo generando 1 875 msup3 de aguas contaminadas y con la capacidad de 0175
m3 se puede hacer una regla de 3 para obtener la cantidad de envases al antildeo para la planta
piloto propuesta Con esto se obtiene una capacidad de 25 535 envases vacios al antildeo o 70
envases al diacutea
c) Costos de Operacioacuten
bull Mano de Obra
En la operacioacuten de la planta de tratamiento del agua contaminada se propondraacute tener a dos
operadores las 8 horas de trabajo al diacutea Ya que al igual que en el proceso del reciclado de
los plaacutesticos trabaja praacutecticamente por siacute solo sin embargo por lo que uacutenicamente se
necesitara a un operador que este supervisando su correcto funcionamiento
63
Como se mencionoacute anteriormente el salario miacutenimo en el estado de Puebla actualmente es
de $ 4760 MN A estos operadores tambieacuten se les pagaraacute un salario de $ 150 diarios Lo
cual equivale a 315 veces maacutes el salario miacutenimo Se consideraraacute que el operador trabajaraacute
los 7 diacuteas de la semana 8 horas diarias Por lo que el costo de mano de obra al antildeo se
pueden observar en la Tabla 39
TABLA 39 Costo Total de la Mano de Obra en la Planta de Tratamiento de Aguas
Contaminadas
SALARIO POR OPERADOR
AL DIA
OPERADORES DIAS AL ANtildeO
LABORADOS
COSTO TOTAL AL
ANtildeO
$ 15000 1 365 $ 54 75000 Fuente (elaboracioacuten propia)
bull Costos por Consumo de Energiacutea Eleacutectrica
El consumo de energiacutea en la planta de tratamiento por medio de fotocataacutelisis solar es muy
bajo ya que praacutecticamente requiere energiacutea eleacutectrica para operar la bomba centriacutefuga de
075kW Si la bomba va a estar operando 8 horas diarias los treinta diacuteas del mes tendraacute un
consumo de 180kWh al mes Si el precio en Meacutexico por kWh es de $ 0633 MN (CFE) el
costo al mes seraacute de $ 114 MN aproximadamente y al antildeo de $ 1 367 MN Este costo es
praacutecticamente despreciable y no alterariacutea la evaluacioacuten econoacutemica por lo que se
despreciaraacute
64
bull Costos por Consumo de Agua
El consumo de agua de la planta seraacute de 0175 msup3 al diacutea como ya comentoacute anteriormente
El precio actual en Puebla por msup3 es de $ 1391 MN (SOAPAP) Por lo que el costo por
consumo de agua seraacute de $ 244 MN diarios lo que representa aproximadamente $ 877
MN al antildeo Este costo al igual que el de la energiacutea eleacutectrica al ser tan bajo seraacute
despreciado en la evaluacioacuten econoacutemica
d) Costos por Mantenimiento Mayor y Menor
El mantenimiento menor tendraacute un costo anual ya que se necesitaraacuten hacer reparaciones en
sitio lavados desazolves alguacuten cambio de piezas de los tubos de vidrio limpieza etc El
principal problema que se debe de considerar en el mantenimiento menor es que los tubos
de vidrio de los colectores solares son muy fraacutegiles por lo que con alguna granizada o con
alguacuten otro impacto se rompen muy faacutecilmente y se necesita estarlos cambiando
constantemente
Otro problema que se tiene que considerar en la zona es la dureza del agua Esto provoca
que constantemente se tengan que estar cambiando algunas de las conexiones codos etc
65
Es por esto que eacuteste costo se consideraraacute con un gasto anual de aproximadamente del 15
del valor de la inversioacuten inicial para construir la planta el cual es de $85 84958MN por
lo que en la Tabla 310 se muestra el costo del mantenimiento menor
TABLA 310 Costo Anual por Mantenimiento Menor
VALOR DE INVERSION
INICIAL DE LA PLANTA
PORCENTAJE DEL
MANTENIMIENTO MENOR
COSTO POR MANTENIMIENTO
MENOR AL ANtildeO
$ 85 84958 15 $ 12 87744 Fuente (elaboracioacuten propia)
Por lo que respecta al mantenimiento mayor se realizaraacute cada 5 antildeos este mantenimiento
consistiraacute en la asistencia de personal especializado que incluiraacute la inspeccioacuten el
reemplazo y cambio de varias de las piezas e incluso el cambio de alguna parte del campo
solar de los CPCacutes Este mantenimiento mayor se consideraraacute con un costo aproximado del
40 del valor de la inversioacuten inicial En la Tabla 311 se muestra el costo del
mantenimiento mayor al antildeo
TABLA 311 Costo Anual por Mantenimiento Mayor
VALOR DE INVERSION
INICIAL DE LA PLANTA
PORCENTAJE DEL
MANTENIMIENTO MAYOR
COSTO POR MANTENIMIENTO
MAYOR AL ANtildeO
$ 85 84958 40 $ 34 33983 Fuente (elaboracioacuten propia)
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de la planta disentildeada para un tratamiento anual inicial de 750000 botellas (el 50 de las
que se comercializan) y una media de 050 g de COT de residuo por botella lo que
obligariacutea a tratar en una planta 375 kg de compuestos fitosanitarios Para ello seriacutea
necesario un campo solar de CPCs de 150msup2 (Ciemat 2004)
FIGURA 36 Vista de la planta de reciclado de 750 000 envases plaacutesticos anuales de
plaguicidas (Ciemat 2004)
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33 Proceso de Reciclado en la Planta de Tratamiento Propuesta
Esta planta realizaraacute un proceso de reciclado mecaacutenico en la cual se realiza la conversioacuten de
los deshechos plaacutesticos post-industriales o post-consumo en graacutenulos que pueden ser
reutilizados en la produccioacuten de otros productos tales como bolsas suelas cajones
reciclados envases no alimenticios y otros
FIGURA 37 Plaacutestico Triturado
bull Etapas del Proceso de Reciclado Mecaacutenico
Las etapas que se llevan a cabo en este proceso de reciclaje
50
a) Separacioacuten
En esta planta se recibiraacuten solamente envases de Polietileno de Alta Densidad (PEAD) ya
que los envases de plaguicidas en su mayoriacutea son de este material En el caso que se reciban
maacutes tipos de envases se deberaacute realizar lo siguiente
Preparacioacuten en una cinta transportadora de los diferentes tipos de plaacutesticos de acuerdo con
la identificacioacuten o con el aspecto visual En esta etapa tambieacuten se separan roacutetulos de
materiales diferentes tapas de botellas y productos compuestos por maacutes de un tipo de
plaacutestico envases metalizados broches etc
Por ser una etapa manual la eficiencia depende directamente de la praacutectica de las personas
que ejercen esta tarea Otro factor determinante de la calidad es la fuente de material a ser
separado dado que el que provee de la recoleccioacuten selectiva es maacutes limpio comparado con
el material proveniente de los basurales a cielo abierto
b) Molido o Triturado
Despueacutes de haber sido separados los diferentes tipos de plaacutesticos son molidos y
fragmentados en pequentildeas partes
51
c) Lavado
Despueacutes de triturado el plaacutestico pasa por una etapa de lavado para eliminar la suciedad Es
aquiacute donde el agua resultante del lavado recibiraacute el tratamiento adecuado propuesto por
medio de la fotocataacutelisis solar mencionado anteriormente
d) Secado
En esta etapa se retira el exceso de agua por centrifugado
e) Aglutinacioacuten
Ademaacutes de completar el secado el material es compactado reducieacutendose asiacute el volumen
que seraacute enviado a la extrusora La friccioacuten de los fragmentos contra la pared del equipo
rotativo provoca el aumento de la temperatura formaacutendose asiacute una masa plaacutestica El
aglutinador tambieacuten se utiliza para la incorporacioacuten de aditivos tales como cargas
pigmentos y lubricantes
f) Extrusioacuten
La extrusora funde y vuelve a la masa plaacutestica homogeacutenea A la salida de la extrusora se
encuentra el cabezal del cual sale en forma de ldquoespaguetirdquo continuo que es enfriado con
agua Enseguida este ldquoespaguetirdquo es picado en un granulador transformando en pedacitos
llamados pellets (granos plaacutesticos)
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bull Reutilizacioacuten de los Plaacutesticos
La reutilizacioacuten es teacutecnicamente posible Seguacuten el grado de pureza del plaacutestico la suciedad
o tamantildeo de los desechos plaacutesticos a reutilizar se diferencian las siguientes formas de
reutilizacioacuten
a) Reutilizacioacuten de material
La reutilizacioacuten de material es factible cuando los desechos son de un soacutelo tipo como
sucede en produccioacuten y el procesamiento de plaacutesticos (ldquoscraprdquo o desperdicios en el proceso
de fabricacioacuten) (SERIN 2006)
En el caso de los termoplaacutesticos el reciclado del material significa transformar los plaacutesticos
usados en graacutenulos y luego en piezas modelados nuevas De esta forma solo es conveniente
para plaacutesticos usados limpios puros y de gran tamantildeo o bien para restos de la produccioacuten
En el caso de los termoriacutegidos se entiende por reutilizacioacuten el reciclaje de partiacuteculas Los
termoriacutegidos se trituran y agregan como carga al material virgen (SERIN 2006)
b) Reutilizacioacuten de la materia prima
En la reutilizacioacuten de la materia prima se minimizan los costos para la seleccioacuten y lavado
de plaacutesticos usados
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Actualmente se utilizan las siguientes tecnologiacuteas para reutilizar la materia prima
a) Hidratacioacuten
b) Piroacutelisis Termoacutelisis
c) Produccioacuten de gas de siacutentesis
d) Solvoacutelisis
e) Proceso de altos hornos
En la figura 38 se muestran los procesos del reciclado de plaacutesticos
FIGURA 38 Procesos del Reciclado de Plaacutestico (SERIN 2006)
34 Estudio Econoacutemico
A continuacioacuten se realizaraacute un estudio en donde se definiraacuten los costos que estaacuten
involucrados en la realizacioacuten de esta planta de reciclaje propuesta El estudio consideraraacute
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dos partes del proceso de tratamiento el reciclaje de los envases de plaacutestico y el
tratamiento del agua de lavado utilizada en el proceso de reciclaje
341 Costos de Recoleccioacuten y Transporte
Los costos de recoleccioacuten y transporte no se tomaraacuten en cuenta ya que el proceso y la
logiacutestica de recolecciones actuales son muy eficientes por lo que no se estaacute proponiendo
ninguacuten cambio aquiacute
El actual programa de recoleccioacuten recae en primera instancia en los usuarios de los envases
de plaguicidas ya que ellos son responsables de llevar sus envases vaciacuteos al centro de
acopio primario maacutes cercano Es ahiacute donde se recolectan los envases y son llevados al
centro de acopio temporal de la zona
En este caso en vez de llevarlos al centro de acopio temporal se llevaran directamente a la
planta de reciclaje propuesta Este es el uacutenico cambio el cual no representa ninguacuten costo
adicional es por eso que no se analizaran los costos involucrados en la recoleccioacuten y
transporte no se tomaraacuten en cuenta en la evaluacioacuten econoacutemica
Se recomienda una camioneta Pick up y se le puede adaptar una caja cerrada o redilas con
lona que permitan transportar un mayor volumen de envases a veces se puede adoptar un
remolque tipo jaula el maacuteximo que podraacute transportar estos vehiacuteculos seraacuten 400 kilos
(AMIFAC 2004)
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342 Costos de la Planta de Reciclaje
a) Inversioacuten Inicial
Para el reciclaje primario que se llevaraacute a cabo en la planta es necesario contar con una
maacutequina especial la cual pueda realizar todos los procesos involucrados en el reciclaje los
cuales fueron mencionados anteriormente
Es por esto que se localizoacute a la empresa Dycomet SA de CV la cual se especializa en la
construccioacuten de los molinos PAGANI cuyas caracteriacutesticas los colocan como liacutederes en el
sector Esta empresa cuenta con unos sistemas de lavado para materiales plaacutesticos Estos
sistemas modulares cuentan con maquinas especiales para el molido lavado secado
aglutinado y extrusioacuten del los envases de plaacutestico En la Figura 39 se muestra el sistema
de lavado propuesto por la empresa Dycomet
El precio de este sistema de lavado es de $1 980 000 MN y su capacidad es de 300
kghora Esta capacidad es la menor con la que cuentan Ya que las que le siguen cuentan
con capacidades de 500 750 y 1000 kghora
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FIGURA 39 Sistema de lavado para materiales plaacutesticos (Dycomet 2007)
b) Costos de Operacioacuten
bull Mano de Obra
Debido a que el sistema de lavado propuesto trabaja praacutecticamente por siacute solo uacutenicamente
se necesitaraacuten dos operadores para manejarla El primero de ellos seraacute el encargado de
recoger e introducir los envases recolectados al sistema de lavado El segundo estaraacute
encargado de recoger y acomodar toda la materia prima resultante del proceso de reciclaje
en el sistema de lavado
57
El salario miacutenimo en el estado de Puebla actualmente es de $ 4760 MN A estos
operadores se les pagaraacute un salario de $ 150 diarios Lo cual equivale a 315 veces maacutes el
salario miacutenimo Se consideraraacute que estos operadores trabajen los 7 diacuteas de la semana 8
horas diarias Por lo que los costos de mano de obra al antildeo seraacute de $ 109 50000 MN lo
cual se puede observar en la Tabla 34
TABLA 34 Costo Total de Mano de Obra en el Sistema de Lavado Para Materiales
Plaacutesticos
SALARIO POR OPERADOR
AL DIA
OPERADORES DIAS AL ANtildeO
LABORADOS
COSTO TOTAL AL
ANtildeO $ 15000 2 365 $ 109 50000
Fuente (elaboracioacuten propia)
bull Costos por Consumo de Energiacutea Eleacutectrica y Agua Potable
Estos costos al ser mucho menor en comparacioacuten a la inversioacuten inicial y a los demaacutes
costos se despreciaran ya que no afectan de manera significativa a la evaluacioacuten
econoacutemica
c) Costos por Mantenimiento Mayor y Menor
El costo de mantenimiento mayor o menos es el originado por todas las erogaciones
necesarias para conservar la maquinaria en buenas condiciones durante su vida econoacutemica
58
El mantenimiento menor se considera todas las erogaciones necesarias para efectuar
ajustes rutinarios reparaciones y cambios de repuestos que se efectuacutean en la propia planta
equipo auxiliar que realiza la maquinaria y otros materiales que sean necesarios
Las cuchillas del triturador es la parte del sistema de lavado que necesita mayor
mantenimiento Estas cuchillas seguacuten los teacutecnicos de PAGANI necesitan mantenimiento y
afilarlas por lo menos una vez a la semana
Es por esto que se consideraraacute un mantenimiento menor al antildeo con un costo aproximado al
2 del valor de adquisicioacuten del sistema de lavado En la Tabla 35 se muestra el costo
anual por mantenimiento menor
TABLA 35 Costo Anual por Mantenimiento Menor
VALOR DE ADQUISICIOacuteN DEL
SISTEMA DE LAVADO
PORCENTAJE DEL
MANTENIMIENTO MENOR
COSTO POR MANTENIMIENTO
MENOR AL ANtildeO
$ 1 980 0000 2 $ 39 60000 Fuente (elaboracioacuten propia)
En el caso del mantenimiento mayor se considera todas las erogaciones correspondientes a
las reparaciones de la maquinaria con personal especializado este cargo incluye la mano de
obra repuestos y renovaciones de partes de la maquinaria asiacute como otros materiales
necesarios
59
En este caso se consideraraacute un mantenimiento mayor cada quinto antildeo con un costo
aproximado del 5 del valor de adquisicioacuten del sistema de lavado En la Tabla 36 se
muestra el costo anual por mantenimiento mayor
TABLA 36 Costo Anual por Mantenimiento Mayor
VALOR DE ADQUISICIOacuteN DEL
SISTEMA DE LAVADO
PORCENTAJE DEL
MANTENIMIENTO MAYOR
COSTO POR MANTENIMIENTO
MAYOR AL ANtildeO
$ 1 980 0000 5 $ 99 00000 Fuente (elaboracioacuten propia)
343 Costos del Proceso de Tratamiento del Agua por Medio de la Fotocataacutelisis Solar
Para determinar los costos involucrados en este proceso se utilizaraacuten los datos y costos que
se obtuvieron tanto en la tesis ldquoPilot Plant Design for use in Solar Photocatalytic
Degradation Applicationsrdquo de la Ing Fernanda Rivas asiacute como datos de la planta de
tratamiento en El Ejido (Almeriacutea Espantildea) ambos mencionados anteriormente
bull Datos obtenidos de la Planta de Tratamiento en El Ejido
Como se mencionoacute anteriormente la planta fue disentildeada para un tratamiento anual inicial
de 750000 botellas (el 50 de las que se comercializan) Para ello seriacutea necesario un campo
60
solar de CPCs de 150m2 Este tratamiento generariacutea un volumen de aguas contaminadas de
1 875 m3antildeo lo cual equivale a aproximadamente 25 litros por botella En la Tabla 37 se
muestra un resumen de los datos maacutes relevantes y necesarios para calcular los costos de la
planta propuesta
TABLA 37 Caracteriacutesticas de la Planta de Tratamiento El Ejido (Almeriacutea Espantildea)
PLANTA DE TRATAMIENTO EL EJIDO
Capacidad de la planta 750 000 envases al antildeoCampo solar de CPCacuteS 150 msup2Promedio de carbono orgaacutenico total por envase vaciacuteo
050 gramos
Agua generada al antildeo 1 875 msup3antildeoAgua generada por envase 25 litrosFuente (Ciemat 2004)
bull Datos obtenidos de la tesis ldquoPilot Plant Design for use in Solar Photocatalytic
Degradation Applicationsrdquo
a) Inversioacuten Inicial para la Planta Piloto
Como se mencionoacute anteriormente el nuacutemero de los accesorios para la planta piloto fue
presentado en la Tabla 15 Los costos de estos accesorios son presentados en la Tabla 38
Estos precios son de diciembre del 2005
61
TABLA 38 Costos de los accesorios necesarios para la planta piloto de tratamiento de
agua
Fuente (Rivas 2005)
Como se puede observar el costo de inversioacuten inicial total es de $79 37276 MN Este
costo fue calculado con precios del 2005 por lo que se tuvo que realizar un caacutelculo con la
tasa de inflacioacuten de 40 cuyo valor actual en el 2007 seriacutea de $85 84958 MN
No Accesorios Precio (Pesos MX) Subtotal
4 m2 de colectores compuestos paraboacutelicos $1268242 $5072968
19 Vaacutelvula de 3 viacuteas de CPVC $138313 $2627938
60 Unioacuten de PVC $360 $21600
22 Codo de 90deg PVC $500 $11000
19 Vaacutelvula de Muestreo de CPVC $000
240 Anillos-O de Vitoacuten $200 $48000
1 Tanque Rotoplas (450 l) $57000 $57000
1 Vaacutelvula de globo para la salida del
tanque de PVC $3570 $3570
1 Manguera de HPDE $4200 $4200
2 Tuberiacutea de PVC $3000 $6000
1 Bomba Centriacutefuga (05 hp) $85000 $85000
TOTAL (Pesos MX) $7937276
62
b) Caacutelculo de la Capacidad de Envases a Tratar de la Planta Piloto
Como se mencionoacute anteriormente la capacidad de la planta piloto es de 350 litros y el
tiempo de operacioacuten es de 162 horas lo cual representa aproximadamente dos diacuteas de
operacioacuten de 8 horas cada diacutea Por lo que la capacidad de 350 litros se dividiraacute en dos diacuteas
por lo que la capacidad real al diacutea seraacute de 175 litros
Con los datos obtenidos de la planta de reciclaje El Ejido con su produccioacuten de 750 000
envases al antildeo generando 1 875 msup3 de aguas contaminadas y con la capacidad de 0175
m3 se puede hacer una regla de 3 para obtener la cantidad de envases al antildeo para la planta
piloto propuesta Con esto se obtiene una capacidad de 25 535 envases vacios al antildeo o 70
envases al diacutea
c) Costos de Operacioacuten
bull Mano de Obra
En la operacioacuten de la planta de tratamiento del agua contaminada se propondraacute tener a dos
operadores las 8 horas de trabajo al diacutea Ya que al igual que en el proceso del reciclado de
los plaacutesticos trabaja praacutecticamente por siacute solo sin embargo por lo que uacutenicamente se
necesitara a un operador que este supervisando su correcto funcionamiento
63
Como se mencionoacute anteriormente el salario miacutenimo en el estado de Puebla actualmente es
de $ 4760 MN A estos operadores tambieacuten se les pagaraacute un salario de $ 150 diarios Lo
cual equivale a 315 veces maacutes el salario miacutenimo Se consideraraacute que el operador trabajaraacute
los 7 diacuteas de la semana 8 horas diarias Por lo que el costo de mano de obra al antildeo se
pueden observar en la Tabla 39
TABLA 39 Costo Total de la Mano de Obra en la Planta de Tratamiento de Aguas
Contaminadas
SALARIO POR OPERADOR
AL DIA
OPERADORES DIAS AL ANtildeO
LABORADOS
COSTO TOTAL AL
ANtildeO
$ 15000 1 365 $ 54 75000 Fuente (elaboracioacuten propia)
bull Costos por Consumo de Energiacutea Eleacutectrica
El consumo de energiacutea en la planta de tratamiento por medio de fotocataacutelisis solar es muy
bajo ya que praacutecticamente requiere energiacutea eleacutectrica para operar la bomba centriacutefuga de
075kW Si la bomba va a estar operando 8 horas diarias los treinta diacuteas del mes tendraacute un
consumo de 180kWh al mes Si el precio en Meacutexico por kWh es de $ 0633 MN (CFE) el
costo al mes seraacute de $ 114 MN aproximadamente y al antildeo de $ 1 367 MN Este costo es
praacutecticamente despreciable y no alterariacutea la evaluacioacuten econoacutemica por lo que se
despreciaraacute
64
bull Costos por Consumo de Agua
El consumo de agua de la planta seraacute de 0175 msup3 al diacutea como ya comentoacute anteriormente
El precio actual en Puebla por msup3 es de $ 1391 MN (SOAPAP) Por lo que el costo por
consumo de agua seraacute de $ 244 MN diarios lo que representa aproximadamente $ 877
MN al antildeo Este costo al igual que el de la energiacutea eleacutectrica al ser tan bajo seraacute
despreciado en la evaluacioacuten econoacutemica
d) Costos por Mantenimiento Mayor y Menor
El mantenimiento menor tendraacute un costo anual ya que se necesitaraacuten hacer reparaciones en
sitio lavados desazolves alguacuten cambio de piezas de los tubos de vidrio limpieza etc El
principal problema que se debe de considerar en el mantenimiento menor es que los tubos
de vidrio de los colectores solares son muy fraacutegiles por lo que con alguna granizada o con
alguacuten otro impacto se rompen muy faacutecilmente y se necesita estarlos cambiando
constantemente
Otro problema que se tiene que considerar en la zona es la dureza del agua Esto provoca
que constantemente se tengan que estar cambiando algunas de las conexiones codos etc
65
Es por esto que eacuteste costo se consideraraacute con un gasto anual de aproximadamente del 15
del valor de la inversioacuten inicial para construir la planta el cual es de $85 84958MN por
lo que en la Tabla 310 se muestra el costo del mantenimiento menor
TABLA 310 Costo Anual por Mantenimiento Menor
VALOR DE INVERSION
INICIAL DE LA PLANTA
PORCENTAJE DEL
MANTENIMIENTO MENOR
COSTO POR MANTENIMIENTO
MENOR AL ANtildeO
$ 85 84958 15 $ 12 87744 Fuente (elaboracioacuten propia)
Por lo que respecta al mantenimiento mayor se realizaraacute cada 5 antildeos este mantenimiento
consistiraacute en la asistencia de personal especializado que incluiraacute la inspeccioacuten el
reemplazo y cambio de varias de las piezas e incluso el cambio de alguna parte del campo
solar de los CPCacutes Este mantenimiento mayor se consideraraacute con un costo aproximado del
40 del valor de la inversioacuten inicial En la Tabla 311 se muestra el costo del
mantenimiento mayor al antildeo
TABLA 311 Costo Anual por Mantenimiento Mayor
VALOR DE INVERSION
INICIAL DE LA PLANTA
PORCENTAJE DEL
MANTENIMIENTO MAYOR
COSTO POR MANTENIMIENTO
MAYOR AL ANtildeO
$ 85 84958 40 $ 34 33983 Fuente (elaboracioacuten propia)
49
33 Proceso de Reciclado en la Planta de Tratamiento Propuesta
Esta planta realizaraacute un proceso de reciclado mecaacutenico en la cual se realiza la conversioacuten de
los deshechos plaacutesticos post-industriales o post-consumo en graacutenulos que pueden ser
reutilizados en la produccioacuten de otros productos tales como bolsas suelas cajones
reciclados envases no alimenticios y otros
FIGURA 37 Plaacutestico Triturado
bull Etapas del Proceso de Reciclado Mecaacutenico
Las etapas que se llevan a cabo en este proceso de reciclaje
50
a) Separacioacuten
En esta planta se recibiraacuten solamente envases de Polietileno de Alta Densidad (PEAD) ya
que los envases de plaguicidas en su mayoriacutea son de este material En el caso que se reciban
maacutes tipos de envases se deberaacute realizar lo siguiente
Preparacioacuten en una cinta transportadora de los diferentes tipos de plaacutesticos de acuerdo con
la identificacioacuten o con el aspecto visual En esta etapa tambieacuten se separan roacutetulos de
materiales diferentes tapas de botellas y productos compuestos por maacutes de un tipo de
plaacutestico envases metalizados broches etc
Por ser una etapa manual la eficiencia depende directamente de la praacutectica de las personas
que ejercen esta tarea Otro factor determinante de la calidad es la fuente de material a ser
separado dado que el que provee de la recoleccioacuten selectiva es maacutes limpio comparado con
el material proveniente de los basurales a cielo abierto
b) Molido o Triturado
Despueacutes de haber sido separados los diferentes tipos de plaacutesticos son molidos y
fragmentados en pequentildeas partes
51
c) Lavado
Despueacutes de triturado el plaacutestico pasa por una etapa de lavado para eliminar la suciedad Es
aquiacute donde el agua resultante del lavado recibiraacute el tratamiento adecuado propuesto por
medio de la fotocataacutelisis solar mencionado anteriormente
d) Secado
En esta etapa se retira el exceso de agua por centrifugado
e) Aglutinacioacuten
Ademaacutes de completar el secado el material es compactado reducieacutendose asiacute el volumen
que seraacute enviado a la extrusora La friccioacuten de los fragmentos contra la pared del equipo
rotativo provoca el aumento de la temperatura formaacutendose asiacute una masa plaacutestica El
aglutinador tambieacuten se utiliza para la incorporacioacuten de aditivos tales como cargas
pigmentos y lubricantes
f) Extrusioacuten
La extrusora funde y vuelve a la masa plaacutestica homogeacutenea A la salida de la extrusora se
encuentra el cabezal del cual sale en forma de ldquoespaguetirdquo continuo que es enfriado con
agua Enseguida este ldquoespaguetirdquo es picado en un granulador transformando en pedacitos
llamados pellets (granos plaacutesticos)
52
bull Reutilizacioacuten de los Plaacutesticos
La reutilizacioacuten es teacutecnicamente posible Seguacuten el grado de pureza del plaacutestico la suciedad
o tamantildeo de los desechos plaacutesticos a reutilizar se diferencian las siguientes formas de
reutilizacioacuten
a) Reutilizacioacuten de material
La reutilizacioacuten de material es factible cuando los desechos son de un soacutelo tipo como
sucede en produccioacuten y el procesamiento de plaacutesticos (ldquoscraprdquo o desperdicios en el proceso
de fabricacioacuten) (SERIN 2006)
En el caso de los termoplaacutesticos el reciclado del material significa transformar los plaacutesticos
usados en graacutenulos y luego en piezas modelados nuevas De esta forma solo es conveniente
para plaacutesticos usados limpios puros y de gran tamantildeo o bien para restos de la produccioacuten
En el caso de los termoriacutegidos se entiende por reutilizacioacuten el reciclaje de partiacuteculas Los
termoriacutegidos se trituran y agregan como carga al material virgen (SERIN 2006)
b) Reutilizacioacuten de la materia prima
En la reutilizacioacuten de la materia prima se minimizan los costos para la seleccioacuten y lavado
de plaacutesticos usados
53
Actualmente se utilizan las siguientes tecnologiacuteas para reutilizar la materia prima
a) Hidratacioacuten
b) Piroacutelisis Termoacutelisis
c) Produccioacuten de gas de siacutentesis
d) Solvoacutelisis
e) Proceso de altos hornos
En la figura 38 se muestran los procesos del reciclado de plaacutesticos
FIGURA 38 Procesos del Reciclado de Plaacutestico (SERIN 2006)
34 Estudio Econoacutemico
A continuacioacuten se realizaraacute un estudio en donde se definiraacuten los costos que estaacuten
involucrados en la realizacioacuten de esta planta de reciclaje propuesta El estudio consideraraacute
54
dos partes del proceso de tratamiento el reciclaje de los envases de plaacutestico y el
tratamiento del agua de lavado utilizada en el proceso de reciclaje
341 Costos de Recoleccioacuten y Transporte
Los costos de recoleccioacuten y transporte no se tomaraacuten en cuenta ya que el proceso y la
logiacutestica de recolecciones actuales son muy eficientes por lo que no se estaacute proponiendo
ninguacuten cambio aquiacute
El actual programa de recoleccioacuten recae en primera instancia en los usuarios de los envases
de plaguicidas ya que ellos son responsables de llevar sus envases vaciacuteos al centro de
acopio primario maacutes cercano Es ahiacute donde se recolectan los envases y son llevados al
centro de acopio temporal de la zona
En este caso en vez de llevarlos al centro de acopio temporal se llevaran directamente a la
planta de reciclaje propuesta Este es el uacutenico cambio el cual no representa ninguacuten costo
adicional es por eso que no se analizaran los costos involucrados en la recoleccioacuten y
transporte no se tomaraacuten en cuenta en la evaluacioacuten econoacutemica
Se recomienda una camioneta Pick up y se le puede adaptar una caja cerrada o redilas con
lona que permitan transportar un mayor volumen de envases a veces se puede adoptar un
remolque tipo jaula el maacuteximo que podraacute transportar estos vehiacuteculos seraacuten 400 kilos
(AMIFAC 2004)
55
342 Costos de la Planta de Reciclaje
a) Inversioacuten Inicial
Para el reciclaje primario que se llevaraacute a cabo en la planta es necesario contar con una
maacutequina especial la cual pueda realizar todos los procesos involucrados en el reciclaje los
cuales fueron mencionados anteriormente
Es por esto que se localizoacute a la empresa Dycomet SA de CV la cual se especializa en la
construccioacuten de los molinos PAGANI cuyas caracteriacutesticas los colocan como liacutederes en el
sector Esta empresa cuenta con unos sistemas de lavado para materiales plaacutesticos Estos
sistemas modulares cuentan con maquinas especiales para el molido lavado secado
aglutinado y extrusioacuten del los envases de plaacutestico En la Figura 39 se muestra el sistema
de lavado propuesto por la empresa Dycomet
El precio de este sistema de lavado es de $1 980 000 MN y su capacidad es de 300
kghora Esta capacidad es la menor con la que cuentan Ya que las que le siguen cuentan
con capacidades de 500 750 y 1000 kghora
56
FIGURA 39 Sistema de lavado para materiales plaacutesticos (Dycomet 2007)
b) Costos de Operacioacuten
bull Mano de Obra
Debido a que el sistema de lavado propuesto trabaja praacutecticamente por siacute solo uacutenicamente
se necesitaraacuten dos operadores para manejarla El primero de ellos seraacute el encargado de
recoger e introducir los envases recolectados al sistema de lavado El segundo estaraacute
encargado de recoger y acomodar toda la materia prima resultante del proceso de reciclaje
en el sistema de lavado
57
El salario miacutenimo en el estado de Puebla actualmente es de $ 4760 MN A estos
operadores se les pagaraacute un salario de $ 150 diarios Lo cual equivale a 315 veces maacutes el
salario miacutenimo Se consideraraacute que estos operadores trabajen los 7 diacuteas de la semana 8
horas diarias Por lo que los costos de mano de obra al antildeo seraacute de $ 109 50000 MN lo
cual se puede observar en la Tabla 34
TABLA 34 Costo Total de Mano de Obra en el Sistema de Lavado Para Materiales
Plaacutesticos
SALARIO POR OPERADOR
AL DIA
OPERADORES DIAS AL ANtildeO
LABORADOS
COSTO TOTAL AL
ANtildeO $ 15000 2 365 $ 109 50000
Fuente (elaboracioacuten propia)
bull Costos por Consumo de Energiacutea Eleacutectrica y Agua Potable
Estos costos al ser mucho menor en comparacioacuten a la inversioacuten inicial y a los demaacutes
costos se despreciaran ya que no afectan de manera significativa a la evaluacioacuten
econoacutemica
c) Costos por Mantenimiento Mayor y Menor
El costo de mantenimiento mayor o menos es el originado por todas las erogaciones
necesarias para conservar la maquinaria en buenas condiciones durante su vida econoacutemica
58
El mantenimiento menor se considera todas las erogaciones necesarias para efectuar
ajustes rutinarios reparaciones y cambios de repuestos que se efectuacutean en la propia planta
equipo auxiliar que realiza la maquinaria y otros materiales que sean necesarios
Las cuchillas del triturador es la parte del sistema de lavado que necesita mayor
mantenimiento Estas cuchillas seguacuten los teacutecnicos de PAGANI necesitan mantenimiento y
afilarlas por lo menos una vez a la semana
Es por esto que se consideraraacute un mantenimiento menor al antildeo con un costo aproximado al
2 del valor de adquisicioacuten del sistema de lavado En la Tabla 35 se muestra el costo
anual por mantenimiento menor
TABLA 35 Costo Anual por Mantenimiento Menor
VALOR DE ADQUISICIOacuteN DEL
SISTEMA DE LAVADO
PORCENTAJE DEL
MANTENIMIENTO MENOR
COSTO POR MANTENIMIENTO
MENOR AL ANtildeO
$ 1 980 0000 2 $ 39 60000 Fuente (elaboracioacuten propia)
En el caso del mantenimiento mayor se considera todas las erogaciones correspondientes a
las reparaciones de la maquinaria con personal especializado este cargo incluye la mano de
obra repuestos y renovaciones de partes de la maquinaria asiacute como otros materiales
necesarios
59
En este caso se consideraraacute un mantenimiento mayor cada quinto antildeo con un costo
aproximado del 5 del valor de adquisicioacuten del sistema de lavado En la Tabla 36 se
muestra el costo anual por mantenimiento mayor
TABLA 36 Costo Anual por Mantenimiento Mayor
VALOR DE ADQUISICIOacuteN DEL
SISTEMA DE LAVADO
PORCENTAJE DEL
MANTENIMIENTO MAYOR
COSTO POR MANTENIMIENTO
MAYOR AL ANtildeO
$ 1 980 0000 5 $ 99 00000 Fuente (elaboracioacuten propia)
343 Costos del Proceso de Tratamiento del Agua por Medio de la Fotocataacutelisis Solar
Para determinar los costos involucrados en este proceso se utilizaraacuten los datos y costos que
se obtuvieron tanto en la tesis ldquoPilot Plant Design for use in Solar Photocatalytic
Degradation Applicationsrdquo de la Ing Fernanda Rivas asiacute como datos de la planta de
tratamiento en El Ejido (Almeriacutea Espantildea) ambos mencionados anteriormente
bull Datos obtenidos de la Planta de Tratamiento en El Ejido
Como se mencionoacute anteriormente la planta fue disentildeada para un tratamiento anual inicial
de 750000 botellas (el 50 de las que se comercializan) Para ello seriacutea necesario un campo
60
solar de CPCs de 150m2 Este tratamiento generariacutea un volumen de aguas contaminadas de
1 875 m3antildeo lo cual equivale a aproximadamente 25 litros por botella En la Tabla 37 se
muestra un resumen de los datos maacutes relevantes y necesarios para calcular los costos de la
planta propuesta
TABLA 37 Caracteriacutesticas de la Planta de Tratamiento El Ejido (Almeriacutea Espantildea)
PLANTA DE TRATAMIENTO EL EJIDO
Capacidad de la planta 750 000 envases al antildeoCampo solar de CPCacuteS 150 msup2Promedio de carbono orgaacutenico total por envase vaciacuteo
050 gramos
Agua generada al antildeo 1 875 msup3antildeoAgua generada por envase 25 litrosFuente (Ciemat 2004)
bull Datos obtenidos de la tesis ldquoPilot Plant Design for use in Solar Photocatalytic
Degradation Applicationsrdquo
a) Inversioacuten Inicial para la Planta Piloto
Como se mencionoacute anteriormente el nuacutemero de los accesorios para la planta piloto fue
presentado en la Tabla 15 Los costos de estos accesorios son presentados en la Tabla 38
Estos precios son de diciembre del 2005
61
TABLA 38 Costos de los accesorios necesarios para la planta piloto de tratamiento de
agua
Fuente (Rivas 2005)
Como se puede observar el costo de inversioacuten inicial total es de $79 37276 MN Este
costo fue calculado con precios del 2005 por lo que se tuvo que realizar un caacutelculo con la
tasa de inflacioacuten de 40 cuyo valor actual en el 2007 seriacutea de $85 84958 MN
No Accesorios Precio (Pesos MX) Subtotal
4 m2 de colectores compuestos paraboacutelicos $1268242 $5072968
19 Vaacutelvula de 3 viacuteas de CPVC $138313 $2627938
60 Unioacuten de PVC $360 $21600
22 Codo de 90deg PVC $500 $11000
19 Vaacutelvula de Muestreo de CPVC $000
240 Anillos-O de Vitoacuten $200 $48000
1 Tanque Rotoplas (450 l) $57000 $57000
1 Vaacutelvula de globo para la salida del
tanque de PVC $3570 $3570
1 Manguera de HPDE $4200 $4200
2 Tuberiacutea de PVC $3000 $6000
1 Bomba Centriacutefuga (05 hp) $85000 $85000
TOTAL (Pesos MX) $7937276
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b) Caacutelculo de la Capacidad de Envases a Tratar de la Planta Piloto
Como se mencionoacute anteriormente la capacidad de la planta piloto es de 350 litros y el
tiempo de operacioacuten es de 162 horas lo cual representa aproximadamente dos diacuteas de
operacioacuten de 8 horas cada diacutea Por lo que la capacidad de 350 litros se dividiraacute en dos diacuteas
por lo que la capacidad real al diacutea seraacute de 175 litros
Con los datos obtenidos de la planta de reciclaje El Ejido con su produccioacuten de 750 000
envases al antildeo generando 1 875 msup3 de aguas contaminadas y con la capacidad de 0175
m3 se puede hacer una regla de 3 para obtener la cantidad de envases al antildeo para la planta
piloto propuesta Con esto se obtiene una capacidad de 25 535 envases vacios al antildeo o 70
envases al diacutea
c) Costos de Operacioacuten
bull Mano de Obra
En la operacioacuten de la planta de tratamiento del agua contaminada se propondraacute tener a dos
operadores las 8 horas de trabajo al diacutea Ya que al igual que en el proceso del reciclado de
los plaacutesticos trabaja praacutecticamente por siacute solo sin embargo por lo que uacutenicamente se
necesitara a un operador que este supervisando su correcto funcionamiento
63
Como se mencionoacute anteriormente el salario miacutenimo en el estado de Puebla actualmente es
de $ 4760 MN A estos operadores tambieacuten se les pagaraacute un salario de $ 150 diarios Lo
cual equivale a 315 veces maacutes el salario miacutenimo Se consideraraacute que el operador trabajaraacute
los 7 diacuteas de la semana 8 horas diarias Por lo que el costo de mano de obra al antildeo se
pueden observar en la Tabla 39
TABLA 39 Costo Total de la Mano de Obra en la Planta de Tratamiento de Aguas
Contaminadas
SALARIO POR OPERADOR
AL DIA
OPERADORES DIAS AL ANtildeO
LABORADOS
COSTO TOTAL AL
ANtildeO
$ 15000 1 365 $ 54 75000 Fuente (elaboracioacuten propia)
bull Costos por Consumo de Energiacutea Eleacutectrica
El consumo de energiacutea en la planta de tratamiento por medio de fotocataacutelisis solar es muy
bajo ya que praacutecticamente requiere energiacutea eleacutectrica para operar la bomba centriacutefuga de
075kW Si la bomba va a estar operando 8 horas diarias los treinta diacuteas del mes tendraacute un
consumo de 180kWh al mes Si el precio en Meacutexico por kWh es de $ 0633 MN (CFE) el
costo al mes seraacute de $ 114 MN aproximadamente y al antildeo de $ 1 367 MN Este costo es
praacutecticamente despreciable y no alterariacutea la evaluacioacuten econoacutemica por lo que se
despreciaraacute
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bull Costos por Consumo de Agua
El consumo de agua de la planta seraacute de 0175 msup3 al diacutea como ya comentoacute anteriormente
El precio actual en Puebla por msup3 es de $ 1391 MN (SOAPAP) Por lo que el costo por
consumo de agua seraacute de $ 244 MN diarios lo que representa aproximadamente $ 877
MN al antildeo Este costo al igual que el de la energiacutea eleacutectrica al ser tan bajo seraacute
despreciado en la evaluacioacuten econoacutemica
d) Costos por Mantenimiento Mayor y Menor
El mantenimiento menor tendraacute un costo anual ya que se necesitaraacuten hacer reparaciones en
sitio lavados desazolves alguacuten cambio de piezas de los tubos de vidrio limpieza etc El
principal problema que se debe de considerar en el mantenimiento menor es que los tubos
de vidrio de los colectores solares son muy fraacutegiles por lo que con alguna granizada o con
alguacuten otro impacto se rompen muy faacutecilmente y se necesita estarlos cambiando
constantemente
Otro problema que se tiene que considerar en la zona es la dureza del agua Esto provoca
que constantemente se tengan que estar cambiando algunas de las conexiones codos etc
65
Es por esto que eacuteste costo se consideraraacute con un gasto anual de aproximadamente del 15
del valor de la inversioacuten inicial para construir la planta el cual es de $85 84958MN por
lo que en la Tabla 310 se muestra el costo del mantenimiento menor
TABLA 310 Costo Anual por Mantenimiento Menor
VALOR DE INVERSION
INICIAL DE LA PLANTA
PORCENTAJE DEL
MANTENIMIENTO MENOR
COSTO POR MANTENIMIENTO
MENOR AL ANtildeO
$ 85 84958 15 $ 12 87744 Fuente (elaboracioacuten propia)
Por lo que respecta al mantenimiento mayor se realizaraacute cada 5 antildeos este mantenimiento
consistiraacute en la asistencia de personal especializado que incluiraacute la inspeccioacuten el
reemplazo y cambio de varias de las piezas e incluso el cambio de alguna parte del campo
solar de los CPCacutes Este mantenimiento mayor se consideraraacute con un costo aproximado del
40 del valor de la inversioacuten inicial En la Tabla 311 se muestra el costo del
mantenimiento mayor al antildeo
TABLA 311 Costo Anual por Mantenimiento Mayor
VALOR DE INVERSION
INICIAL DE LA PLANTA
PORCENTAJE DEL
MANTENIMIENTO MAYOR
COSTO POR MANTENIMIENTO
MAYOR AL ANtildeO
$ 85 84958 40 $ 34 33983 Fuente (elaboracioacuten propia)
50
a) Separacioacuten
En esta planta se recibiraacuten solamente envases de Polietileno de Alta Densidad (PEAD) ya
que los envases de plaguicidas en su mayoriacutea son de este material En el caso que se reciban
maacutes tipos de envases se deberaacute realizar lo siguiente
Preparacioacuten en una cinta transportadora de los diferentes tipos de plaacutesticos de acuerdo con
la identificacioacuten o con el aspecto visual En esta etapa tambieacuten se separan roacutetulos de
materiales diferentes tapas de botellas y productos compuestos por maacutes de un tipo de
plaacutestico envases metalizados broches etc
Por ser una etapa manual la eficiencia depende directamente de la praacutectica de las personas
que ejercen esta tarea Otro factor determinante de la calidad es la fuente de material a ser
separado dado que el que provee de la recoleccioacuten selectiva es maacutes limpio comparado con
el material proveniente de los basurales a cielo abierto
b) Molido o Triturado
Despueacutes de haber sido separados los diferentes tipos de plaacutesticos son molidos y
fragmentados en pequentildeas partes
51
c) Lavado
Despueacutes de triturado el plaacutestico pasa por una etapa de lavado para eliminar la suciedad Es
aquiacute donde el agua resultante del lavado recibiraacute el tratamiento adecuado propuesto por
medio de la fotocataacutelisis solar mencionado anteriormente
d) Secado
En esta etapa se retira el exceso de agua por centrifugado
e) Aglutinacioacuten
Ademaacutes de completar el secado el material es compactado reducieacutendose asiacute el volumen
que seraacute enviado a la extrusora La friccioacuten de los fragmentos contra la pared del equipo
rotativo provoca el aumento de la temperatura formaacutendose asiacute una masa plaacutestica El
aglutinador tambieacuten se utiliza para la incorporacioacuten de aditivos tales como cargas
pigmentos y lubricantes
f) Extrusioacuten
La extrusora funde y vuelve a la masa plaacutestica homogeacutenea A la salida de la extrusora se
encuentra el cabezal del cual sale en forma de ldquoespaguetirdquo continuo que es enfriado con
agua Enseguida este ldquoespaguetirdquo es picado en un granulador transformando en pedacitos
llamados pellets (granos plaacutesticos)
52
bull Reutilizacioacuten de los Plaacutesticos
La reutilizacioacuten es teacutecnicamente posible Seguacuten el grado de pureza del plaacutestico la suciedad
o tamantildeo de los desechos plaacutesticos a reutilizar se diferencian las siguientes formas de
reutilizacioacuten
a) Reutilizacioacuten de material
La reutilizacioacuten de material es factible cuando los desechos son de un soacutelo tipo como
sucede en produccioacuten y el procesamiento de plaacutesticos (ldquoscraprdquo o desperdicios en el proceso
de fabricacioacuten) (SERIN 2006)
En el caso de los termoplaacutesticos el reciclado del material significa transformar los plaacutesticos
usados en graacutenulos y luego en piezas modelados nuevas De esta forma solo es conveniente
para plaacutesticos usados limpios puros y de gran tamantildeo o bien para restos de la produccioacuten
En el caso de los termoriacutegidos se entiende por reutilizacioacuten el reciclaje de partiacuteculas Los
termoriacutegidos se trituran y agregan como carga al material virgen (SERIN 2006)
b) Reutilizacioacuten de la materia prima
En la reutilizacioacuten de la materia prima se minimizan los costos para la seleccioacuten y lavado
de plaacutesticos usados
53
Actualmente se utilizan las siguientes tecnologiacuteas para reutilizar la materia prima
a) Hidratacioacuten
b) Piroacutelisis Termoacutelisis
c) Produccioacuten de gas de siacutentesis
d) Solvoacutelisis
e) Proceso de altos hornos
En la figura 38 se muestran los procesos del reciclado de plaacutesticos
FIGURA 38 Procesos del Reciclado de Plaacutestico (SERIN 2006)
34 Estudio Econoacutemico
A continuacioacuten se realizaraacute un estudio en donde se definiraacuten los costos que estaacuten
involucrados en la realizacioacuten de esta planta de reciclaje propuesta El estudio consideraraacute
54
dos partes del proceso de tratamiento el reciclaje de los envases de plaacutestico y el
tratamiento del agua de lavado utilizada en el proceso de reciclaje
341 Costos de Recoleccioacuten y Transporte
Los costos de recoleccioacuten y transporte no se tomaraacuten en cuenta ya que el proceso y la
logiacutestica de recolecciones actuales son muy eficientes por lo que no se estaacute proponiendo
ninguacuten cambio aquiacute
El actual programa de recoleccioacuten recae en primera instancia en los usuarios de los envases
de plaguicidas ya que ellos son responsables de llevar sus envases vaciacuteos al centro de
acopio primario maacutes cercano Es ahiacute donde se recolectan los envases y son llevados al
centro de acopio temporal de la zona
En este caso en vez de llevarlos al centro de acopio temporal se llevaran directamente a la
planta de reciclaje propuesta Este es el uacutenico cambio el cual no representa ninguacuten costo
adicional es por eso que no se analizaran los costos involucrados en la recoleccioacuten y
transporte no se tomaraacuten en cuenta en la evaluacioacuten econoacutemica
Se recomienda una camioneta Pick up y se le puede adaptar una caja cerrada o redilas con
lona que permitan transportar un mayor volumen de envases a veces se puede adoptar un
remolque tipo jaula el maacuteximo que podraacute transportar estos vehiacuteculos seraacuten 400 kilos
(AMIFAC 2004)
55
342 Costos de la Planta de Reciclaje
a) Inversioacuten Inicial
Para el reciclaje primario que se llevaraacute a cabo en la planta es necesario contar con una
maacutequina especial la cual pueda realizar todos los procesos involucrados en el reciclaje los
cuales fueron mencionados anteriormente
Es por esto que se localizoacute a la empresa Dycomet SA de CV la cual se especializa en la
construccioacuten de los molinos PAGANI cuyas caracteriacutesticas los colocan como liacutederes en el
sector Esta empresa cuenta con unos sistemas de lavado para materiales plaacutesticos Estos
sistemas modulares cuentan con maquinas especiales para el molido lavado secado
aglutinado y extrusioacuten del los envases de plaacutestico En la Figura 39 se muestra el sistema
de lavado propuesto por la empresa Dycomet
El precio de este sistema de lavado es de $1 980 000 MN y su capacidad es de 300
kghora Esta capacidad es la menor con la que cuentan Ya que las que le siguen cuentan
con capacidades de 500 750 y 1000 kghora
56
FIGURA 39 Sistema de lavado para materiales plaacutesticos (Dycomet 2007)
b) Costos de Operacioacuten
bull Mano de Obra
Debido a que el sistema de lavado propuesto trabaja praacutecticamente por siacute solo uacutenicamente
se necesitaraacuten dos operadores para manejarla El primero de ellos seraacute el encargado de
recoger e introducir los envases recolectados al sistema de lavado El segundo estaraacute
encargado de recoger y acomodar toda la materia prima resultante del proceso de reciclaje
en el sistema de lavado
57
El salario miacutenimo en el estado de Puebla actualmente es de $ 4760 MN A estos
operadores se les pagaraacute un salario de $ 150 diarios Lo cual equivale a 315 veces maacutes el
salario miacutenimo Se consideraraacute que estos operadores trabajen los 7 diacuteas de la semana 8
horas diarias Por lo que los costos de mano de obra al antildeo seraacute de $ 109 50000 MN lo
cual se puede observar en la Tabla 34
TABLA 34 Costo Total de Mano de Obra en el Sistema de Lavado Para Materiales
Plaacutesticos
SALARIO POR OPERADOR
AL DIA
OPERADORES DIAS AL ANtildeO
LABORADOS
COSTO TOTAL AL
ANtildeO $ 15000 2 365 $ 109 50000
Fuente (elaboracioacuten propia)
bull Costos por Consumo de Energiacutea Eleacutectrica y Agua Potable
Estos costos al ser mucho menor en comparacioacuten a la inversioacuten inicial y a los demaacutes
costos se despreciaran ya que no afectan de manera significativa a la evaluacioacuten
econoacutemica
c) Costos por Mantenimiento Mayor y Menor
El costo de mantenimiento mayor o menos es el originado por todas las erogaciones
necesarias para conservar la maquinaria en buenas condiciones durante su vida econoacutemica
58
El mantenimiento menor se considera todas las erogaciones necesarias para efectuar
ajustes rutinarios reparaciones y cambios de repuestos que se efectuacutean en la propia planta
equipo auxiliar que realiza la maquinaria y otros materiales que sean necesarios
Las cuchillas del triturador es la parte del sistema de lavado que necesita mayor
mantenimiento Estas cuchillas seguacuten los teacutecnicos de PAGANI necesitan mantenimiento y
afilarlas por lo menos una vez a la semana
Es por esto que se consideraraacute un mantenimiento menor al antildeo con un costo aproximado al
2 del valor de adquisicioacuten del sistema de lavado En la Tabla 35 se muestra el costo
anual por mantenimiento menor
TABLA 35 Costo Anual por Mantenimiento Menor
VALOR DE ADQUISICIOacuteN DEL
SISTEMA DE LAVADO
PORCENTAJE DEL
MANTENIMIENTO MENOR
COSTO POR MANTENIMIENTO
MENOR AL ANtildeO
$ 1 980 0000 2 $ 39 60000 Fuente (elaboracioacuten propia)
En el caso del mantenimiento mayor se considera todas las erogaciones correspondientes a
las reparaciones de la maquinaria con personal especializado este cargo incluye la mano de
obra repuestos y renovaciones de partes de la maquinaria asiacute como otros materiales
necesarios
59
En este caso se consideraraacute un mantenimiento mayor cada quinto antildeo con un costo
aproximado del 5 del valor de adquisicioacuten del sistema de lavado En la Tabla 36 se
muestra el costo anual por mantenimiento mayor
TABLA 36 Costo Anual por Mantenimiento Mayor
VALOR DE ADQUISICIOacuteN DEL
SISTEMA DE LAVADO
PORCENTAJE DEL
MANTENIMIENTO MAYOR
COSTO POR MANTENIMIENTO
MAYOR AL ANtildeO
$ 1 980 0000 5 $ 99 00000 Fuente (elaboracioacuten propia)
343 Costos del Proceso de Tratamiento del Agua por Medio de la Fotocataacutelisis Solar
Para determinar los costos involucrados en este proceso se utilizaraacuten los datos y costos que
se obtuvieron tanto en la tesis ldquoPilot Plant Design for use in Solar Photocatalytic
Degradation Applicationsrdquo de la Ing Fernanda Rivas asiacute como datos de la planta de
tratamiento en El Ejido (Almeriacutea Espantildea) ambos mencionados anteriormente
bull Datos obtenidos de la Planta de Tratamiento en El Ejido
Como se mencionoacute anteriormente la planta fue disentildeada para un tratamiento anual inicial
de 750000 botellas (el 50 de las que se comercializan) Para ello seriacutea necesario un campo
60
solar de CPCs de 150m2 Este tratamiento generariacutea un volumen de aguas contaminadas de
1 875 m3antildeo lo cual equivale a aproximadamente 25 litros por botella En la Tabla 37 se
muestra un resumen de los datos maacutes relevantes y necesarios para calcular los costos de la
planta propuesta
TABLA 37 Caracteriacutesticas de la Planta de Tratamiento El Ejido (Almeriacutea Espantildea)
PLANTA DE TRATAMIENTO EL EJIDO
Capacidad de la planta 750 000 envases al antildeoCampo solar de CPCacuteS 150 msup2Promedio de carbono orgaacutenico total por envase vaciacuteo
050 gramos
Agua generada al antildeo 1 875 msup3antildeoAgua generada por envase 25 litrosFuente (Ciemat 2004)
bull Datos obtenidos de la tesis ldquoPilot Plant Design for use in Solar Photocatalytic
Degradation Applicationsrdquo
a) Inversioacuten Inicial para la Planta Piloto
Como se mencionoacute anteriormente el nuacutemero de los accesorios para la planta piloto fue
presentado en la Tabla 15 Los costos de estos accesorios son presentados en la Tabla 38
Estos precios son de diciembre del 2005
61
TABLA 38 Costos de los accesorios necesarios para la planta piloto de tratamiento de
agua
Fuente (Rivas 2005)
Como se puede observar el costo de inversioacuten inicial total es de $79 37276 MN Este
costo fue calculado con precios del 2005 por lo que se tuvo que realizar un caacutelculo con la
tasa de inflacioacuten de 40 cuyo valor actual en el 2007 seriacutea de $85 84958 MN
No Accesorios Precio (Pesos MX) Subtotal
4 m2 de colectores compuestos paraboacutelicos $1268242 $5072968
19 Vaacutelvula de 3 viacuteas de CPVC $138313 $2627938
60 Unioacuten de PVC $360 $21600
22 Codo de 90deg PVC $500 $11000
19 Vaacutelvula de Muestreo de CPVC $000
240 Anillos-O de Vitoacuten $200 $48000
1 Tanque Rotoplas (450 l) $57000 $57000
1 Vaacutelvula de globo para la salida del
tanque de PVC $3570 $3570
1 Manguera de HPDE $4200 $4200
2 Tuberiacutea de PVC $3000 $6000
1 Bomba Centriacutefuga (05 hp) $85000 $85000
TOTAL (Pesos MX) $7937276
62
b) Caacutelculo de la Capacidad de Envases a Tratar de la Planta Piloto
Como se mencionoacute anteriormente la capacidad de la planta piloto es de 350 litros y el
tiempo de operacioacuten es de 162 horas lo cual representa aproximadamente dos diacuteas de
operacioacuten de 8 horas cada diacutea Por lo que la capacidad de 350 litros se dividiraacute en dos diacuteas
por lo que la capacidad real al diacutea seraacute de 175 litros
Con los datos obtenidos de la planta de reciclaje El Ejido con su produccioacuten de 750 000
envases al antildeo generando 1 875 msup3 de aguas contaminadas y con la capacidad de 0175
m3 se puede hacer una regla de 3 para obtener la cantidad de envases al antildeo para la planta
piloto propuesta Con esto se obtiene una capacidad de 25 535 envases vacios al antildeo o 70
envases al diacutea
c) Costos de Operacioacuten
bull Mano de Obra
En la operacioacuten de la planta de tratamiento del agua contaminada se propondraacute tener a dos
operadores las 8 horas de trabajo al diacutea Ya que al igual que en el proceso del reciclado de
los plaacutesticos trabaja praacutecticamente por siacute solo sin embargo por lo que uacutenicamente se
necesitara a un operador que este supervisando su correcto funcionamiento
63
Como se mencionoacute anteriormente el salario miacutenimo en el estado de Puebla actualmente es
de $ 4760 MN A estos operadores tambieacuten se les pagaraacute un salario de $ 150 diarios Lo
cual equivale a 315 veces maacutes el salario miacutenimo Se consideraraacute que el operador trabajaraacute
los 7 diacuteas de la semana 8 horas diarias Por lo que el costo de mano de obra al antildeo se
pueden observar en la Tabla 39
TABLA 39 Costo Total de la Mano de Obra en la Planta de Tratamiento de Aguas
Contaminadas
SALARIO POR OPERADOR
AL DIA
OPERADORES DIAS AL ANtildeO
LABORADOS
COSTO TOTAL AL
ANtildeO
$ 15000 1 365 $ 54 75000 Fuente (elaboracioacuten propia)
bull Costos por Consumo de Energiacutea Eleacutectrica
El consumo de energiacutea en la planta de tratamiento por medio de fotocataacutelisis solar es muy
bajo ya que praacutecticamente requiere energiacutea eleacutectrica para operar la bomba centriacutefuga de
075kW Si la bomba va a estar operando 8 horas diarias los treinta diacuteas del mes tendraacute un
consumo de 180kWh al mes Si el precio en Meacutexico por kWh es de $ 0633 MN (CFE) el
costo al mes seraacute de $ 114 MN aproximadamente y al antildeo de $ 1 367 MN Este costo es
praacutecticamente despreciable y no alterariacutea la evaluacioacuten econoacutemica por lo que se
despreciaraacute
64
bull Costos por Consumo de Agua
El consumo de agua de la planta seraacute de 0175 msup3 al diacutea como ya comentoacute anteriormente
El precio actual en Puebla por msup3 es de $ 1391 MN (SOAPAP) Por lo que el costo por
consumo de agua seraacute de $ 244 MN diarios lo que representa aproximadamente $ 877
MN al antildeo Este costo al igual que el de la energiacutea eleacutectrica al ser tan bajo seraacute
despreciado en la evaluacioacuten econoacutemica
d) Costos por Mantenimiento Mayor y Menor
El mantenimiento menor tendraacute un costo anual ya que se necesitaraacuten hacer reparaciones en
sitio lavados desazolves alguacuten cambio de piezas de los tubos de vidrio limpieza etc El
principal problema que se debe de considerar en el mantenimiento menor es que los tubos
de vidrio de los colectores solares son muy fraacutegiles por lo que con alguna granizada o con
alguacuten otro impacto se rompen muy faacutecilmente y se necesita estarlos cambiando
constantemente
Otro problema que se tiene que considerar en la zona es la dureza del agua Esto provoca
que constantemente se tengan que estar cambiando algunas de las conexiones codos etc
65
Es por esto que eacuteste costo se consideraraacute con un gasto anual de aproximadamente del 15
del valor de la inversioacuten inicial para construir la planta el cual es de $85 84958MN por
lo que en la Tabla 310 se muestra el costo del mantenimiento menor
TABLA 310 Costo Anual por Mantenimiento Menor
VALOR DE INVERSION
INICIAL DE LA PLANTA
PORCENTAJE DEL
MANTENIMIENTO MENOR
COSTO POR MANTENIMIENTO
MENOR AL ANtildeO
$ 85 84958 15 $ 12 87744 Fuente (elaboracioacuten propia)
Por lo que respecta al mantenimiento mayor se realizaraacute cada 5 antildeos este mantenimiento
consistiraacute en la asistencia de personal especializado que incluiraacute la inspeccioacuten el
reemplazo y cambio de varias de las piezas e incluso el cambio de alguna parte del campo
solar de los CPCacutes Este mantenimiento mayor se consideraraacute con un costo aproximado del
40 del valor de la inversioacuten inicial En la Tabla 311 se muestra el costo del
mantenimiento mayor al antildeo
TABLA 311 Costo Anual por Mantenimiento Mayor
VALOR DE INVERSION
INICIAL DE LA PLANTA
PORCENTAJE DEL
MANTENIMIENTO MAYOR
COSTO POR MANTENIMIENTO
MAYOR AL ANtildeO
$ 85 84958 40 $ 34 33983 Fuente (elaboracioacuten propia)
51
c) Lavado
Despueacutes de triturado el plaacutestico pasa por una etapa de lavado para eliminar la suciedad Es
aquiacute donde el agua resultante del lavado recibiraacute el tratamiento adecuado propuesto por
medio de la fotocataacutelisis solar mencionado anteriormente
d) Secado
En esta etapa se retira el exceso de agua por centrifugado
e) Aglutinacioacuten
Ademaacutes de completar el secado el material es compactado reducieacutendose asiacute el volumen
que seraacute enviado a la extrusora La friccioacuten de los fragmentos contra la pared del equipo
rotativo provoca el aumento de la temperatura formaacutendose asiacute una masa plaacutestica El
aglutinador tambieacuten se utiliza para la incorporacioacuten de aditivos tales como cargas
pigmentos y lubricantes
f) Extrusioacuten
La extrusora funde y vuelve a la masa plaacutestica homogeacutenea A la salida de la extrusora se
encuentra el cabezal del cual sale en forma de ldquoespaguetirdquo continuo que es enfriado con
agua Enseguida este ldquoespaguetirdquo es picado en un granulador transformando en pedacitos
llamados pellets (granos plaacutesticos)
52
bull Reutilizacioacuten de los Plaacutesticos
La reutilizacioacuten es teacutecnicamente posible Seguacuten el grado de pureza del plaacutestico la suciedad
o tamantildeo de los desechos plaacutesticos a reutilizar se diferencian las siguientes formas de
reutilizacioacuten
a) Reutilizacioacuten de material
La reutilizacioacuten de material es factible cuando los desechos son de un soacutelo tipo como
sucede en produccioacuten y el procesamiento de plaacutesticos (ldquoscraprdquo o desperdicios en el proceso
de fabricacioacuten) (SERIN 2006)
En el caso de los termoplaacutesticos el reciclado del material significa transformar los plaacutesticos
usados en graacutenulos y luego en piezas modelados nuevas De esta forma solo es conveniente
para plaacutesticos usados limpios puros y de gran tamantildeo o bien para restos de la produccioacuten
En el caso de los termoriacutegidos se entiende por reutilizacioacuten el reciclaje de partiacuteculas Los
termoriacutegidos se trituran y agregan como carga al material virgen (SERIN 2006)
b) Reutilizacioacuten de la materia prima
En la reutilizacioacuten de la materia prima se minimizan los costos para la seleccioacuten y lavado
de plaacutesticos usados
53
Actualmente se utilizan las siguientes tecnologiacuteas para reutilizar la materia prima
a) Hidratacioacuten
b) Piroacutelisis Termoacutelisis
c) Produccioacuten de gas de siacutentesis
d) Solvoacutelisis
e) Proceso de altos hornos
En la figura 38 se muestran los procesos del reciclado de plaacutesticos
FIGURA 38 Procesos del Reciclado de Plaacutestico (SERIN 2006)
34 Estudio Econoacutemico
A continuacioacuten se realizaraacute un estudio en donde se definiraacuten los costos que estaacuten
involucrados en la realizacioacuten de esta planta de reciclaje propuesta El estudio consideraraacute
54
dos partes del proceso de tratamiento el reciclaje de los envases de plaacutestico y el
tratamiento del agua de lavado utilizada en el proceso de reciclaje
341 Costos de Recoleccioacuten y Transporte
Los costos de recoleccioacuten y transporte no se tomaraacuten en cuenta ya que el proceso y la
logiacutestica de recolecciones actuales son muy eficientes por lo que no se estaacute proponiendo
ninguacuten cambio aquiacute
El actual programa de recoleccioacuten recae en primera instancia en los usuarios de los envases
de plaguicidas ya que ellos son responsables de llevar sus envases vaciacuteos al centro de
acopio primario maacutes cercano Es ahiacute donde se recolectan los envases y son llevados al
centro de acopio temporal de la zona
En este caso en vez de llevarlos al centro de acopio temporal se llevaran directamente a la
planta de reciclaje propuesta Este es el uacutenico cambio el cual no representa ninguacuten costo
adicional es por eso que no se analizaran los costos involucrados en la recoleccioacuten y
transporte no se tomaraacuten en cuenta en la evaluacioacuten econoacutemica
Se recomienda una camioneta Pick up y se le puede adaptar una caja cerrada o redilas con
lona que permitan transportar un mayor volumen de envases a veces se puede adoptar un
remolque tipo jaula el maacuteximo que podraacute transportar estos vehiacuteculos seraacuten 400 kilos
(AMIFAC 2004)
55
342 Costos de la Planta de Reciclaje
a) Inversioacuten Inicial
Para el reciclaje primario que se llevaraacute a cabo en la planta es necesario contar con una
maacutequina especial la cual pueda realizar todos los procesos involucrados en el reciclaje los
cuales fueron mencionados anteriormente
Es por esto que se localizoacute a la empresa Dycomet SA de CV la cual se especializa en la
construccioacuten de los molinos PAGANI cuyas caracteriacutesticas los colocan como liacutederes en el
sector Esta empresa cuenta con unos sistemas de lavado para materiales plaacutesticos Estos
sistemas modulares cuentan con maquinas especiales para el molido lavado secado
aglutinado y extrusioacuten del los envases de plaacutestico En la Figura 39 se muestra el sistema
de lavado propuesto por la empresa Dycomet
El precio de este sistema de lavado es de $1 980 000 MN y su capacidad es de 300
kghora Esta capacidad es la menor con la que cuentan Ya que las que le siguen cuentan
con capacidades de 500 750 y 1000 kghora
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FIGURA 39 Sistema de lavado para materiales plaacutesticos (Dycomet 2007)
b) Costos de Operacioacuten
bull Mano de Obra
Debido a que el sistema de lavado propuesto trabaja praacutecticamente por siacute solo uacutenicamente
se necesitaraacuten dos operadores para manejarla El primero de ellos seraacute el encargado de
recoger e introducir los envases recolectados al sistema de lavado El segundo estaraacute
encargado de recoger y acomodar toda la materia prima resultante del proceso de reciclaje
en el sistema de lavado
57
El salario miacutenimo en el estado de Puebla actualmente es de $ 4760 MN A estos
operadores se les pagaraacute un salario de $ 150 diarios Lo cual equivale a 315 veces maacutes el
salario miacutenimo Se consideraraacute que estos operadores trabajen los 7 diacuteas de la semana 8
horas diarias Por lo que los costos de mano de obra al antildeo seraacute de $ 109 50000 MN lo
cual se puede observar en la Tabla 34
TABLA 34 Costo Total de Mano de Obra en el Sistema de Lavado Para Materiales
Plaacutesticos
SALARIO POR OPERADOR
AL DIA
OPERADORES DIAS AL ANtildeO
LABORADOS
COSTO TOTAL AL
ANtildeO $ 15000 2 365 $ 109 50000
Fuente (elaboracioacuten propia)
bull Costos por Consumo de Energiacutea Eleacutectrica y Agua Potable
Estos costos al ser mucho menor en comparacioacuten a la inversioacuten inicial y a los demaacutes
costos se despreciaran ya que no afectan de manera significativa a la evaluacioacuten
econoacutemica
c) Costos por Mantenimiento Mayor y Menor
El costo de mantenimiento mayor o menos es el originado por todas las erogaciones
necesarias para conservar la maquinaria en buenas condiciones durante su vida econoacutemica
58
El mantenimiento menor se considera todas las erogaciones necesarias para efectuar
ajustes rutinarios reparaciones y cambios de repuestos que se efectuacutean en la propia planta
equipo auxiliar que realiza la maquinaria y otros materiales que sean necesarios
Las cuchillas del triturador es la parte del sistema de lavado que necesita mayor
mantenimiento Estas cuchillas seguacuten los teacutecnicos de PAGANI necesitan mantenimiento y
afilarlas por lo menos una vez a la semana
Es por esto que se consideraraacute un mantenimiento menor al antildeo con un costo aproximado al
2 del valor de adquisicioacuten del sistema de lavado En la Tabla 35 se muestra el costo
anual por mantenimiento menor
TABLA 35 Costo Anual por Mantenimiento Menor
VALOR DE ADQUISICIOacuteN DEL
SISTEMA DE LAVADO
PORCENTAJE DEL
MANTENIMIENTO MENOR
COSTO POR MANTENIMIENTO
MENOR AL ANtildeO
$ 1 980 0000 2 $ 39 60000 Fuente (elaboracioacuten propia)
En el caso del mantenimiento mayor se considera todas las erogaciones correspondientes a
las reparaciones de la maquinaria con personal especializado este cargo incluye la mano de
obra repuestos y renovaciones de partes de la maquinaria asiacute como otros materiales
necesarios
59
En este caso se consideraraacute un mantenimiento mayor cada quinto antildeo con un costo
aproximado del 5 del valor de adquisicioacuten del sistema de lavado En la Tabla 36 se
muestra el costo anual por mantenimiento mayor
TABLA 36 Costo Anual por Mantenimiento Mayor
VALOR DE ADQUISICIOacuteN DEL
SISTEMA DE LAVADO
PORCENTAJE DEL
MANTENIMIENTO MAYOR
COSTO POR MANTENIMIENTO
MAYOR AL ANtildeO
$ 1 980 0000 5 $ 99 00000 Fuente (elaboracioacuten propia)
343 Costos del Proceso de Tratamiento del Agua por Medio de la Fotocataacutelisis Solar
Para determinar los costos involucrados en este proceso se utilizaraacuten los datos y costos que
se obtuvieron tanto en la tesis ldquoPilot Plant Design for use in Solar Photocatalytic
Degradation Applicationsrdquo de la Ing Fernanda Rivas asiacute como datos de la planta de
tratamiento en El Ejido (Almeriacutea Espantildea) ambos mencionados anteriormente
bull Datos obtenidos de la Planta de Tratamiento en El Ejido
Como se mencionoacute anteriormente la planta fue disentildeada para un tratamiento anual inicial
de 750000 botellas (el 50 de las que se comercializan) Para ello seriacutea necesario un campo
60
solar de CPCs de 150m2 Este tratamiento generariacutea un volumen de aguas contaminadas de
1 875 m3antildeo lo cual equivale a aproximadamente 25 litros por botella En la Tabla 37 se
muestra un resumen de los datos maacutes relevantes y necesarios para calcular los costos de la
planta propuesta
TABLA 37 Caracteriacutesticas de la Planta de Tratamiento El Ejido (Almeriacutea Espantildea)
PLANTA DE TRATAMIENTO EL EJIDO
Capacidad de la planta 750 000 envases al antildeoCampo solar de CPCacuteS 150 msup2Promedio de carbono orgaacutenico total por envase vaciacuteo
050 gramos
Agua generada al antildeo 1 875 msup3antildeoAgua generada por envase 25 litrosFuente (Ciemat 2004)
bull Datos obtenidos de la tesis ldquoPilot Plant Design for use in Solar Photocatalytic
Degradation Applicationsrdquo
a) Inversioacuten Inicial para la Planta Piloto
Como se mencionoacute anteriormente el nuacutemero de los accesorios para la planta piloto fue
presentado en la Tabla 15 Los costos de estos accesorios son presentados en la Tabla 38
Estos precios son de diciembre del 2005
61
TABLA 38 Costos de los accesorios necesarios para la planta piloto de tratamiento de
agua
Fuente (Rivas 2005)
Como se puede observar el costo de inversioacuten inicial total es de $79 37276 MN Este
costo fue calculado con precios del 2005 por lo que se tuvo que realizar un caacutelculo con la
tasa de inflacioacuten de 40 cuyo valor actual en el 2007 seriacutea de $85 84958 MN
No Accesorios Precio (Pesos MX) Subtotal
4 m2 de colectores compuestos paraboacutelicos $1268242 $5072968
19 Vaacutelvula de 3 viacuteas de CPVC $138313 $2627938
60 Unioacuten de PVC $360 $21600
22 Codo de 90deg PVC $500 $11000
19 Vaacutelvula de Muestreo de CPVC $000
240 Anillos-O de Vitoacuten $200 $48000
1 Tanque Rotoplas (450 l) $57000 $57000
1 Vaacutelvula de globo para la salida del
tanque de PVC $3570 $3570
1 Manguera de HPDE $4200 $4200
2 Tuberiacutea de PVC $3000 $6000
1 Bomba Centriacutefuga (05 hp) $85000 $85000
TOTAL (Pesos MX) $7937276
62
b) Caacutelculo de la Capacidad de Envases a Tratar de la Planta Piloto
Como se mencionoacute anteriormente la capacidad de la planta piloto es de 350 litros y el
tiempo de operacioacuten es de 162 horas lo cual representa aproximadamente dos diacuteas de
operacioacuten de 8 horas cada diacutea Por lo que la capacidad de 350 litros se dividiraacute en dos diacuteas
por lo que la capacidad real al diacutea seraacute de 175 litros
Con los datos obtenidos de la planta de reciclaje El Ejido con su produccioacuten de 750 000
envases al antildeo generando 1 875 msup3 de aguas contaminadas y con la capacidad de 0175
m3 se puede hacer una regla de 3 para obtener la cantidad de envases al antildeo para la planta
piloto propuesta Con esto se obtiene una capacidad de 25 535 envases vacios al antildeo o 70
envases al diacutea
c) Costos de Operacioacuten
bull Mano de Obra
En la operacioacuten de la planta de tratamiento del agua contaminada se propondraacute tener a dos
operadores las 8 horas de trabajo al diacutea Ya que al igual que en el proceso del reciclado de
los plaacutesticos trabaja praacutecticamente por siacute solo sin embargo por lo que uacutenicamente se
necesitara a un operador que este supervisando su correcto funcionamiento
63
Como se mencionoacute anteriormente el salario miacutenimo en el estado de Puebla actualmente es
de $ 4760 MN A estos operadores tambieacuten se les pagaraacute un salario de $ 150 diarios Lo
cual equivale a 315 veces maacutes el salario miacutenimo Se consideraraacute que el operador trabajaraacute
los 7 diacuteas de la semana 8 horas diarias Por lo que el costo de mano de obra al antildeo se
pueden observar en la Tabla 39
TABLA 39 Costo Total de la Mano de Obra en la Planta de Tratamiento de Aguas
Contaminadas
SALARIO POR OPERADOR
AL DIA
OPERADORES DIAS AL ANtildeO
LABORADOS
COSTO TOTAL AL
ANtildeO
$ 15000 1 365 $ 54 75000 Fuente (elaboracioacuten propia)
bull Costos por Consumo de Energiacutea Eleacutectrica
El consumo de energiacutea en la planta de tratamiento por medio de fotocataacutelisis solar es muy
bajo ya que praacutecticamente requiere energiacutea eleacutectrica para operar la bomba centriacutefuga de
075kW Si la bomba va a estar operando 8 horas diarias los treinta diacuteas del mes tendraacute un
consumo de 180kWh al mes Si el precio en Meacutexico por kWh es de $ 0633 MN (CFE) el
costo al mes seraacute de $ 114 MN aproximadamente y al antildeo de $ 1 367 MN Este costo es
praacutecticamente despreciable y no alterariacutea la evaluacioacuten econoacutemica por lo que se
despreciaraacute
64
bull Costos por Consumo de Agua
El consumo de agua de la planta seraacute de 0175 msup3 al diacutea como ya comentoacute anteriormente
El precio actual en Puebla por msup3 es de $ 1391 MN (SOAPAP) Por lo que el costo por
consumo de agua seraacute de $ 244 MN diarios lo que representa aproximadamente $ 877
MN al antildeo Este costo al igual que el de la energiacutea eleacutectrica al ser tan bajo seraacute
despreciado en la evaluacioacuten econoacutemica
d) Costos por Mantenimiento Mayor y Menor
El mantenimiento menor tendraacute un costo anual ya que se necesitaraacuten hacer reparaciones en
sitio lavados desazolves alguacuten cambio de piezas de los tubos de vidrio limpieza etc El
principal problema que se debe de considerar en el mantenimiento menor es que los tubos
de vidrio de los colectores solares son muy fraacutegiles por lo que con alguna granizada o con
alguacuten otro impacto se rompen muy faacutecilmente y se necesita estarlos cambiando
constantemente
Otro problema que se tiene que considerar en la zona es la dureza del agua Esto provoca
que constantemente se tengan que estar cambiando algunas de las conexiones codos etc
65
Es por esto que eacuteste costo se consideraraacute con un gasto anual de aproximadamente del 15
del valor de la inversioacuten inicial para construir la planta el cual es de $85 84958MN por
lo que en la Tabla 310 se muestra el costo del mantenimiento menor
TABLA 310 Costo Anual por Mantenimiento Menor
VALOR DE INVERSION
INICIAL DE LA PLANTA
PORCENTAJE DEL
MANTENIMIENTO MENOR
COSTO POR MANTENIMIENTO
MENOR AL ANtildeO
$ 85 84958 15 $ 12 87744 Fuente (elaboracioacuten propia)
Por lo que respecta al mantenimiento mayor se realizaraacute cada 5 antildeos este mantenimiento
consistiraacute en la asistencia de personal especializado que incluiraacute la inspeccioacuten el
reemplazo y cambio de varias de las piezas e incluso el cambio de alguna parte del campo
solar de los CPCacutes Este mantenimiento mayor se consideraraacute con un costo aproximado del
40 del valor de la inversioacuten inicial En la Tabla 311 se muestra el costo del
mantenimiento mayor al antildeo
TABLA 311 Costo Anual por Mantenimiento Mayor
VALOR DE INVERSION
INICIAL DE LA PLANTA
PORCENTAJE DEL
MANTENIMIENTO MAYOR
COSTO POR MANTENIMIENTO
MAYOR AL ANtildeO
$ 85 84958 40 $ 34 33983 Fuente (elaboracioacuten propia)
52
bull Reutilizacioacuten de los Plaacutesticos
La reutilizacioacuten es teacutecnicamente posible Seguacuten el grado de pureza del plaacutestico la suciedad
o tamantildeo de los desechos plaacutesticos a reutilizar se diferencian las siguientes formas de
reutilizacioacuten
a) Reutilizacioacuten de material
La reutilizacioacuten de material es factible cuando los desechos son de un soacutelo tipo como
sucede en produccioacuten y el procesamiento de plaacutesticos (ldquoscraprdquo o desperdicios en el proceso
de fabricacioacuten) (SERIN 2006)
En el caso de los termoplaacutesticos el reciclado del material significa transformar los plaacutesticos
usados en graacutenulos y luego en piezas modelados nuevas De esta forma solo es conveniente
para plaacutesticos usados limpios puros y de gran tamantildeo o bien para restos de la produccioacuten
En el caso de los termoriacutegidos se entiende por reutilizacioacuten el reciclaje de partiacuteculas Los
termoriacutegidos se trituran y agregan como carga al material virgen (SERIN 2006)
b) Reutilizacioacuten de la materia prima
En la reutilizacioacuten de la materia prima se minimizan los costos para la seleccioacuten y lavado
de plaacutesticos usados
53
Actualmente se utilizan las siguientes tecnologiacuteas para reutilizar la materia prima
a) Hidratacioacuten
b) Piroacutelisis Termoacutelisis
c) Produccioacuten de gas de siacutentesis
d) Solvoacutelisis
e) Proceso de altos hornos
En la figura 38 se muestran los procesos del reciclado de plaacutesticos
FIGURA 38 Procesos del Reciclado de Plaacutestico (SERIN 2006)
34 Estudio Econoacutemico
A continuacioacuten se realizaraacute un estudio en donde se definiraacuten los costos que estaacuten
involucrados en la realizacioacuten de esta planta de reciclaje propuesta El estudio consideraraacute
54
dos partes del proceso de tratamiento el reciclaje de los envases de plaacutestico y el
tratamiento del agua de lavado utilizada en el proceso de reciclaje
341 Costos de Recoleccioacuten y Transporte
Los costos de recoleccioacuten y transporte no se tomaraacuten en cuenta ya que el proceso y la
logiacutestica de recolecciones actuales son muy eficientes por lo que no se estaacute proponiendo
ninguacuten cambio aquiacute
El actual programa de recoleccioacuten recae en primera instancia en los usuarios de los envases
de plaguicidas ya que ellos son responsables de llevar sus envases vaciacuteos al centro de
acopio primario maacutes cercano Es ahiacute donde se recolectan los envases y son llevados al
centro de acopio temporal de la zona
En este caso en vez de llevarlos al centro de acopio temporal se llevaran directamente a la
planta de reciclaje propuesta Este es el uacutenico cambio el cual no representa ninguacuten costo
adicional es por eso que no se analizaran los costos involucrados en la recoleccioacuten y
transporte no se tomaraacuten en cuenta en la evaluacioacuten econoacutemica
Se recomienda una camioneta Pick up y se le puede adaptar una caja cerrada o redilas con
lona que permitan transportar un mayor volumen de envases a veces se puede adoptar un
remolque tipo jaula el maacuteximo que podraacute transportar estos vehiacuteculos seraacuten 400 kilos
(AMIFAC 2004)
55
342 Costos de la Planta de Reciclaje
a) Inversioacuten Inicial
Para el reciclaje primario que se llevaraacute a cabo en la planta es necesario contar con una
maacutequina especial la cual pueda realizar todos los procesos involucrados en el reciclaje los
cuales fueron mencionados anteriormente
Es por esto que se localizoacute a la empresa Dycomet SA de CV la cual se especializa en la
construccioacuten de los molinos PAGANI cuyas caracteriacutesticas los colocan como liacutederes en el
sector Esta empresa cuenta con unos sistemas de lavado para materiales plaacutesticos Estos
sistemas modulares cuentan con maquinas especiales para el molido lavado secado
aglutinado y extrusioacuten del los envases de plaacutestico En la Figura 39 se muestra el sistema
de lavado propuesto por la empresa Dycomet
El precio de este sistema de lavado es de $1 980 000 MN y su capacidad es de 300
kghora Esta capacidad es la menor con la que cuentan Ya que las que le siguen cuentan
con capacidades de 500 750 y 1000 kghora
56
FIGURA 39 Sistema de lavado para materiales plaacutesticos (Dycomet 2007)
b) Costos de Operacioacuten
bull Mano de Obra
Debido a que el sistema de lavado propuesto trabaja praacutecticamente por siacute solo uacutenicamente
se necesitaraacuten dos operadores para manejarla El primero de ellos seraacute el encargado de
recoger e introducir los envases recolectados al sistema de lavado El segundo estaraacute
encargado de recoger y acomodar toda la materia prima resultante del proceso de reciclaje
en el sistema de lavado
57
El salario miacutenimo en el estado de Puebla actualmente es de $ 4760 MN A estos
operadores se les pagaraacute un salario de $ 150 diarios Lo cual equivale a 315 veces maacutes el
salario miacutenimo Se consideraraacute que estos operadores trabajen los 7 diacuteas de la semana 8
horas diarias Por lo que los costos de mano de obra al antildeo seraacute de $ 109 50000 MN lo
cual se puede observar en la Tabla 34
TABLA 34 Costo Total de Mano de Obra en el Sistema de Lavado Para Materiales
Plaacutesticos
SALARIO POR OPERADOR
AL DIA
OPERADORES DIAS AL ANtildeO
LABORADOS
COSTO TOTAL AL
ANtildeO $ 15000 2 365 $ 109 50000
Fuente (elaboracioacuten propia)
bull Costos por Consumo de Energiacutea Eleacutectrica y Agua Potable
Estos costos al ser mucho menor en comparacioacuten a la inversioacuten inicial y a los demaacutes
costos se despreciaran ya que no afectan de manera significativa a la evaluacioacuten
econoacutemica
c) Costos por Mantenimiento Mayor y Menor
El costo de mantenimiento mayor o menos es el originado por todas las erogaciones
necesarias para conservar la maquinaria en buenas condiciones durante su vida econoacutemica
58
El mantenimiento menor se considera todas las erogaciones necesarias para efectuar
ajustes rutinarios reparaciones y cambios de repuestos que se efectuacutean en la propia planta
equipo auxiliar que realiza la maquinaria y otros materiales que sean necesarios
Las cuchillas del triturador es la parte del sistema de lavado que necesita mayor
mantenimiento Estas cuchillas seguacuten los teacutecnicos de PAGANI necesitan mantenimiento y
afilarlas por lo menos una vez a la semana
Es por esto que se consideraraacute un mantenimiento menor al antildeo con un costo aproximado al
2 del valor de adquisicioacuten del sistema de lavado En la Tabla 35 se muestra el costo
anual por mantenimiento menor
TABLA 35 Costo Anual por Mantenimiento Menor
VALOR DE ADQUISICIOacuteN DEL
SISTEMA DE LAVADO
PORCENTAJE DEL
MANTENIMIENTO MENOR
COSTO POR MANTENIMIENTO
MENOR AL ANtildeO
$ 1 980 0000 2 $ 39 60000 Fuente (elaboracioacuten propia)
En el caso del mantenimiento mayor se considera todas las erogaciones correspondientes a
las reparaciones de la maquinaria con personal especializado este cargo incluye la mano de
obra repuestos y renovaciones de partes de la maquinaria asiacute como otros materiales
necesarios
59
En este caso se consideraraacute un mantenimiento mayor cada quinto antildeo con un costo
aproximado del 5 del valor de adquisicioacuten del sistema de lavado En la Tabla 36 se
muestra el costo anual por mantenimiento mayor
TABLA 36 Costo Anual por Mantenimiento Mayor
VALOR DE ADQUISICIOacuteN DEL
SISTEMA DE LAVADO
PORCENTAJE DEL
MANTENIMIENTO MAYOR
COSTO POR MANTENIMIENTO
MAYOR AL ANtildeO
$ 1 980 0000 5 $ 99 00000 Fuente (elaboracioacuten propia)
343 Costos del Proceso de Tratamiento del Agua por Medio de la Fotocataacutelisis Solar
Para determinar los costos involucrados en este proceso se utilizaraacuten los datos y costos que
se obtuvieron tanto en la tesis ldquoPilot Plant Design for use in Solar Photocatalytic
Degradation Applicationsrdquo de la Ing Fernanda Rivas asiacute como datos de la planta de
tratamiento en El Ejido (Almeriacutea Espantildea) ambos mencionados anteriormente
bull Datos obtenidos de la Planta de Tratamiento en El Ejido
Como se mencionoacute anteriormente la planta fue disentildeada para un tratamiento anual inicial
de 750000 botellas (el 50 de las que se comercializan) Para ello seriacutea necesario un campo
60
solar de CPCs de 150m2 Este tratamiento generariacutea un volumen de aguas contaminadas de
1 875 m3antildeo lo cual equivale a aproximadamente 25 litros por botella En la Tabla 37 se
muestra un resumen de los datos maacutes relevantes y necesarios para calcular los costos de la
planta propuesta
TABLA 37 Caracteriacutesticas de la Planta de Tratamiento El Ejido (Almeriacutea Espantildea)
PLANTA DE TRATAMIENTO EL EJIDO
Capacidad de la planta 750 000 envases al antildeoCampo solar de CPCacuteS 150 msup2Promedio de carbono orgaacutenico total por envase vaciacuteo
050 gramos
Agua generada al antildeo 1 875 msup3antildeoAgua generada por envase 25 litrosFuente (Ciemat 2004)
bull Datos obtenidos de la tesis ldquoPilot Plant Design for use in Solar Photocatalytic
Degradation Applicationsrdquo
a) Inversioacuten Inicial para la Planta Piloto
Como se mencionoacute anteriormente el nuacutemero de los accesorios para la planta piloto fue
presentado en la Tabla 15 Los costos de estos accesorios son presentados en la Tabla 38
Estos precios son de diciembre del 2005
61
TABLA 38 Costos de los accesorios necesarios para la planta piloto de tratamiento de
agua
Fuente (Rivas 2005)
Como se puede observar el costo de inversioacuten inicial total es de $79 37276 MN Este
costo fue calculado con precios del 2005 por lo que se tuvo que realizar un caacutelculo con la
tasa de inflacioacuten de 40 cuyo valor actual en el 2007 seriacutea de $85 84958 MN
No Accesorios Precio (Pesos MX) Subtotal
4 m2 de colectores compuestos paraboacutelicos $1268242 $5072968
19 Vaacutelvula de 3 viacuteas de CPVC $138313 $2627938
60 Unioacuten de PVC $360 $21600
22 Codo de 90deg PVC $500 $11000
19 Vaacutelvula de Muestreo de CPVC $000
240 Anillos-O de Vitoacuten $200 $48000
1 Tanque Rotoplas (450 l) $57000 $57000
1 Vaacutelvula de globo para la salida del
tanque de PVC $3570 $3570
1 Manguera de HPDE $4200 $4200
2 Tuberiacutea de PVC $3000 $6000
1 Bomba Centriacutefuga (05 hp) $85000 $85000
TOTAL (Pesos MX) $7937276
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b) Caacutelculo de la Capacidad de Envases a Tratar de la Planta Piloto
Como se mencionoacute anteriormente la capacidad de la planta piloto es de 350 litros y el
tiempo de operacioacuten es de 162 horas lo cual representa aproximadamente dos diacuteas de
operacioacuten de 8 horas cada diacutea Por lo que la capacidad de 350 litros se dividiraacute en dos diacuteas
por lo que la capacidad real al diacutea seraacute de 175 litros
Con los datos obtenidos de la planta de reciclaje El Ejido con su produccioacuten de 750 000
envases al antildeo generando 1 875 msup3 de aguas contaminadas y con la capacidad de 0175
m3 se puede hacer una regla de 3 para obtener la cantidad de envases al antildeo para la planta
piloto propuesta Con esto se obtiene una capacidad de 25 535 envases vacios al antildeo o 70
envases al diacutea
c) Costos de Operacioacuten
bull Mano de Obra
En la operacioacuten de la planta de tratamiento del agua contaminada se propondraacute tener a dos
operadores las 8 horas de trabajo al diacutea Ya que al igual que en el proceso del reciclado de
los plaacutesticos trabaja praacutecticamente por siacute solo sin embargo por lo que uacutenicamente se
necesitara a un operador que este supervisando su correcto funcionamiento
63
Como se mencionoacute anteriormente el salario miacutenimo en el estado de Puebla actualmente es
de $ 4760 MN A estos operadores tambieacuten se les pagaraacute un salario de $ 150 diarios Lo
cual equivale a 315 veces maacutes el salario miacutenimo Se consideraraacute que el operador trabajaraacute
los 7 diacuteas de la semana 8 horas diarias Por lo que el costo de mano de obra al antildeo se
pueden observar en la Tabla 39
TABLA 39 Costo Total de la Mano de Obra en la Planta de Tratamiento de Aguas
Contaminadas
SALARIO POR OPERADOR
AL DIA
OPERADORES DIAS AL ANtildeO
LABORADOS
COSTO TOTAL AL
ANtildeO
$ 15000 1 365 $ 54 75000 Fuente (elaboracioacuten propia)
bull Costos por Consumo de Energiacutea Eleacutectrica
El consumo de energiacutea en la planta de tratamiento por medio de fotocataacutelisis solar es muy
bajo ya que praacutecticamente requiere energiacutea eleacutectrica para operar la bomba centriacutefuga de
075kW Si la bomba va a estar operando 8 horas diarias los treinta diacuteas del mes tendraacute un
consumo de 180kWh al mes Si el precio en Meacutexico por kWh es de $ 0633 MN (CFE) el
costo al mes seraacute de $ 114 MN aproximadamente y al antildeo de $ 1 367 MN Este costo es
praacutecticamente despreciable y no alterariacutea la evaluacioacuten econoacutemica por lo que se
despreciaraacute
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bull Costos por Consumo de Agua
El consumo de agua de la planta seraacute de 0175 msup3 al diacutea como ya comentoacute anteriormente
El precio actual en Puebla por msup3 es de $ 1391 MN (SOAPAP) Por lo que el costo por
consumo de agua seraacute de $ 244 MN diarios lo que representa aproximadamente $ 877
MN al antildeo Este costo al igual que el de la energiacutea eleacutectrica al ser tan bajo seraacute
despreciado en la evaluacioacuten econoacutemica
d) Costos por Mantenimiento Mayor y Menor
El mantenimiento menor tendraacute un costo anual ya que se necesitaraacuten hacer reparaciones en
sitio lavados desazolves alguacuten cambio de piezas de los tubos de vidrio limpieza etc El
principal problema que se debe de considerar en el mantenimiento menor es que los tubos
de vidrio de los colectores solares son muy fraacutegiles por lo que con alguna granizada o con
alguacuten otro impacto se rompen muy faacutecilmente y se necesita estarlos cambiando
constantemente
Otro problema que se tiene que considerar en la zona es la dureza del agua Esto provoca
que constantemente se tengan que estar cambiando algunas de las conexiones codos etc
65
Es por esto que eacuteste costo se consideraraacute con un gasto anual de aproximadamente del 15
del valor de la inversioacuten inicial para construir la planta el cual es de $85 84958MN por
lo que en la Tabla 310 se muestra el costo del mantenimiento menor
TABLA 310 Costo Anual por Mantenimiento Menor
VALOR DE INVERSION
INICIAL DE LA PLANTA
PORCENTAJE DEL
MANTENIMIENTO MENOR
COSTO POR MANTENIMIENTO
MENOR AL ANtildeO
$ 85 84958 15 $ 12 87744 Fuente (elaboracioacuten propia)
Por lo que respecta al mantenimiento mayor se realizaraacute cada 5 antildeos este mantenimiento
consistiraacute en la asistencia de personal especializado que incluiraacute la inspeccioacuten el
reemplazo y cambio de varias de las piezas e incluso el cambio de alguna parte del campo
solar de los CPCacutes Este mantenimiento mayor se consideraraacute con un costo aproximado del
40 del valor de la inversioacuten inicial En la Tabla 311 se muestra el costo del
mantenimiento mayor al antildeo
TABLA 311 Costo Anual por Mantenimiento Mayor
VALOR DE INVERSION
INICIAL DE LA PLANTA
PORCENTAJE DEL
MANTENIMIENTO MAYOR
COSTO POR MANTENIMIENTO
MAYOR AL ANtildeO
$ 85 84958 40 $ 34 33983 Fuente (elaboracioacuten propia)
53
Actualmente se utilizan las siguientes tecnologiacuteas para reutilizar la materia prima
a) Hidratacioacuten
b) Piroacutelisis Termoacutelisis
c) Produccioacuten de gas de siacutentesis
d) Solvoacutelisis
e) Proceso de altos hornos
En la figura 38 se muestran los procesos del reciclado de plaacutesticos
FIGURA 38 Procesos del Reciclado de Plaacutestico (SERIN 2006)
34 Estudio Econoacutemico
A continuacioacuten se realizaraacute un estudio en donde se definiraacuten los costos que estaacuten
involucrados en la realizacioacuten de esta planta de reciclaje propuesta El estudio consideraraacute
54
dos partes del proceso de tratamiento el reciclaje de los envases de plaacutestico y el
tratamiento del agua de lavado utilizada en el proceso de reciclaje
341 Costos de Recoleccioacuten y Transporte
Los costos de recoleccioacuten y transporte no se tomaraacuten en cuenta ya que el proceso y la
logiacutestica de recolecciones actuales son muy eficientes por lo que no se estaacute proponiendo
ninguacuten cambio aquiacute
El actual programa de recoleccioacuten recae en primera instancia en los usuarios de los envases
de plaguicidas ya que ellos son responsables de llevar sus envases vaciacuteos al centro de
acopio primario maacutes cercano Es ahiacute donde se recolectan los envases y son llevados al
centro de acopio temporal de la zona
En este caso en vez de llevarlos al centro de acopio temporal se llevaran directamente a la
planta de reciclaje propuesta Este es el uacutenico cambio el cual no representa ninguacuten costo
adicional es por eso que no se analizaran los costos involucrados en la recoleccioacuten y
transporte no se tomaraacuten en cuenta en la evaluacioacuten econoacutemica
Se recomienda una camioneta Pick up y se le puede adaptar una caja cerrada o redilas con
lona que permitan transportar un mayor volumen de envases a veces se puede adoptar un
remolque tipo jaula el maacuteximo que podraacute transportar estos vehiacuteculos seraacuten 400 kilos
(AMIFAC 2004)
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342 Costos de la Planta de Reciclaje
a) Inversioacuten Inicial
Para el reciclaje primario que se llevaraacute a cabo en la planta es necesario contar con una
maacutequina especial la cual pueda realizar todos los procesos involucrados en el reciclaje los
cuales fueron mencionados anteriormente
Es por esto que se localizoacute a la empresa Dycomet SA de CV la cual se especializa en la
construccioacuten de los molinos PAGANI cuyas caracteriacutesticas los colocan como liacutederes en el
sector Esta empresa cuenta con unos sistemas de lavado para materiales plaacutesticos Estos
sistemas modulares cuentan con maquinas especiales para el molido lavado secado
aglutinado y extrusioacuten del los envases de plaacutestico En la Figura 39 se muestra el sistema
de lavado propuesto por la empresa Dycomet
El precio de este sistema de lavado es de $1 980 000 MN y su capacidad es de 300
kghora Esta capacidad es la menor con la que cuentan Ya que las que le siguen cuentan
con capacidades de 500 750 y 1000 kghora
56
FIGURA 39 Sistema de lavado para materiales plaacutesticos (Dycomet 2007)
b) Costos de Operacioacuten
bull Mano de Obra
Debido a que el sistema de lavado propuesto trabaja praacutecticamente por siacute solo uacutenicamente
se necesitaraacuten dos operadores para manejarla El primero de ellos seraacute el encargado de
recoger e introducir los envases recolectados al sistema de lavado El segundo estaraacute
encargado de recoger y acomodar toda la materia prima resultante del proceso de reciclaje
en el sistema de lavado
57
El salario miacutenimo en el estado de Puebla actualmente es de $ 4760 MN A estos
operadores se les pagaraacute un salario de $ 150 diarios Lo cual equivale a 315 veces maacutes el
salario miacutenimo Se consideraraacute que estos operadores trabajen los 7 diacuteas de la semana 8
horas diarias Por lo que los costos de mano de obra al antildeo seraacute de $ 109 50000 MN lo
cual se puede observar en la Tabla 34
TABLA 34 Costo Total de Mano de Obra en el Sistema de Lavado Para Materiales
Plaacutesticos
SALARIO POR OPERADOR
AL DIA
OPERADORES DIAS AL ANtildeO
LABORADOS
COSTO TOTAL AL
ANtildeO $ 15000 2 365 $ 109 50000
Fuente (elaboracioacuten propia)
bull Costos por Consumo de Energiacutea Eleacutectrica y Agua Potable
Estos costos al ser mucho menor en comparacioacuten a la inversioacuten inicial y a los demaacutes
costos se despreciaran ya que no afectan de manera significativa a la evaluacioacuten
econoacutemica
c) Costos por Mantenimiento Mayor y Menor
El costo de mantenimiento mayor o menos es el originado por todas las erogaciones
necesarias para conservar la maquinaria en buenas condiciones durante su vida econoacutemica
58
El mantenimiento menor se considera todas las erogaciones necesarias para efectuar
ajustes rutinarios reparaciones y cambios de repuestos que se efectuacutean en la propia planta
equipo auxiliar que realiza la maquinaria y otros materiales que sean necesarios
Las cuchillas del triturador es la parte del sistema de lavado que necesita mayor
mantenimiento Estas cuchillas seguacuten los teacutecnicos de PAGANI necesitan mantenimiento y
afilarlas por lo menos una vez a la semana
Es por esto que se consideraraacute un mantenimiento menor al antildeo con un costo aproximado al
2 del valor de adquisicioacuten del sistema de lavado En la Tabla 35 se muestra el costo
anual por mantenimiento menor
TABLA 35 Costo Anual por Mantenimiento Menor
VALOR DE ADQUISICIOacuteN DEL
SISTEMA DE LAVADO
PORCENTAJE DEL
MANTENIMIENTO MENOR
COSTO POR MANTENIMIENTO
MENOR AL ANtildeO
$ 1 980 0000 2 $ 39 60000 Fuente (elaboracioacuten propia)
En el caso del mantenimiento mayor se considera todas las erogaciones correspondientes a
las reparaciones de la maquinaria con personal especializado este cargo incluye la mano de
obra repuestos y renovaciones de partes de la maquinaria asiacute como otros materiales
necesarios
59
En este caso se consideraraacute un mantenimiento mayor cada quinto antildeo con un costo
aproximado del 5 del valor de adquisicioacuten del sistema de lavado En la Tabla 36 se
muestra el costo anual por mantenimiento mayor
TABLA 36 Costo Anual por Mantenimiento Mayor
VALOR DE ADQUISICIOacuteN DEL
SISTEMA DE LAVADO
PORCENTAJE DEL
MANTENIMIENTO MAYOR
COSTO POR MANTENIMIENTO
MAYOR AL ANtildeO
$ 1 980 0000 5 $ 99 00000 Fuente (elaboracioacuten propia)
343 Costos del Proceso de Tratamiento del Agua por Medio de la Fotocataacutelisis Solar
Para determinar los costos involucrados en este proceso se utilizaraacuten los datos y costos que
se obtuvieron tanto en la tesis ldquoPilot Plant Design for use in Solar Photocatalytic
Degradation Applicationsrdquo de la Ing Fernanda Rivas asiacute como datos de la planta de
tratamiento en El Ejido (Almeriacutea Espantildea) ambos mencionados anteriormente
bull Datos obtenidos de la Planta de Tratamiento en El Ejido
Como se mencionoacute anteriormente la planta fue disentildeada para un tratamiento anual inicial
de 750000 botellas (el 50 de las que se comercializan) Para ello seriacutea necesario un campo
60
solar de CPCs de 150m2 Este tratamiento generariacutea un volumen de aguas contaminadas de
1 875 m3antildeo lo cual equivale a aproximadamente 25 litros por botella En la Tabla 37 se
muestra un resumen de los datos maacutes relevantes y necesarios para calcular los costos de la
planta propuesta
TABLA 37 Caracteriacutesticas de la Planta de Tratamiento El Ejido (Almeriacutea Espantildea)
PLANTA DE TRATAMIENTO EL EJIDO
Capacidad de la planta 750 000 envases al antildeoCampo solar de CPCacuteS 150 msup2Promedio de carbono orgaacutenico total por envase vaciacuteo
050 gramos
Agua generada al antildeo 1 875 msup3antildeoAgua generada por envase 25 litrosFuente (Ciemat 2004)
bull Datos obtenidos de la tesis ldquoPilot Plant Design for use in Solar Photocatalytic
Degradation Applicationsrdquo
a) Inversioacuten Inicial para la Planta Piloto
Como se mencionoacute anteriormente el nuacutemero de los accesorios para la planta piloto fue
presentado en la Tabla 15 Los costos de estos accesorios son presentados en la Tabla 38
Estos precios son de diciembre del 2005
61
TABLA 38 Costos de los accesorios necesarios para la planta piloto de tratamiento de
agua
Fuente (Rivas 2005)
Como se puede observar el costo de inversioacuten inicial total es de $79 37276 MN Este
costo fue calculado con precios del 2005 por lo que se tuvo que realizar un caacutelculo con la
tasa de inflacioacuten de 40 cuyo valor actual en el 2007 seriacutea de $85 84958 MN
No Accesorios Precio (Pesos MX) Subtotal
4 m2 de colectores compuestos paraboacutelicos $1268242 $5072968
19 Vaacutelvula de 3 viacuteas de CPVC $138313 $2627938
60 Unioacuten de PVC $360 $21600
22 Codo de 90deg PVC $500 $11000
19 Vaacutelvula de Muestreo de CPVC $000
240 Anillos-O de Vitoacuten $200 $48000
1 Tanque Rotoplas (450 l) $57000 $57000
1 Vaacutelvula de globo para la salida del
tanque de PVC $3570 $3570
1 Manguera de HPDE $4200 $4200
2 Tuberiacutea de PVC $3000 $6000
1 Bomba Centriacutefuga (05 hp) $85000 $85000
TOTAL (Pesos MX) $7937276
62
b) Caacutelculo de la Capacidad de Envases a Tratar de la Planta Piloto
Como se mencionoacute anteriormente la capacidad de la planta piloto es de 350 litros y el
tiempo de operacioacuten es de 162 horas lo cual representa aproximadamente dos diacuteas de
operacioacuten de 8 horas cada diacutea Por lo que la capacidad de 350 litros se dividiraacute en dos diacuteas
por lo que la capacidad real al diacutea seraacute de 175 litros
Con los datos obtenidos de la planta de reciclaje El Ejido con su produccioacuten de 750 000
envases al antildeo generando 1 875 msup3 de aguas contaminadas y con la capacidad de 0175
m3 se puede hacer una regla de 3 para obtener la cantidad de envases al antildeo para la planta
piloto propuesta Con esto se obtiene una capacidad de 25 535 envases vacios al antildeo o 70
envases al diacutea
c) Costos de Operacioacuten
bull Mano de Obra
En la operacioacuten de la planta de tratamiento del agua contaminada se propondraacute tener a dos
operadores las 8 horas de trabajo al diacutea Ya que al igual que en el proceso del reciclado de
los plaacutesticos trabaja praacutecticamente por siacute solo sin embargo por lo que uacutenicamente se
necesitara a un operador que este supervisando su correcto funcionamiento
63
Como se mencionoacute anteriormente el salario miacutenimo en el estado de Puebla actualmente es
de $ 4760 MN A estos operadores tambieacuten se les pagaraacute un salario de $ 150 diarios Lo
cual equivale a 315 veces maacutes el salario miacutenimo Se consideraraacute que el operador trabajaraacute
los 7 diacuteas de la semana 8 horas diarias Por lo que el costo de mano de obra al antildeo se
pueden observar en la Tabla 39
TABLA 39 Costo Total de la Mano de Obra en la Planta de Tratamiento de Aguas
Contaminadas
SALARIO POR OPERADOR
AL DIA
OPERADORES DIAS AL ANtildeO
LABORADOS
COSTO TOTAL AL
ANtildeO
$ 15000 1 365 $ 54 75000 Fuente (elaboracioacuten propia)
bull Costos por Consumo de Energiacutea Eleacutectrica
El consumo de energiacutea en la planta de tratamiento por medio de fotocataacutelisis solar es muy
bajo ya que praacutecticamente requiere energiacutea eleacutectrica para operar la bomba centriacutefuga de
075kW Si la bomba va a estar operando 8 horas diarias los treinta diacuteas del mes tendraacute un
consumo de 180kWh al mes Si el precio en Meacutexico por kWh es de $ 0633 MN (CFE) el
costo al mes seraacute de $ 114 MN aproximadamente y al antildeo de $ 1 367 MN Este costo es
praacutecticamente despreciable y no alterariacutea la evaluacioacuten econoacutemica por lo que se
despreciaraacute
64
bull Costos por Consumo de Agua
El consumo de agua de la planta seraacute de 0175 msup3 al diacutea como ya comentoacute anteriormente
El precio actual en Puebla por msup3 es de $ 1391 MN (SOAPAP) Por lo que el costo por
consumo de agua seraacute de $ 244 MN diarios lo que representa aproximadamente $ 877
MN al antildeo Este costo al igual que el de la energiacutea eleacutectrica al ser tan bajo seraacute
despreciado en la evaluacioacuten econoacutemica
d) Costos por Mantenimiento Mayor y Menor
El mantenimiento menor tendraacute un costo anual ya que se necesitaraacuten hacer reparaciones en
sitio lavados desazolves alguacuten cambio de piezas de los tubos de vidrio limpieza etc El
principal problema que se debe de considerar en el mantenimiento menor es que los tubos
de vidrio de los colectores solares son muy fraacutegiles por lo que con alguna granizada o con
alguacuten otro impacto se rompen muy faacutecilmente y se necesita estarlos cambiando
constantemente
Otro problema que se tiene que considerar en la zona es la dureza del agua Esto provoca
que constantemente se tengan que estar cambiando algunas de las conexiones codos etc
65
Es por esto que eacuteste costo se consideraraacute con un gasto anual de aproximadamente del 15
del valor de la inversioacuten inicial para construir la planta el cual es de $85 84958MN por
lo que en la Tabla 310 se muestra el costo del mantenimiento menor
TABLA 310 Costo Anual por Mantenimiento Menor
VALOR DE INVERSION
INICIAL DE LA PLANTA
PORCENTAJE DEL
MANTENIMIENTO MENOR
COSTO POR MANTENIMIENTO
MENOR AL ANtildeO
$ 85 84958 15 $ 12 87744 Fuente (elaboracioacuten propia)
Por lo que respecta al mantenimiento mayor se realizaraacute cada 5 antildeos este mantenimiento
consistiraacute en la asistencia de personal especializado que incluiraacute la inspeccioacuten el
reemplazo y cambio de varias de las piezas e incluso el cambio de alguna parte del campo
solar de los CPCacutes Este mantenimiento mayor se consideraraacute con un costo aproximado del
40 del valor de la inversioacuten inicial En la Tabla 311 se muestra el costo del
mantenimiento mayor al antildeo
TABLA 311 Costo Anual por Mantenimiento Mayor
VALOR DE INVERSION
INICIAL DE LA PLANTA
PORCENTAJE DEL
MANTENIMIENTO MAYOR
COSTO POR MANTENIMIENTO
MAYOR AL ANtildeO
$ 85 84958 40 $ 34 33983 Fuente (elaboracioacuten propia)
54
dos partes del proceso de tratamiento el reciclaje de los envases de plaacutestico y el
tratamiento del agua de lavado utilizada en el proceso de reciclaje
341 Costos de Recoleccioacuten y Transporte
Los costos de recoleccioacuten y transporte no se tomaraacuten en cuenta ya que el proceso y la
logiacutestica de recolecciones actuales son muy eficientes por lo que no se estaacute proponiendo
ninguacuten cambio aquiacute
El actual programa de recoleccioacuten recae en primera instancia en los usuarios de los envases
de plaguicidas ya que ellos son responsables de llevar sus envases vaciacuteos al centro de
acopio primario maacutes cercano Es ahiacute donde se recolectan los envases y son llevados al
centro de acopio temporal de la zona
En este caso en vez de llevarlos al centro de acopio temporal se llevaran directamente a la
planta de reciclaje propuesta Este es el uacutenico cambio el cual no representa ninguacuten costo
adicional es por eso que no se analizaran los costos involucrados en la recoleccioacuten y
transporte no se tomaraacuten en cuenta en la evaluacioacuten econoacutemica
Se recomienda una camioneta Pick up y se le puede adaptar una caja cerrada o redilas con
lona que permitan transportar un mayor volumen de envases a veces se puede adoptar un
remolque tipo jaula el maacuteximo que podraacute transportar estos vehiacuteculos seraacuten 400 kilos
(AMIFAC 2004)
55
342 Costos de la Planta de Reciclaje
a) Inversioacuten Inicial
Para el reciclaje primario que se llevaraacute a cabo en la planta es necesario contar con una
maacutequina especial la cual pueda realizar todos los procesos involucrados en el reciclaje los
cuales fueron mencionados anteriormente
Es por esto que se localizoacute a la empresa Dycomet SA de CV la cual se especializa en la
construccioacuten de los molinos PAGANI cuyas caracteriacutesticas los colocan como liacutederes en el
sector Esta empresa cuenta con unos sistemas de lavado para materiales plaacutesticos Estos
sistemas modulares cuentan con maquinas especiales para el molido lavado secado
aglutinado y extrusioacuten del los envases de plaacutestico En la Figura 39 se muestra el sistema
de lavado propuesto por la empresa Dycomet
El precio de este sistema de lavado es de $1 980 000 MN y su capacidad es de 300
kghora Esta capacidad es la menor con la que cuentan Ya que las que le siguen cuentan
con capacidades de 500 750 y 1000 kghora
56
FIGURA 39 Sistema de lavado para materiales plaacutesticos (Dycomet 2007)
b) Costos de Operacioacuten
bull Mano de Obra
Debido a que el sistema de lavado propuesto trabaja praacutecticamente por siacute solo uacutenicamente
se necesitaraacuten dos operadores para manejarla El primero de ellos seraacute el encargado de
recoger e introducir los envases recolectados al sistema de lavado El segundo estaraacute
encargado de recoger y acomodar toda la materia prima resultante del proceso de reciclaje
en el sistema de lavado
57
El salario miacutenimo en el estado de Puebla actualmente es de $ 4760 MN A estos
operadores se les pagaraacute un salario de $ 150 diarios Lo cual equivale a 315 veces maacutes el
salario miacutenimo Se consideraraacute que estos operadores trabajen los 7 diacuteas de la semana 8
horas diarias Por lo que los costos de mano de obra al antildeo seraacute de $ 109 50000 MN lo
cual se puede observar en la Tabla 34
TABLA 34 Costo Total de Mano de Obra en el Sistema de Lavado Para Materiales
Plaacutesticos
SALARIO POR OPERADOR
AL DIA
OPERADORES DIAS AL ANtildeO
LABORADOS
COSTO TOTAL AL
ANtildeO $ 15000 2 365 $ 109 50000
Fuente (elaboracioacuten propia)
bull Costos por Consumo de Energiacutea Eleacutectrica y Agua Potable
Estos costos al ser mucho menor en comparacioacuten a la inversioacuten inicial y a los demaacutes
costos se despreciaran ya que no afectan de manera significativa a la evaluacioacuten
econoacutemica
c) Costos por Mantenimiento Mayor y Menor
El costo de mantenimiento mayor o menos es el originado por todas las erogaciones
necesarias para conservar la maquinaria en buenas condiciones durante su vida econoacutemica
58
El mantenimiento menor se considera todas las erogaciones necesarias para efectuar
ajustes rutinarios reparaciones y cambios de repuestos que se efectuacutean en la propia planta
equipo auxiliar que realiza la maquinaria y otros materiales que sean necesarios
Las cuchillas del triturador es la parte del sistema de lavado que necesita mayor
mantenimiento Estas cuchillas seguacuten los teacutecnicos de PAGANI necesitan mantenimiento y
afilarlas por lo menos una vez a la semana
Es por esto que se consideraraacute un mantenimiento menor al antildeo con un costo aproximado al
2 del valor de adquisicioacuten del sistema de lavado En la Tabla 35 se muestra el costo
anual por mantenimiento menor
TABLA 35 Costo Anual por Mantenimiento Menor
VALOR DE ADQUISICIOacuteN DEL
SISTEMA DE LAVADO
PORCENTAJE DEL
MANTENIMIENTO MENOR
COSTO POR MANTENIMIENTO
MENOR AL ANtildeO
$ 1 980 0000 2 $ 39 60000 Fuente (elaboracioacuten propia)
En el caso del mantenimiento mayor se considera todas las erogaciones correspondientes a
las reparaciones de la maquinaria con personal especializado este cargo incluye la mano de
obra repuestos y renovaciones de partes de la maquinaria asiacute como otros materiales
necesarios
59
En este caso se consideraraacute un mantenimiento mayor cada quinto antildeo con un costo
aproximado del 5 del valor de adquisicioacuten del sistema de lavado En la Tabla 36 se
muestra el costo anual por mantenimiento mayor
TABLA 36 Costo Anual por Mantenimiento Mayor
VALOR DE ADQUISICIOacuteN DEL
SISTEMA DE LAVADO
PORCENTAJE DEL
MANTENIMIENTO MAYOR
COSTO POR MANTENIMIENTO
MAYOR AL ANtildeO
$ 1 980 0000 5 $ 99 00000 Fuente (elaboracioacuten propia)
343 Costos del Proceso de Tratamiento del Agua por Medio de la Fotocataacutelisis Solar
Para determinar los costos involucrados en este proceso se utilizaraacuten los datos y costos que
se obtuvieron tanto en la tesis ldquoPilot Plant Design for use in Solar Photocatalytic
Degradation Applicationsrdquo de la Ing Fernanda Rivas asiacute como datos de la planta de
tratamiento en El Ejido (Almeriacutea Espantildea) ambos mencionados anteriormente
bull Datos obtenidos de la Planta de Tratamiento en El Ejido
Como se mencionoacute anteriormente la planta fue disentildeada para un tratamiento anual inicial
de 750000 botellas (el 50 de las que se comercializan) Para ello seriacutea necesario un campo
60
solar de CPCs de 150m2 Este tratamiento generariacutea un volumen de aguas contaminadas de
1 875 m3antildeo lo cual equivale a aproximadamente 25 litros por botella En la Tabla 37 se
muestra un resumen de los datos maacutes relevantes y necesarios para calcular los costos de la
planta propuesta
TABLA 37 Caracteriacutesticas de la Planta de Tratamiento El Ejido (Almeriacutea Espantildea)
PLANTA DE TRATAMIENTO EL EJIDO
Capacidad de la planta 750 000 envases al antildeoCampo solar de CPCacuteS 150 msup2Promedio de carbono orgaacutenico total por envase vaciacuteo
050 gramos
Agua generada al antildeo 1 875 msup3antildeoAgua generada por envase 25 litrosFuente (Ciemat 2004)
bull Datos obtenidos de la tesis ldquoPilot Plant Design for use in Solar Photocatalytic
Degradation Applicationsrdquo
a) Inversioacuten Inicial para la Planta Piloto
Como se mencionoacute anteriormente el nuacutemero de los accesorios para la planta piloto fue
presentado en la Tabla 15 Los costos de estos accesorios son presentados en la Tabla 38
Estos precios son de diciembre del 2005
61
TABLA 38 Costos de los accesorios necesarios para la planta piloto de tratamiento de
agua
Fuente (Rivas 2005)
Como se puede observar el costo de inversioacuten inicial total es de $79 37276 MN Este
costo fue calculado con precios del 2005 por lo que se tuvo que realizar un caacutelculo con la
tasa de inflacioacuten de 40 cuyo valor actual en el 2007 seriacutea de $85 84958 MN
No Accesorios Precio (Pesos MX) Subtotal
4 m2 de colectores compuestos paraboacutelicos $1268242 $5072968
19 Vaacutelvula de 3 viacuteas de CPVC $138313 $2627938
60 Unioacuten de PVC $360 $21600
22 Codo de 90deg PVC $500 $11000
19 Vaacutelvula de Muestreo de CPVC $000
240 Anillos-O de Vitoacuten $200 $48000
1 Tanque Rotoplas (450 l) $57000 $57000
1 Vaacutelvula de globo para la salida del
tanque de PVC $3570 $3570
1 Manguera de HPDE $4200 $4200
2 Tuberiacutea de PVC $3000 $6000
1 Bomba Centriacutefuga (05 hp) $85000 $85000
TOTAL (Pesos MX) $7937276
62
b) Caacutelculo de la Capacidad de Envases a Tratar de la Planta Piloto
Como se mencionoacute anteriormente la capacidad de la planta piloto es de 350 litros y el
tiempo de operacioacuten es de 162 horas lo cual representa aproximadamente dos diacuteas de
operacioacuten de 8 horas cada diacutea Por lo que la capacidad de 350 litros se dividiraacute en dos diacuteas
por lo que la capacidad real al diacutea seraacute de 175 litros
Con los datos obtenidos de la planta de reciclaje El Ejido con su produccioacuten de 750 000
envases al antildeo generando 1 875 msup3 de aguas contaminadas y con la capacidad de 0175
m3 se puede hacer una regla de 3 para obtener la cantidad de envases al antildeo para la planta
piloto propuesta Con esto se obtiene una capacidad de 25 535 envases vacios al antildeo o 70
envases al diacutea
c) Costos de Operacioacuten
bull Mano de Obra
En la operacioacuten de la planta de tratamiento del agua contaminada se propondraacute tener a dos
operadores las 8 horas de trabajo al diacutea Ya que al igual que en el proceso del reciclado de
los plaacutesticos trabaja praacutecticamente por siacute solo sin embargo por lo que uacutenicamente se
necesitara a un operador que este supervisando su correcto funcionamiento
63
Como se mencionoacute anteriormente el salario miacutenimo en el estado de Puebla actualmente es
de $ 4760 MN A estos operadores tambieacuten se les pagaraacute un salario de $ 150 diarios Lo
cual equivale a 315 veces maacutes el salario miacutenimo Se consideraraacute que el operador trabajaraacute
los 7 diacuteas de la semana 8 horas diarias Por lo que el costo de mano de obra al antildeo se
pueden observar en la Tabla 39
TABLA 39 Costo Total de la Mano de Obra en la Planta de Tratamiento de Aguas
Contaminadas
SALARIO POR OPERADOR
AL DIA
OPERADORES DIAS AL ANtildeO
LABORADOS
COSTO TOTAL AL
ANtildeO
$ 15000 1 365 $ 54 75000 Fuente (elaboracioacuten propia)
bull Costos por Consumo de Energiacutea Eleacutectrica
El consumo de energiacutea en la planta de tratamiento por medio de fotocataacutelisis solar es muy
bajo ya que praacutecticamente requiere energiacutea eleacutectrica para operar la bomba centriacutefuga de
075kW Si la bomba va a estar operando 8 horas diarias los treinta diacuteas del mes tendraacute un
consumo de 180kWh al mes Si el precio en Meacutexico por kWh es de $ 0633 MN (CFE) el
costo al mes seraacute de $ 114 MN aproximadamente y al antildeo de $ 1 367 MN Este costo es
praacutecticamente despreciable y no alterariacutea la evaluacioacuten econoacutemica por lo que se
despreciaraacute
64
bull Costos por Consumo de Agua
El consumo de agua de la planta seraacute de 0175 msup3 al diacutea como ya comentoacute anteriormente
El precio actual en Puebla por msup3 es de $ 1391 MN (SOAPAP) Por lo que el costo por
consumo de agua seraacute de $ 244 MN diarios lo que representa aproximadamente $ 877
MN al antildeo Este costo al igual que el de la energiacutea eleacutectrica al ser tan bajo seraacute
despreciado en la evaluacioacuten econoacutemica
d) Costos por Mantenimiento Mayor y Menor
El mantenimiento menor tendraacute un costo anual ya que se necesitaraacuten hacer reparaciones en
sitio lavados desazolves alguacuten cambio de piezas de los tubos de vidrio limpieza etc El
principal problema que se debe de considerar en el mantenimiento menor es que los tubos
de vidrio de los colectores solares son muy fraacutegiles por lo que con alguna granizada o con
alguacuten otro impacto se rompen muy faacutecilmente y se necesita estarlos cambiando
constantemente
Otro problema que se tiene que considerar en la zona es la dureza del agua Esto provoca
que constantemente se tengan que estar cambiando algunas de las conexiones codos etc
65
Es por esto que eacuteste costo se consideraraacute con un gasto anual de aproximadamente del 15
del valor de la inversioacuten inicial para construir la planta el cual es de $85 84958MN por
lo que en la Tabla 310 se muestra el costo del mantenimiento menor
TABLA 310 Costo Anual por Mantenimiento Menor
VALOR DE INVERSION
INICIAL DE LA PLANTA
PORCENTAJE DEL
MANTENIMIENTO MENOR
COSTO POR MANTENIMIENTO
MENOR AL ANtildeO
$ 85 84958 15 $ 12 87744 Fuente (elaboracioacuten propia)
Por lo que respecta al mantenimiento mayor se realizaraacute cada 5 antildeos este mantenimiento
consistiraacute en la asistencia de personal especializado que incluiraacute la inspeccioacuten el
reemplazo y cambio de varias de las piezas e incluso el cambio de alguna parte del campo
solar de los CPCacutes Este mantenimiento mayor se consideraraacute con un costo aproximado del
40 del valor de la inversioacuten inicial En la Tabla 311 se muestra el costo del
mantenimiento mayor al antildeo
TABLA 311 Costo Anual por Mantenimiento Mayor
VALOR DE INVERSION
INICIAL DE LA PLANTA
PORCENTAJE DEL
MANTENIMIENTO MAYOR
COSTO POR MANTENIMIENTO
MAYOR AL ANtildeO
$ 85 84958 40 $ 34 33983 Fuente (elaboracioacuten propia)
55
342 Costos de la Planta de Reciclaje
a) Inversioacuten Inicial
Para el reciclaje primario que se llevaraacute a cabo en la planta es necesario contar con una
maacutequina especial la cual pueda realizar todos los procesos involucrados en el reciclaje los
cuales fueron mencionados anteriormente
Es por esto que se localizoacute a la empresa Dycomet SA de CV la cual se especializa en la
construccioacuten de los molinos PAGANI cuyas caracteriacutesticas los colocan como liacutederes en el
sector Esta empresa cuenta con unos sistemas de lavado para materiales plaacutesticos Estos
sistemas modulares cuentan con maquinas especiales para el molido lavado secado
aglutinado y extrusioacuten del los envases de plaacutestico En la Figura 39 se muestra el sistema
de lavado propuesto por la empresa Dycomet
El precio de este sistema de lavado es de $1 980 000 MN y su capacidad es de 300
kghora Esta capacidad es la menor con la que cuentan Ya que las que le siguen cuentan
con capacidades de 500 750 y 1000 kghora
56
FIGURA 39 Sistema de lavado para materiales plaacutesticos (Dycomet 2007)
b) Costos de Operacioacuten
bull Mano de Obra
Debido a que el sistema de lavado propuesto trabaja praacutecticamente por siacute solo uacutenicamente
se necesitaraacuten dos operadores para manejarla El primero de ellos seraacute el encargado de
recoger e introducir los envases recolectados al sistema de lavado El segundo estaraacute
encargado de recoger y acomodar toda la materia prima resultante del proceso de reciclaje
en el sistema de lavado
57
El salario miacutenimo en el estado de Puebla actualmente es de $ 4760 MN A estos
operadores se les pagaraacute un salario de $ 150 diarios Lo cual equivale a 315 veces maacutes el
salario miacutenimo Se consideraraacute que estos operadores trabajen los 7 diacuteas de la semana 8
horas diarias Por lo que los costos de mano de obra al antildeo seraacute de $ 109 50000 MN lo
cual se puede observar en la Tabla 34
TABLA 34 Costo Total de Mano de Obra en el Sistema de Lavado Para Materiales
Plaacutesticos
SALARIO POR OPERADOR
AL DIA
OPERADORES DIAS AL ANtildeO
LABORADOS
COSTO TOTAL AL
ANtildeO $ 15000 2 365 $ 109 50000
Fuente (elaboracioacuten propia)
bull Costos por Consumo de Energiacutea Eleacutectrica y Agua Potable
Estos costos al ser mucho menor en comparacioacuten a la inversioacuten inicial y a los demaacutes
costos se despreciaran ya que no afectan de manera significativa a la evaluacioacuten
econoacutemica
c) Costos por Mantenimiento Mayor y Menor
El costo de mantenimiento mayor o menos es el originado por todas las erogaciones
necesarias para conservar la maquinaria en buenas condiciones durante su vida econoacutemica
58
El mantenimiento menor se considera todas las erogaciones necesarias para efectuar
ajustes rutinarios reparaciones y cambios de repuestos que se efectuacutean en la propia planta
equipo auxiliar que realiza la maquinaria y otros materiales que sean necesarios
Las cuchillas del triturador es la parte del sistema de lavado que necesita mayor
mantenimiento Estas cuchillas seguacuten los teacutecnicos de PAGANI necesitan mantenimiento y
afilarlas por lo menos una vez a la semana
Es por esto que se consideraraacute un mantenimiento menor al antildeo con un costo aproximado al
2 del valor de adquisicioacuten del sistema de lavado En la Tabla 35 se muestra el costo
anual por mantenimiento menor
TABLA 35 Costo Anual por Mantenimiento Menor
VALOR DE ADQUISICIOacuteN DEL
SISTEMA DE LAVADO
PORCENTAJE DEL
MANTENIMIENTO MENOR
COSTO POR MANTENIMIENTO
MENOR AL ANtildeO
$ 1 980 0000 2 $ 39 60000 Fuente (elaboracioacuten propia)
En el caso del mantenimiento mayor se considera todas las erogaciones correspondientes a
las reparaciones de la maquinaria con personal especializado este cargo incluye la mano de
obra repuestos y renovaciones de partes de la maquinaria asiacute como otros materiales
necesarios
59
En este caso se consideraraacute un mantenimiento mayor cada quinto antildeo con un costo
aproximado del 5 del valor de adquisicioacuten del sistema de lavado En la Tabla 36 se
muestra el costo anual por mantenimiento mayor
TABLA 36 Costo Anual por Mantenimiento Mayor
VALOR DE ADQUISICIOacuteN DEL
SISTEMA DE LAVADO
PORCENTAJE DEL
MANTENIMIENTO MAYOR
COSTO POR MANTENIMIENTO
MAYOR AL ANtildeO
$ 1 980 0000 5 $ 99 00000 Fuente (elaboracioacuten propia)
343 Costos del Proceso de Tratamiento del Agua por Medio de la Fotocataacutelisis Solar
Para determinar los costos involucrados en este proceso se utilizaraacuten los datos y costos que
se obtuvieron tanto en la tesis ldquoPilot Plant Design for use in Solar Photocatalytic
Degradation Applicationsrdquo de la Ing Fernanda Rivas asiacute como datos de la planta de
tratamiento en El Ejido (Almeriacutea Espantildea) ambos mencionados anteriormente
bull Datos obtenidos de la Planta de Tratamiento en El Ejido
Como se mencionoacute anteriormente la planta fue disentildeada para un tratamiento anual inicial
de 750000 botellas (el 50 de las que se comercializan) Para ello seriacutea necesario un campo
60
solar de CPCs de 150m2 Este tratamiento generariacutea un volumen de aguas contaminadas de
1 875 m3antildeo lo cual equivale a aproximadamente 25 litros por botella En la Tabla 37 se
muestra un resumen de los datos maacutes relevantes y necesarios para calcular los costos de la
planta propuesta
TABLA 37 Caracteriacutesticas de la Planta de Tratamiento El Ejido (Almeriacutea Espantildea)
PLANTA DE TRATAMIENTO EL EJIDO
Capacidad de la planta 750 000 envases al antildeoCampo solar de CPCacuteS 150 msup2Promedio de carbono orgaacutenico total por envase vaciacuteo
050 gramos
Agua generada al antildeo 1 875 msup3antildeoAgua generada por envase 25 litrosFuente (Ciemat 2004)
bull Datos obtenidos de la tesis ldquoPilot Plant Design for use in Solar Photocatalytic
Degradation Applicationsrdquo
a) Inversioacuten Inicial para la Planta Piloto
Como se mencionoacute anteriormente el nuacutemero de los accesorios para la planta piloto fue
presentado en la Tabla 15 Los costos de estos accesorios son presentados en la Tabla 38
Estos precios son de diciembre del 2005
61
TABLA 38 Costos de los accesorios necesarios para la planta piloto de tratamiento de
agua
Fuente (Rivas 2005)
Como se puede observar el costo de inversioacuten inicial total es de $79 37276 MN Este
costo fue calculado con precios del 2005 por lo que se tuvo que realizar un caacutelculo con la
tasa de inflacioacuten de 40 cuyo valor actual en el 2007 seriacutea de $85 84958 MN
No Accesorios Precio (Pesos MX) Subtotal
4 m2 de colectores compuestos paraboacutelicos $1268242 $5072968
19 Vaacutelvula de 3 viacuteas de CPVC $138313 $2627938
60 Unioacuten de PVC $360 $21600
22 Codo de 90deg PVC $500 $11000
19 Vaacutelvula de Muestreo de CPVC $000
240 Anillos-O de Vitoacuten $200 $48000
1 Tanque Rotoplas (450 l) $57000 $57000
1 Vaacutelvula de globo para la salida del
tanque de PVC $3570 $3570
1 Manguera de HPDE $4200 $4200
2 Tuberiacutea de PVC $3000 $6000
1 Bomba Centriacutefuga (05 hp) $85000 $85000
TOTAL (Pesos MX) $7937276
62
b) Caacutelculo de la Capacidad de Envases a Tratar de la Planta Piloto
Como se mencionoacute anteriormente la capacidad de la planta piloto es de 350 litros y el
tiempo de operacioacuten es de 162 horas lo cual representa aproximadamente dos diacuteas de
operacioacuten de 8 horas cada diacutea Por lo que la capacidad de 350 litros se dividiraacute en dos diacuteas
por lo que la capacidad real al diacutea seraacute de 175 litros
Con los datos obtenidos de la planta de reciclaje El Ejido con su produccioacuten de 750 000
envases al antildeo generando 1 875 msup3 de aguas contaminadas y con la capacidad de 0175
m3 se puede hacer una regla de 3 para obtener la cantidad de envases al antildeo para la planta
piloto propuesta Con esto se obtiene una capacidad de 25 535 envases vacios al antildeo o 70
envases al diacutea
c) Costos de Operacioacuten
bull Mano de Obra
En la operacioacuten de la planta de tratamiento del agua contaminada se propondraacute tener a dos
operadores las 8 horas de trabajo al diacutea Ya que al igual que en el proceso del reciclado de
los plaacutesticos trabaja praacutecticamente por siacute solo sin embargo por lo que uacutenicamente se
necesitara a un operador que este supervisando su correcto funcionamiento
63
Como se mencionoacute anteriormente el salario miacutenimo en el estado de Puebla actualmente es
de $ 4760 MN A estos operadores tambieacuten se les pagaraacute un salario de $ 150 diarios Lo
cual equivale a 315 veces maacutes el salario miacutenimo Se consideraraacute que el operador trabajaraacute
los 7 diacuteas de la semana 8 horas diarias Por lo que el costo de mano de obra al antildeo se
pueden observar en la Tabla 39
TABLA 39 Costo Total de la Mano de Obra en la Planta de Tratamiento de Aguas
Contaminadas
SALARIO POR OPERADOR
AL DIA
OPERADORES DIAS AL ANtildeO
LABORADOS
COSTO TOTAL AL
ANtildeO
$ 15000 1 365 $ 54 75000 Fuente (elaboracioacuten propia)
bull Costos por Consumo de Energiacutea Eleacutectrica
El consumo de energiacutea en la planta de tratamiento por medio de fotocataacutelisis solar es muy
bajo ya que praacutecticamente requiere energiacutea eleacutectrica para operar la bomba centriacutefuga de
075kW Si la bomba va a estar operando 8 horas diarias los treinta diacuteas del mes tendraacute un
consumo de 180kWh al mes Si el precio en Meacutexico por kWh es de $ 0633 MN (CFE) el
costo al mes seraacute de $ 114 MN aproximadamente y al antildeo de $ 1 367 MN Este costo es
praacutecticamente despreciable y no alterariacutea la evaluacioacuten econoacutemica por lo que se
despreciaraacute
64
bull Costos por Consumo de Agua
El consumo de agua de la planta seraacute de 0175 msup3 al diacutea como ya comentoacute anteriormente
El precio actual en Puebla por msup3 es de $ 1391 MN (SOAPAP) Por lo que el costo por
consumo de agua seraacute de $ 244 MN diarios lo que representa aproximadamente $ 877
MN al antildeo Este costo al igual que el de la energiacutea eleacutectrica al ser tan bajo seraacute
despreciado en la evaluacioacuten econoacutemica
d) Costos por Mantenimiento Mayor y Menor
El mantenimiento menor tendraacute un costo anual ya que se necesitaraacuten hacer reparaciones en
sitio lavados desazolves alguacuten cambio de piezas de los tubos de vidrio limpieza etc El
principal problema que se debe de considerar en el mantenimiento menor es que los tubos
de vidrio de los colectores solares son muy fraacutegiles por lo que con alguna granizada o con
alguacuten otro impacto se rompen muy faacutecilmente y se necesita estarlos cambiando
constantemente
Otro problema que se tiene que considerar en la zona es la dureza del agua Esto provoca
que constantemente se tengan que estar cambiando algunas de las conexiones codos etc
65
Es por esto que eacuteste costo se consideraraacute con un gasto anual de aproximadamente del 15
del valor de la inversioacuten inicial para construir la planta el cual es de $85 84958MN por
lo que en la Tabla 310 se muestra el costo del mantenimiento menor
TABLA 310 Costo Anual por Mantenimiento Menor
VALOR DE INVERSION
INICIAL DE LA PLANTA
PORCENTAJE DEL
MANTENIMIENTO MENOR
COSTO POR MANTENIMIENTO
MENOR AL ANtildeO
$ 85 84958 15 $ 12 87744 Fuente (elaboracioacuten propia)
Por lo que respecta al mantenimiento mayor se realizaraacute cada 5 antildeos este mantenimiento
consistiraacute en la asistencia de personal especializado que incluiraacute la inspeccioacuten el
reemplazo y cambio de varias de las piezas e incluso el cambio de alguna parte del campo
solar de los CPCacutes Este mantenimiento mayor se consideraraacute con un costo aproximado del
40 del valor de la inversioacuten inicial En la Tabla 311 se muestra el costo del
mantenimiento mayor al antildeo
TABLA 311 Costo Anual por Mantenimiento Mayor
VALOR DE INVERSION
INICIAL DE LA PLANTA
PORCENTAJE DEL
MANTENIMIENTO MAYOR
COSTO POR MANTENIMIENTO
MAYOR AL ANtildeO
$ 85 84958 40 $ 34 33983 Fuente (elaboracioacuten propia)
56
FIGURA 39 Sistema de lavado para materiales plaacutesticos (Dycomet 2007)
b) Costos de Operacioacuten
bull Mano de Obra
Debido a que el sistema de lavado propuesto trabaja praacutecticamente por siacute solo uacutenicamente
se necesitaraacuten dos operadores para manejarla El primero de ellos seraacute el encargado de
recoger e introducir los envases recolectados al sistema de lavado El segundo estaraacute
encargado de recoger y acomodar toda la materia prima resultante del proceso de reciclaje
en el sistema de lavado
57
El salario miacutenimo en el estado de Puebla actualmente es de $ 4760 MN A estos
operadores se les pagaraacute un salario de $ 150 diarios Lo cual equivale a 315 veces maacutes el
salario miacutenimo Se consideraraacute que estos operadores trabajen los 7 diacuteas de la semana 8
horas diarias Por lo que los costos de mano de obra al antildeo seraacute de $ 109 50000 MN lo
cual se puede observar en la Tabla 34
TABLA 34 Costo Total de Mano de Obra en el Sistema de Lavado Para Materiales
Plaacutesticos
SALARIO POR OPERADOR
AL DIA
OPERADORES DIAS AL ANtildeO
LABORADOS
COSTO TOTAL AL
ANtildeO $ 15000 2 365 $ 109 50000
Fuente (elaboracioacuten propia)
bull Costos por Consumo de Energiacutea Eleacutectrica y Agua Potable
Estos costos al ser mucho menor en comparacioacuten a la inversioacuten inicial y a los demaacutes
costos se despreciaran ya que no afectan de manera significativa a la evaluacioacuten
econoacutemica
c) Costos por Mantenimiento Mayor y Menor
El costo de mantenimiento mayor o menos es el originado por todas las erogaciones
necesarias para conservar la maquinaria en buenas condiciones durante su vida econoacutemica
58
El mantenimiento menor se considera todas las erogaciones necesarias para efectuar
ajustes rutinarios reparaciones y cambios de repuestos que se efectuacutean en la propia planta
equipo auxiliar que realiza la maquinaria y otros materiales que sean necesarios
Las cuchillas del triturador es la parte del sistema de lavado que necesita mayor
mantenimiento Estas cuchillas seguacuten los teacutecnicos de PAGANI necesitan mantenimiento y
afilarlas por lo menos una vez a la semana
Es por esto que se consideraraacute un mantenimiento menor al antildeo con un costo aproximado al
2 del valor de adquisicioacuten del sistema de lavado En la Tabla 35 se muestra el costo
anual por mantenimiento menor
TABLA 35 Costo Anual por Mantenimiento Menor
VALOR DE ADQUISICIOacuteN DEL
SISTEMA DE LAVADO
PORCENTAJE DEL
MANTENIMIENTO MENOR
COSTO POR MANTENIMIENTO
MENOR AL ANtildeO
$ 1 980 0000 2 $ 39 60000 Fuente (elaboracioacuten propia)
En el caso del mantenimiento mayor se considera todas las erogaciones correspondientes a
las reparaciones de la maquinaria con personal especializado este cargo incluye la mano de
obra repuestos y renovaciones de partes de la maquinaria asiacute como otros materiales
necesarios
59
En este caso se consideraraacute un mantenimiento mayor cada quinto antildeo con un costo
aproximado del 5 del valor de adquisicioacuten del sistema de lavado En la Tabla 36 se
muestra el costo anual por mantenimiento mayor
TABLA 36 Costo Anual por Mantenimiento Mayor
VALOR DE ADQUISICIOacuteN DEL
SISTEMA DE LAVADO
PORCENTAJE DEL
MANTENIMIENTO MAYOR
COSTO POR MANTENIMIENTO
MAYOR AL ANtildeO
$ 1 980 0000 5 $ 99 00000 Fuente (elaboracioacuten propia)
343 Costos del Proceso de Tratamiento del Agua por Medio de la Fotocataacutelisis Solar
Para determinar los costos involucrados en este proceso se utilizaraacuten los datos y costos que
se obtuvieron tanto en la tesis ldquoPilot Plant Design for use in Solar Photocatalytic
Degradation Applicationsrdquo de la Ing Fernanda Rivas asiacute como datos de la planta de
tratamiento en El Ejido (Almeriacutea Espantildea) ambos mencionados anteriormente
bull Datos obtenidos de la Planta de Tratamiento en El Ejido
Como se mencionoacute anteriormente la planta fue disentildeada para un tratamiento anual inicial
de 750000 botellas (el 50 de las que se comercializan) Para ello seriacutea necesario un campo
60
solar de CPCs de 150m2 Este tratamiento generariacutea un volumen de aguas contaminadas de
1 875 m3antildeo lo cual equivale a aproximadamente 25 litros por botella En la Tabla 37 se
muestra un resumen de los datos maacutes relevantes y necesarios para calcular los costos de la
planta propuesta
TABLA 37 Caracteriacutesticas de la Planta de Tratamiento El Ejido (Almeriacutea Espantildea)
PLANTA DE TRATAMIENTO EL EJIDO
Capacidad de la planta 750 000 envases al antildeoCampo solar de CPCacuteS 150 msup2Promedio de carbono orgaacutenico total por envase vaciacuteo
050 gramos
Agua generada al antildeo 1 875 msup3antildeoAgua generada por envase 25 litrosFuente (Ciemat 2004)
bull Datos obtenidos de la tesis ldquoPilot Plant Design for use in Solar Photocatalytic
Degradation Applicationsrdquo
a) Inversioacuten Inicial para la Planta Piloto
Como se mencionoacute anteriormente el nuacutemero de los accesorios para la planta piloto fue
presentado en la Tabla 15 Los costos de estos accesorios son presentados en la Tabla 38
Estos precios son de diciembre del 2005
61
TABLA 38 Costos de los accesorios necesarios para la planta piloto de tratamiento de
agua
Fuente (Rivas 2005)
Como se puede observar el costo de inversioacuten inicial total es de $79 37276 MN Este
costo fue calculado con precios del 2005 por lo que se tuvo que realizar un caacutelculo con la
tasa de inflacioacuten de 40 cuyo valor actual en el 2007 seriacutea de $85 84958 MN
No Accesorios Precio (Pesos MX) Subtotal
4 m2 de colectores compuestos paraboacutelicos $1268242 $5072968
19 Vaacutelvula de 3 viacuteas de CPVC $138313 $2627938
60 Unioacuten de PVC $360 $21600
22 Codo de 90deg PVC $500 $11000
19 Vaacutelvula de Muestreo de CPVC $000
240 Anillos-O de Vitoacuten $200 $48000
1 Tanque Rotoplas (450 l) $57000 $57000
1 Vaacutelvula de globo para la salida del
tanque de PVC $3570 $3570
1 Manguera de HPDE $4200 $4200
2 Tuberiacutea de PVC $3000 $6000
1 Bomba Centriacutefuga (05 hp) $85000 $85000
TOTAL (Pesos MX) $7937276
62
b) Caacutelculo de la Capacidad de Envases a Tratar de la Planta Piloto
Como se mencionoacute anteriormente la capacidad de la planta piloto es de 350 litros y el
tiempo de operacioacuten es de 162 horas lo cual representa aproximadamente dos diacuteas de
operacioacuten de 8 horas cada diacutea Por lo que la capacidad de 350 litros se dividiraacute en dos diacuteas
por lo que la capacidad real al diacutea seraacute de 175 litros
Con los datos obtenidos de la planta de reciclaje El Ejido con su produccioacuten de 750 000
envases al antildeo generando 1 875 msup3 de aguas contaminadas y con la capacidad de 0175
m3 se puede hacer una regla de 3 para obtener la cantidad de envases al antildeo para la planta
piloto propuesta Con esto se obtiene una capacidad de 25 535 envases vacios al antildeo o 70
envases al diacutea
c) Costos de Operacioacuten
bull Mano de Obra
En la operacioacuten de la planta de tratamiento del agua contaminada se propondraacute tener a dos
operadores las 8 horas de trabajo al diacutea Ya que al igual que en el proceso del reciclado de
los plaacutesticos trabaja praacutecticamente por siacute solo sin embargo por lo que uacutenicamente se
necesitara a un operador que este supervisando su correcto funcionamiento
63
Como se mencionoacute anteriormente el salario miacutenimo en el estado de Puebla actualmente es
de $ 4760 MN A estos operadores tambieacuten se les pagaraacute un salario de $ 150 diarios Lo
cual equivale a 315 veces maacutes el salario miacutenimo Se consideraraacute que el operador trabajaraacute
los 7 diacuteas de la semana 8 horas diarias Por lo que el costo de mano de obra al antildeo se
pueden observar en la Tabla 39
TABLA 39 Costo Total de la Mano de Obra en la Planta de Tratamiento de Aguas
Contaminadas
SALARIO POR OPERADOR
AL DIA
OPERADORES DIAS AL ANtildeO
LABORADOS
COSTO TOTAL AL
ANtildeO
$ 15000 1 365 $ 54 75000 Fuente (elaboracioacuten propia)
bull Costos por Consumo de Energiacutea Eleacutectrica
El consumo de energiacutea en la planta de tratamiento por medio de fotocataacutelisis solar es muy
bajo ya que praacutecticamente requiere energiacutea eleacutectrica para operar la bomba centriacutefuga de
075kW Si la bomba va a estar operando 8 horas diarias los treinta diacuteas del mes tendraacute un
consumo de 180kWh al mes Si el precio en Meacutexico por kWh es de $ 0633 MN (CFE) el
costo al mes seraacute de $ 114 MN aproximadamente y al antildeo de $ 1 367 MN Este costo es
praacutecticamente despreciable y no alterariacutea la evaluacioacuten econoacutemica por lo que se
despreciaraacute
64
bull Costos por Consumo de Agua
El consumo de agua de la planta seraacute de 0175 msup3 al diacutea como ya comentoacute anteriormente
El precio actual en Puebla por msup3 es de $ 1391 MN (SOAPAP) Por lo que el costo por
consumo de agua seraacute de $ 244 MN diarios lo que representa aproximadamente $ 877
MN al antildeo Este costo al igual que el de la energiacutea eleacutectrica al ser tan bajo seraacute
despreciado en la evaluacioacuten econoacutemica
d) Costos por Mantenimiento Mayor y Menor
El mantenimiento menor tendraacute un costo anual ya que se necesitaraacuten hacer reparaciones en
sitio lavados desazolves alguacuten cambio de piezas de los tubos de vidrio limpieza etc El
principal problema que se debe de considerar en el mantenimiento menor es que los tubos
de vidrio de los colectores solares son muy fraacutegiles por lo que con alguna granizada o con
alguacuten otro impacto se rompen muy faacutecilmente y se necesita estarlos cambiando
constantemente
Otro problema que se tiene que considerar en la zona es la dureza del agua Esto provoca
que constantemente se tengan que estar cambiando algunas de las conexiones codos etc
65
Es por esto que eacuteste costo se consideraraacute con un gasto anual de aproximadamente del 15
del valor de la inversioacuten inicial para construir la planta el cual es de $85 84958MN por
lo que en la Tabla 310 se muestra el costo del mantenimiento menor
TABLA 310 Costo Anual por Mantenimiento Menor
VALOR DE INVERSION
INICIAL DE LA PLANTA
PORCENTAJE DEL
MANTENIMIENTO MENOR
COSTO POR MANTENIMIENTO
MENOR AL ANtildeO
$ 85 84958 15 $ 12 87744 Fuente (elaboracioacuten propia)
Por lo que respecta al mantenimiento mayor se realizaraacute cada 5 antildeos este mantenimiento
consistiraacute en la asistencia de personal especializado que incluiraacute la inspeccioacuten el
reemplazo y cambio de varias de las piezas e incluso el cambio de alguna parte del campo
solar de los CPCacutes Este mantenimiento mayor se consideraraacute con un costo aproximado del
40 del valor de la inversioacuten inicial En la Tabla 311 se muestra el costo del
mantenimiento mayor al antildeo
TABLA 311 Costo Anual por Mantenimiento Mayor
VALOR DE INVERSION
INICIAL DE LA PLANTA
PORCENTAJE DEL
MANTENIMIENTO MAYOR
COSTO POR MANTENIMIENTO
MAYOR AL ANtildeO
$ 85 84958 40 $ 34 33983 Fuente (elaboracioacuten propia)
57
El salario miacutenimo en el estado de Puebla actualmente es de $ 4760 MN A estos
operadores se les pagaraacute un salario de $ 150 diarios Lo cual equivale a 315 veces maacutes el
salario miacutenimo Se consideraraacute que estos operadores trabajen los 7 diacuteas de la semana 8
horas diarias Por lo que los costos de mano de obra al antildeo seraacute de $ 109 50000 MN lo
cual se puede observar en la Tabla 34
TABLA 34 Costo Total de Mano de Obra en el Sistema de Lavado Para Materiales
Plaacutesticos
SALARIO POR OPERADOR
AL DIA
OPERADORES DIAS AL ANtildeO
LABORADOS
COSTO TOTAL AL
ANtildeO $ 15000 2 365 $ 109 50000
Fuente (elaboracioacuten propia)
bull Costos por Consumo de Energiacutea Eleacutectrica y Agua Potable
Estos costos al ser mucho menor en comparacioacuten a la inversioacuten inicial y a los demaacutes
costos se despreciaran ya que no afectan de manera significativa a la evaluacioacuten
econoacutemica
c) Costos por Mantenimiento Mayor y Menor
El costo de mantenimiento mayor o menos es el originado por todas las erogaciones
necesarias para conservar la maquinaria en buenas condiciones durante su vida econoacutemica
58
El mantenimiento menor se considera todas las erogaciones necesarias para efectuar
ajustes rutinarios reparaciones y cambios de repuestos que se efectuacutean en la propia planta
equipo auxiliar que realiza la maquinaria y otros materiales que sean necesarios
Las cuchillas del triturador es la parte del sistema de lavado que necesita mayor
mantenimiento Estas cuchillas seguacuten los teacutecnicos de PAGANI necesitan mantenimiento y
afilarlas por lo menos una vez a la semana
Es por esto que se consideraraacute un mantenimiento menor al antildeo con un costo aproximado al
2 del valor de adquisicioacuten del sistema de lavado En la Tabla 35 se muestra el costo
anual por mantenimiento menor
TABLA 35 Costo Anual por Mantenimiento Menor
VALOR DE ADQUISICIOacuteN DEL
SISTEMA DE LAVADO
PORCENTAJE DEL
MANTENIMIENTO MENOR
COSTO POR MANTENIMIENTO
MENOR AL ANtildeO
$ 1 980 0000 2 $ 39 60000 Fuente (elaboracioacuten propia)
En el caso del mantenimiento mayor se considera todas las erogaciones correspondientes a
las reparaciones de la maquinaria con personal especializado este cargo incluye la mano de
obra repuestos y renovaciones de partes de la maquinaria asiacute como otros materiales
necesarios
59
En este caso se consideraraacute un mantenimiento mayor cada quinto antildeo con un costo
aproximado del 5 del valor de adquisicioacuten del sistema de lavado En la Tabla 36 se
muestra el costo anual por mantenimiento mayor
TABLA 36 Costo Anual por Mantenimiento Mayor
VALOR DE ADQUISICIOacuteN DEL
SISTEMA DE LAVADO
PORCENTAJE DEL
MANTENIMIENTO MAYOR
COSTO POR MANTENIMIENTO
MAYOR AL ANtildeO
$ 1 980 0000 5 $ 99 00000 Fuente (elaboracioacuten propia)
343 Costos del Proceso de Tratamiento del Agua por Medio de la Fotocataacutelisis Solar
Para determinar los costos involucrados en este proceso se utilizaraacuten los datos y costos que
se obtuvieron tanto en la tesis ldquoPilot Plant Design for use in Solar Photocatalytic
Degradation Applicationsrdquo de la Ing Fernanda Rivas asiacute como datos de la planta de
tratamiento en El Ejido (Almeriacutea Espantildea) ambos mencionados anteriormente
bull Datos obtenidos de la Planta de Tratamiento en El Ejido
Como se mencionoacute anteriormente la planta fue disentildeada para un tratamiento anual inicial
de 750000 botellas (el 50 de las que se comercializan) Para ello seriacutea necesario un campo
60
solar de CPCs de 150m2 Este tratamiento generariacutea un volumen de aguas contaminadas de
1 875 m3antildeo lo cual equivale a aproximadamente 25 litros por botella En la Tabla 37 se
muestra un resumen de los datos maacutes relevantes y necesarios para calcular los costos de la
planta propuesta
TABLA 37 Caracteriacutesticas de la Planta de Tratamiento El Ejido (Almeriacutea Espantildea)
PLANTA DE TRATAMIENTO EL EJIDO
Capacidad de la planta 750 000 envases al antildeoCampo solar de CPCacuteS 150 msup2Promedio de carbono orgaacutenico total por envase vaciacuteo
050 gramos
Agua generada al antildeo 1 875 msup3antildeoAgua generada por envase 25 litrosFuente (Ciemat 2004)
bull Datos obtenidos de la tesis ldquoPilot Plant Design for use in Solar Photocatalytic
Degradation Applicationsrdquo
a) Inversioacuten Inicial para la Planta Piloto
Como se mencionoacute anteriormente el nuacutemero de los accesorios para la planta piloto fue
presentado en la Tabla 15 Los costos de estos accesorios son presentados en la Tabla 38
Estos precios son de diciembre del 2005
61
TABLA 38 Costos de los accesorios necesarios para la planta piloto de tratamiento de
agua
Fuente (Rivas 2005)
Como se puede observar el costo de inversioacuten inicial total es de $79 37276 MN Este
costo fue calculado con precios del 2005 por lo que se tuvo que realizar un caacutelculo con la
tasa de inflacioacuten de 40 cuyo valor actual en el 2007 seriacutea de $85 84958 MN
No Accesorios Precio (Pesos MX) Subtotal
4 m2 de colectores compuestos paraboacutelicos $1268242 $5072968
19 Vaacutelvula de 3 viacuteas de CPVC $138313 $2627938
60 Unioacuten de PVC $360 $21600
22 Codo de 90deg PVC $500 $11000
19 Vaacutelvula de Muestreo de CPVC $000
240 Anillos-O de Vitoacuten $200 $48000
1 Tanque Rotoplas (450 l) $57000 $57000
1 Vaacutelvula de globo para la salida del
tanque de PVC $3570 $3570
1 Manguera de HPDE $4200 $4200
2 Tuberiacutea de PVC $3000 $6000
1 Bomba Centriacutefuga (05 hp) $85000 $85000
TOTAL (Pesos MX) $7937276
62
b) Caacutelculo de la Capacidad de Envases a Tratar de la Planta Piloto
Como se mencionoacute anteriormente la capacidad de la planta piloto es de 350 litros y el
tiempo de operacioacuten es de 162 horas lo cual representa aproximadamente dos diacuteas de
operacioacuten de 8 horas cada diacutea Por lo que la capacidad de 350 litros se dividiraacute en dos diacuteas
por lo que la capacidad real al diacutea seraacute de 175 litros
Con los datos obtenidos de la planta de reciclaje El Ejido con su produccioacuten de 750 000
envases al antildeo generando 1 875 msup3 de aguas contaminadas y con la capacidad de 0175
m3 se puede hacer una regla de 3 para obtener la cantidad de envases al antildeo para la planta
piloto propuesta Con esto se obtiene una capacidad de 25 535 envases vacios al antildeo o 70
envases al diacutea
c) Costos de Operacioacuten
bull Mano de Obra
En la operacioacuten de la planta de tratamiento del agua contaminada se propondraacute tener a dos
operadores las 8 horas de trabajo al diacutea Ya que al igual que en el proceso del reciclado de
los plaacutesticos trabaja praacutecticamente por siacute solo sin embargo por lo que uacutenicamente se
necesitara a un operador que este supervisando su correcto funcionamiento
63
Como se mencionoacute anteriormente el salario miacutenimo en el estado de Puebla actualmente es
de $ 4760 MN A estos operadores tambieacuten se les pagaraacute un salario de $ 150 diarios Lo
cual equivale a 315 veces maacutes el salario miacutenimo Se consideraraacute que el operador trabajaraacute
los 7 diacuteas de la semana 8 horas diarias Por lo que el costo de mano de obra al antildeo se
pueden observar en la Tabla 39
TABLA 39 Costo Total de la Mano de Obra en la Planta de Tratamiento de Aguas
Contaminadas
SALARIO POR OPERADOR
AL DIA
OPERADORES DIAS AL ANtildeO
LABORADOS
COSTO TOTAL AL
ANtildeO
$ 15000 1 365 $ 54 75000 Fuente (elaboracioacuten propia)
bull Costos por Consumo de Energiacutea Eleacutectrica
El consumo de energiacutea en la planta de tratamiento por medio de fotocataacutelisis solar es muy
bajo ya que praacutecticamente requiere energiacutea eleacutectrica para operar la bomba centriacutefuga de
075kW Si la bomba va a estar operando 8 horas diarias los treinta diacuteas del mes tendraacute un
consumo de 180kWh al mes Si el precio en Meacutexico por kWh es de $ 0633 MN (CFE) el
costo al mes seraacute de $ 114 MN aproximadamente y al antildeo de $ 1 367 MN Este costo es
praacutecticamente despreciable y no alterariacutea la evaluacioacuten econoacutemica por lo que se
despreciaraacute
64
bull Costos por Consumo de Agua
El consumo de agua de la planta seraacute de 0175 msup3 al diacutea como ya comentoacute anteriormente
El precio actual en Puebla por msup3 es de $ 1391 MN (SOAPAP) Por lo que el costo por
consumo de agua seraacute de $ 244 MN diarios lo que representa aproximadamente $ 877
MN al antildeo Este costo al igual que el de la energiacutea eleacutectrica al ser tan bajo seraacute
despreciado en la evaluacioacuten econoacutemica
d) Costos por Mantenimiento Mayor y Menor
El mantenimiento menor tendraacute un costo anual ya que se necesitaraacuten hacer reparaciones en
sitio lavados desazolves alguacuten cambio de piezas de los tubos de vidrio limpieza etc El
principal problema que se debe de considerar en el mantenimiento menor es que los tubos
de vidrio de los colectores solares son muy fraacutegiles por lo que con alguna granizada o con
alguacuten otro impacto se rompen muy faacutecilmente y se necesita estarlos cambiando
constantemente
Otro problema que se tiene que considerar en la zona es la dureza del agua Esto provoca
que constantemente se tengan que estar cambiando algunas de las conexiones codos etc
65
Es por esto que eacuteste costo se consideraraacute con un gasto anual de aproximadamente del 15
del valor de la inversioacuten inicial para construir la planta el cual es de $85 84958MN por
lo que en la Tabla 310 se muestra el costo del mantenimiento menor
TABLA 310 Costo Anual por Mantenimiento Menor
VALOR DE INVERSION
INICIAL DE LA PLANTA
PORCENTAJE DEL
MANTENIMIENTO MENOR
COSTO POR MANTENIMIENTO
MENOR AL ANtildeO
$ 85 84958 15 $ 12 87744 Fuente (elaboracioacuten propia)
Por lo que respecta al mantenimiento mayor se realizaraacute cada 5 antildeos este mantenimiento
consistiraacute en la asistencia de personal especializado que incluiraacute la inspeccioacuten el
reemplazo y cambio de varias de las piezas e incluso el cambio de alguna parte del campo
solar de los CPCacutes Este mantenimiento mayor se consideraraacute con un costo aproximado del
40 del valor de la inversioacuten inicial En la Tabla 311 se muestra el costo del
mantenimiento mayor al antildeo
TABLA 311 Costo Anual por Mantenimiento Mayor
VALOR DE INVERSION
INICIAL DE LA PLANTA
PORCENTAJE DEL
MANTENIMIENTO MAYOR
COSTO POR MANTENIMIENTO
MAYOR AL ANtildeO
$ 85 84958 40 $ 34 33983 Fuente (elaboracioacuten propia)
58
El mantenimiento menor se considera todas las erogaciones necesarias para efectuar
ajustes rutinarios reparaciones y cambios de repuestos que se efectuacutean en la propia planta
equipo auxiliar que realiza la maquinaria y otros materiales que sean necesarios
Las cuchillas del triturador es la parte del sistema de lavado que necesita mayor
mantenimiento Estas cuchillas seguacuten los teacutecnicos de PAGANI necesitan mantenimiento y
afilarlas por lo menos una vez a la semana
Es por esto que se consideraraacute un mantenimiento menor al antildeo con un costo aproximado al
2 del valor de adquisicioacuten del sistema de lavado En la Tabla 35 se muestra el costo
anual por mantenimiento menor
TABLA 35 Costo Anual por Mantenimiento Menor
VALOR DE ADQUISICIOacuteN DEL
SISTEMA DE LAVADO
PORCENTAJE DEL
MANTENIMIENTO MENOR
COSTO POR MANTENIMIENTO
MENOR AL ANtildeO
$ 1 980 0000 2 $ 39 60000 Fuente (elaboracioacuten propia)
En el caso del mantenimiento mayor se considera todas las erogaciones correspondientes a
las reparaciones de la maquinaria con personal especializado este cargo incluye la mano de
obra repuestos y renovaciones de partes de la maquinaria asiacute como otros materiales
necesarios
59
En este caso se consideraraacute un mantenimiento mayor cada quinto antildeo con un costo
aproximado del 5 del valor de adquisicioacuten del sistema de lavado En la Tabla 36 se
muestra el costo anual por mantenimiento mayor
TABLA 36 Costo Anual por Mantenimiento Mayor
VALOR DE ADQUISICIOacuteN DEL
SISTEMA DE LAVADO
PORCENTAJE DEL
MANTENIMIENTO MAYOR
COSTO POR MANTENIMIENTO
MAYOR AL ANtildeO
$ 1 980 0000 5 $ 99 00000 Fuente (elaboracioacuten propia)
343 Costos del Proceso de Tratamiento del Agua por Medio de la Fotocataacutelisis Solar
Para determinar los costos involucrados en este proceso se utilizaraacuten los datos y costos que
se obtuvieron tanto en la tesis ldquoPilot Plant Design for use in Solar Photocatalytic
Degradation Applicationsrdquo de la Ing Fernanda Rivas asiacute como datos de la planta de
tratamiento en El Ejido (Almeriacutea Espantildea) ambos mencionados anteriormente
bull Datos obtenidos de la Planta de Tratamiento en El Ejido
Como se mencionoacute anteriormente la planta fue disentildeada para un tratamiento anual inicial
de 750000 botellas (el 50 de las que se comercializan) Para ello seriacutea necesario un campo
60
solar de CPCs de 150m2 Este tratamiento generariacutea un volumen de aguas contaminadas de
1 875 m3antildeo lo cual equivale a aproximadamente 25 litros por botella En la Tabla 37 se
muestra un resumen de los datos maacutes relevantes y necesarios para calcular los costos de la
planta propuesta
TABLA 37 Caracteriacutesticas de la Planta de Tratamiento El Ejido (Almeriacutea Espantildea)
PLANTA DE TRATAMIENTO EL EJIDO
Capacidad de la planta 750 000 envases al antildeoCampo solar de CPCacuteS 150 msup2Promedio de carbono orgaacutenico total por envase vaciacuteo
050 gramos
Agua generada al antildeo 1 875 msup3antildeoAgua generada por envase 25 litrosFuente (Ciemat 2004)
bull Datos obtenidos de la tesis ldquoPilot Plant Design for use in Solar Photocatalytic
Degradation Applicationsrdquo
a) Inversioacuten Inicial para la Planta Piloto
Como se mencionoacute anteriormente el nuacutemero de los accesorios para la planta piloto fue
presentado en la Tabla 15 Los costos de estos accesorios son presentados en la Tabla 38
Estos precios son de diciembre del 2005
61
TABLA 38 Costos de los accesorios necesarios para la planta piloto de tratamiento de
agua
Fuente (Rivas 2005)
Como se puede observar el costo de inversioacuten inicial total es de $79 37276 MN Este
costo fue calculado con precios del 2005 por lo que se tuvo que realizar un caacutelculo con la
tasa de inflacioacuten de 40 cuyo valor actual en el 2007 seriacutea de $85 84958 MN
No Accesorios Precio (Pesos MX) Subtotal
4 m2 de colectores compuestos paraboacutelicos $1268242 $5072968
19 Vaacutelvula de 3 viacuteas de CPVC $138313 $2627938
60 Unioacuten de PVC $360 $21600
22 Codo de 90deg PVC $500 $11000
19 Vaacutelvula de Muestreo de CPVC $000
240 Anillos-O de Vitoacuten $200 $48000
1 Tanque Rotoplas (450 l) $57000 $57000
1 Vaacutelvula de globo para la salida del
tanque de PVC $3570 $3570
1 Manguera de HPDE $4200 $4200
2 Tuberiacutea de PVC $3000 $6000
1 Bomba Centriacutefuga (05 hp) $85000 $85000
TOTAL (Pesos MX) $7937276
62
b) Caacutelculo de la Capacidad de Envases a Tratar de la Planta Piloto
Como se mencionoacute anteriormente la capacidad de la planta piloto es de 350 litros y el
tiempo de operacioacuten es de 162 horas lo cual representa aproximadamente dos diacuteas de
operacioacuten de 8 horas cada diacutea Por lo que la capacidad de 350 litros se dividiraacute en dos diacuteas
por lo que la capacidad real al diacutea seraacute de 175 litros
Con los datos obtenidos de la planta de reciclaje El Ejido con su produccioacuten de 750 000
envases al antildeo generando 1 875 msup3 de aguas contaminadas y con la capacidad de 0175
m3 se puede hacer una regla de 3 para obtener la cantidad de envases al antildeo para la planta
piloto propuesta Con esto se obtiene una capacidad de 25 535 envases vacios al antildeo o 70
envases al diacutea
c) Costos de Operacioacuten
bull Mano de Obra
En la operacioacuten de la planta de tratamiento del agua contaminada se propondraacute tener a dos
operadores las 8 horas de trabajo al diacutea Ya que al igual que en el proceso del reciclado de
los plaacutesticos trabaja praacutecticamente por siacute solo sin embargo por lo que uacutenicamente se
necesitara a un operador que este supervisando su correcto funcionamiento
63
Como se mencionoacute anteriormente el salario miacutenimo en el estado de Puebla actualmente es
de $ 4760 MN A estos operadores tambieacuten se les pagaraacute un salario de $ 150 diarios Lo
cual equivale a 315 veces maacutes el salario miacutenimo Se consideraraacute que el operador trabajaraacute
los 7 diacuteas de la semana 8 horas diarias Por lo que el costo de mano de obra al antildeo se
pueden observar en la Tabla 39
TABLA 39 Costo Total de la Mano de Obra en la Planta de Tratamiento de Aguas
Contaminadas
SALARIO POR OPERADOR
AL DIA
OPERADORES DIAS AL ANtildeO
LABORADOS
COSTO TOTAL AL
ANtildeO
$ 15000 1 365 $ 54 75000 Fuente (elaboracioacuten propia)
bull Costos por Consumo de Energiacutea Eleacutectrica
El consumo de energiacutea en la planta de tratamiento por medio de fotocataacutelisis solar es muy
bajo ya que praacutecticamente requiere energiacutea eleacutectrica para operar la bomba centriacutefuga de
075kW Si la bomba va a estar operando 8 horas diarias los treinta diacuteas del mes tendraacute un
consumo de 180kWh al mes Si el precio en Meacutexico por kWh es de $ 0633 MN (CFE) el
costo al mes seraacute de $ 114 MN aproximadamente y al antildeo de $ 1 367 MN Este costo es
praacutecticamente despreciable y no alterariacutea la evaluacioacuten econoacutemica por lo que se
despreciaraacute
64
bull Costos por Consumo de Agua
El consumo de agua de la planta seraacute de 0175 msup3 al diacutea como ya comentoacute anteriormente
El precio actual en Puebla por msup3 es de $ 1391 MN (SOAPAP) Por lo que el costo por
consumo de agua seraacute de $ 244 MN diarios lo que representa aproximadamente $ 877
MN al antildeo Este costo al igual que el de la energiacutea eleacutectrica al ser tan bajo seraacute
despreciado en la evaluacioacuten econoacutemica
d) Costos por Mantenimiento Mayor y Menor
El mantenimiento menor tendraacute un costo anual ya que se necesitaraacuten hacer reparaciones en
sitio lavados desazolves alguacuten cambio de piezas de los tubos de vidrio limpieza etc El
principal problema que se debe de considerar en el mantenimiento menor es que los tubos
de vidrio de los colectores solares son muy fraacutegiles por lo que con alguna granizada o con
alguacuten otro impacto se rompen muy faacutecilmente y se necesita estarlos cambiando
constantemente
Otro problema que se tiene que considerar en la zona es la dureza del agua Esto provoca
que constantemente se tengan que estar cambiando algunas de las conexiones codos etc
65
Es por esto que eacuteste costo se consideraraacute con un gasto anual de aproximadamente del 15
del valor de la inversioacuten inicial para construir la planta el cual es de $85 84958MN por
lo que en la Tabla 310 se muestra el costo del mantenimiento menor
TABLA 310 Costo Anual por Mantenimiento Menor
VALOR DE INVERSION
INICIAL DE LA PLANTA
PORCENTAJE DEL
MANTENIMIENTO MENOR
COSTO POR MANTENIMIENTO
MENOR AL ANtildeO
$ 85 84958 15 $ 12 87744 Fuente (elaboracioacuten propia)
Por lo que respecta al mantenimiento mayor se realizaraacute cada 5 antildeos este mantenimiento
consistiraacute en la asistencia de personal especializado que incluiraacute la inspeccioacuten el
reemplazo y cambio de varias de las piezas e incluso el cambio de alguna parte del campo
solar de los CPCacutes Este mantenimiento mayor se consideraraacute con un costo aproximado del
40 del valor de la inversioacuten inicial En la Tabla 311 se muestra el costo del
mantenimiento mayor al antildeo
TABLA 311 Costo Anual por Mantenimiento Mayor
VALOR DE INVERSION
INICIAL DE LA PLANTA
PORCENTAJE DEL
MANTENIMIENTO MAYOR
COSTO POR MANTENIMIENTO
MAYOR AL ANtildeO
$ 85 84958 40 $ 34 33983 Fuente (elaboracioacuten propia)
59
En este caso se consideraraacute un mantenimiento mayor cada quinto antildeo con un costo
aproximado del 5 del valor de adquisicioacuten del sistema de lavado En la Tabla 36 se
muestra el costo anual por mantenimiento mayor
TABLA 36 Costo Anual por Mantenimiento Mayor
VALOR DE ADQUISICIOacuteN DEL
SISTEMA DE LAVADO
PORCENTAJE DEL
MANTENIMIENTO MAYOR
COSTO POR MANTENIMIENTO
MAYOR AL ANtildeO
$ 1 980 0000 5 $ 99 00000 Fuente (elaboracioacuten propia)
343 Costos del Proceso de Tratamiento del Agua por Medio de la Fotocataacutelisis Solar
Para determinar los costos involucrados en este proceso se utilizaraacuten los datos y costos que
se obtuvieron tanto en la tesis ldquoPilot Plant Design for use in Solar Photocatalytic
Degradation Applicationsrdquo de la Ing Fernanda Rivas asiacute como datos de la planta de
tratamiento en El Ejido (Almeriacutea Espantildea) ambos mencionados anteriormente
bull Datos obtenidos de la Planta de Tratamiento en El Ejido
Como se mencionoacute anteriormente la planta fue disentildeada para un tratamiento anual inicial
de 750000 botellas (el 50 de las que se comercializan) Para ello seriacutea necesario un campo
60
solar de CPCs de 150m2 Este tratamiento generariacutea un volumen de aguas contaminadas de
1 875 m3antildeo lo cual equivale a aproximadamente 25 litros por botella En la Tabla 37 se
muestra un resumen de los datos maacutes relevantes y necesarios para calcular los costos de la
planta propuesta
TABLA 37 Caracteriacutesticas de la Planta de Tratamiento El Ejido (Almeriacutea Espantildea)
PLANTA DE TRATAMIENTO EL EJIDO
Capacidad de la planta 750 000 envases al antildeoCampo solar de CPCacuteS 150 msup2Promedio de carbono orgaacutenico total por envase vaciacuteo
050 gramos
Agua generada al antildeo 1 875 msup3antildeoAgua generada por envase 25 litrosFuente (Ciemat 2004)
bull Datos obtenidos de la tesis ldquoPilot Plant Design for use in Solar Photocatalytic
Degradation Applicationsrdquo
a) Inversioacuten Inicial para la Planta Piloto
Como se mencionoacute anteriormente el nuacutemero de los accesorios para la planta piloto fue
presentado en la Tabla 15 Los costos de estos accesorios son presentados en la Tabla 38
Estos precios son de diciembre del 2005
61
TABLA 38 Costos de los accesorios necesarios para la planta piloto de tratamiento de
agua
Fuente (Rivas 2005)
Como se puede observar el costo de inversioacuten inicial total es de $79 37276 MN Este
costo fue calculado con precios del 2005 por lo que se tuvo que realizar un caacutelculo con la
tasa de inflacioacuten de 40 cuyo valor actual en el 2007 seriacutea de $85 84958 MN
No Accesorios Precio (Pesos MX) Subtotal
4 m2 de colectores compuestos paraboacutelicos $1268242 $5072968
19 Vaacutelvula de 3 viacuteas de CPVC $138313 $2627938
60 Unioacuten de PVC $360 $21600
22 Codo de 90deg PVC $500 $11000
19 Vaacutelvula de Muestreo de CPVC $000
240 Anillos-O de Vitoacuten $200 $48000
1 Tanque Rotoplas (450 l) $57000 $57000
1 Vaacutelvula de globo para la salida del
tanque de PVC $3570 $3570
1 Manguera de HPDE $4200 $4200
2 Tuberiacutea de PVC $3000 $6000
1 Bomba Centriacutefuga (05 hp) $85000 $85000
TOTAL (Pesos MX) $7937276
62
b) Caacutelculo de la Capacidad de Envases a Tratar de la Planta Piloto
Como se mencionoacute anteriormente la capacidad de la planta piloto es de 350 litros y el
tiempo de operacioacuten es de 162 horas lo cual representa aproximadamente dos diacuteas de
operacioacuten de 8 horas cada diacutea Por lo que la capacidad de 350 litros se dividiraacute en dos diacuteas
por lo que la capacidad real al diacutea seraacute de 175 litros
Con los datos obtenidos de la planta de reciclaje El Ejido con su produccioacuten de 750 000
envases al antildeo generando 1 875 msup3 de aguas contaminadas y con la capacidad de 0175
m3 se puede hacer una regla de 3 para obtener la cantidad de envases al antildeo para la planta
piloto propuesta Con esto se obtiene una capacidad de 25 535 envases vacios al antildeo o 70
envases al diacutea
c) Costos de Operacioacuten
bull Mano de Obra
En la operacioacuten de la planta de tratamiento del agua contaminada se propondraacute tener a dos
operadores las 8 horas de trabajo al diacutea Ya que al igual que en el proceso del reciclado de
los plaacutesticos trabaja praacutecticamente por siacute solo sin embargo por lo que uacutenicamente se
necesitara a un operador que este supervisando su correcto funcionamiento
63
Como se mencionoacute anteriormente el salario miacutenimo en el estado de Puebla actualmente es
de $ 4760 MN A estos operadores tambieacuten se les pagaraacute un salario de $ 150 diarios Lo
cual equivale a 315 veces maacutes el salario miacutenimo Se consideraraacute que el operador trabajaraacute
los 7 diacuteas de la semana 8 horas diarias Por lo que el costo de mano de obra al antildeo se
pueden observar en la Tabla 39
TABLA 39 Costo Total de la Mano de Obra en la Planta de Tratamiento de Aguas
Contaminadas
SALARIO POR OPERADOR
AL DIA
OPERADORES DIAS AL ANtildeO
LABORADOS
COSTO TOTAL AL
ANtildeO
$ 15000 1 365 $ 54 75000 Fuente (elaboracioacuten propia)
bull Costos por Consumo de Energiacutea Eleacutectrica
El consumo de energiacutea en la planta de tratamiento por medio de fotocataacutelisis solar es muy
bajo ya que praacutecticamente requiere energiacutea eleacutectrica para operar la bomba centriacutefuga de
075kW Si la bomba va a estar operando 8 horas diarias los treinta diacuteas del mes tendraacute un
consumo de 180kWh al mes Si el precio en Meacutexico por kWh es de $ 0633 MN (CFE) el
costo al mes seraacute de $ 114 MN aproximadamente y al antildeo de $ 1 367 MN Este costo es
praacutecticamente despreciable y no alterariacutea la evaluacioacuten econoacutemica por lo que se
despreciaraacute
64
bull Costos por Consumo de Agua
El consumo de agua de la planta seraacute de 0175 msup3 al diacutea como ya comentoacute anteriormente
El precio actual en Puebla por msup3 es de $ 1391 MN (SOAPAP) Por lo que el costo por
consumo de agua seraacute de $ 244 MN diarios lo que representa aproximadamente $ 877
MN al antildeo Este costo al igual que el de la energiacutea eleacutectrica al ser tan bajo seraacute
despreciado en la evaluacioacuten econoacutemica
d) Costos por Mantenimiento Mayor y Menor
El mantenimiento menor tendraacute un costo anual ya que se necesitaraacuten hacer reparaciones en
sitio lavados desazolves alguacuten cambio de piezas de los tubos de vidrio limpieza etc El
principal problema que se debe de considerar en el mantenimiento menor es que los tubos
de vidrio de los colectores solares son muy fraacutegiles por lo que con alguna granizada o con
alguacuten otro impacto se rompen muy faacutecilmente y se necesita estarlos cambiando
constantemente
Otro problema que se tiene que considerar en la zona es la dureza del agua Esto provoca
que constantemente se tengan que estar cambiando algunas de las conexiones codos etc
65
Es por esto que eacuteste costo se consideraraacute con un gasto anual de aproximadamente del 15
del valor de la inversioacuten inicial para construir la planta el cual es de $85 84958MN por
lo que en la Tabla 310 se muestra el costo del mantenimiento menor
TABLA 310 Costo Anual por Mantenimiento Menor
VALOR DE INVERSION
INICIAL DE LA PLANTA
PORCENTAJE DEL
MANTENIMIENTO MENOR
COSTO POR MANTENIMIENTO
MENOR AL ANtildeO
$ 85 84958 15 $ 12 87744 Fuente (elaboracioacuten propia)
Por lo que respecta al mantenimiento mayor se realizaraacute cada 5 antildeos este mantenimiento
consistiraacute en la asistencia de personal especializado que incluiraacute la inspeccioacuten el
reemplazo y cambio de varias de las piezas e incluso el cambio de alguna parte del campo
solar de los CPCacutes Este mantenimiento mayor se consideraraacute con un costo aproximado del
40 del valor de la inversioacuten inicial En la Tabla 311 se muestra el costo del
mantenimiento mayor al antildeo
TABLA 311 Costo Anual por Mantenimiento Mayor
VALOR DE INVERSION
INICIAL DE LA PLANTA
PORCENTAJE DEL
MANTENIMIENTO MAYOR
COSTO POR MANTENIMIENTO
MAYOR AL ANtildeO
$ 85 84958 40 $ 34 33983 Fuente (elaboracioacuten propia)
60
solar de CPCs de 150m2 Este tratamiento generariacutea un volumen de aguas contaminadas de
1 875 m3antildeo lo cual equivale a aproximadamente 25 litros por botella En la Tabla 37 se
muestra un resumen de los datos maacutes relevantes y necesarios para calcular los costos de la
planta propuesta
TABLA 37 Caracteriacutesticas de la Planta de Tratamiento El Ejido (Almeriacutea Espantildea)
PLANTA DE TRATAMIENTO EL EJIDO
Capacidad de la planta 750 000 envases al antildeoCampo solar de CPCacuteS 150 msup2Promedio de carbono orgaacutenico total por envase vaciacuteo
050 gramos
Agua generada al antildeo 1 875 msup3antildeoAgua generada por envase 25 litrosFuente (Ciemat 2004)
bull Datos obtenidos de la tesis ldquoPilot Plant Design for use in Solar Photocatalytic
Degradation Applicationsrdquo
a) Inversioacuten Inicial para la Planta Piloto
Como se mencionoacute anteriormente el nuacutemero de los accesorios para la planta piloto fue
presentado en la Tabla 15 Los costos de estos accesorios son presentados en la Tabla 38
Estos precios son de diciembre del 2005
61
TABLA 38 Costos de los accesorios necesarios para la planta piloto de tratamiento de
agua
Fuente (Rivas 2005)
Como se puede observar el costo de inversioacuten inicial total es de $79 37276 MN Este
costo fue calculado con precios del 2005 por lo que se tuvo que realizar un caacutelculo con la
tasa de inflacioacuten de 40 cuyo valor actual en el 2007 seriacutea de $85 84958 MN
No Accesorios Precio (Pesos MX) Subtotal
4 m2 de colectores compuestos paraboacutelicos $1268242 $5072968
19 Vaacutelvula de 3 viacuteas de CPVC $138313 $2627938
60 Unioacuten de PVC $360 $21600
22 Codo de 90deg PVC $500 $11000
19 Vaacutelvula de Muestreo de CPVC $000
240 Anillos-O de Vitoacuten $200 $48000
1 Tanque Rotoplas (450 l) $57000 $57000
1 Vaacutelvula de globo para la salida del
tanque de PVC $3570 $3570
1 Manguera de HPDE $4200 $4200
2 Tuberiacutea de PVC $3000 $6000
1 Bomba Centriacutefuga (05 hp) $85000 $85000
TOTAL (Pesos MX) $7937276
62
b) Caacutelculo de la Capacidad de Envases a Tratar de la Planta Piloto
Como se mencionoacute anteriormente la capacidad de la planta piloto es de 350 litros y el
tiempo de operacioacuten es de 162 horas lo cual representa aproximadamente dos diacuteas de
operacioacuten de 8 horas cada diacutea Por lo que la capacidad de 350 litros se dividiraacute en dos diacuteas
por lo que la capacidad real al diacutea seraacute de 175 litros
Con los datos obtenidos de la planta de reciclaje El Ejido con su produccioacuten de 750 000
envases al antildeo generando 1 875 msup3 de aguas contaminadas y con la capacidad de 0175
m3 se puede hacer una regla de 3 para obtener la cantidad de envases al antildeo para la planta
piloto propuesta Con esto se obtiene una capacidad de 25 535 envases vacios al antildeo o 70
envases al diacutea
c) Costos de Operacioacuten
bull Mano de Obra
En la operacioacuten de la planta de tratamiento del agua contaminada se propondraacute tener a dos
operadores las 8 horas de trabajo al diacutea Ya que al igual que en el proceso del reciclado de
los plaacutesticos trabaja praacutecticamente por siacute solo sin embargo por lo que uacutenicamente se
necesitara a un operador que este supervisando su correcto funcionamiento
63
Como se mencionoacute anteriormente el salario miacutenimo en el estado de Puebla actualmente es
de $ 4760 MN A estos operadores tambieacuten se les pagaraacute un salario de $ 150 diarios Lo
cual equivale a 315 veces maacutes el salario miacutenimo Se consideraraacute que el operador trabajaraacute
los 7 diacuteas de la semana 8 horas diarias Por lo que el costo de mano de obra al antildeo se
pueden observar en la Tabla 39
TABLA 39 Costo Total de la Mano de Obra en la Planta de Tratamiento de Aguas
Contaminadas
SALARIO POR OPERADOR
AL DIA
OPERADORES DIAS AL ANtildeO
LABORADOS
COSTO TOTAL AL
ANtildeO
$ 15000 1 365 $ 54 75000 Fuente (elaboracioacuten propia)
bull Costos por Consumo de Energiacutea Eleacutectrica
El consumo de energiacutea en la planta de tratamiento por medio de fotocataacutelisis solar es muy
bajo ya que praacutecticamente requiere energiacutea eleacutectrica para operar la bomba centriacutefuga de
075kW Si la bomba va a estar operando 8 horas diarias los treinta diacuteas del mes tendraacute un
consumo de 180kWh al mes Si el precio en Meacutexico por kWh es de $ 0633 MN (CFE) el
costo al mes seraacute de $ 114 MN aproximadamente y al antildeo de $ 1 367 MN Este costo es
praacutecticamente despreciable y no alterariacutea la evaluacioacuten econoacutemica por lo que se
despreciaraacute
64
bull Costos por Consumo de Agua
El consumo de agua de la planta seraacute de 0175 msup3 al diacutea como ya comentoacute anteriormente
El precio actual en Puebla por msup3 es de $ 1391 MN (SOAPAP) Por lo que el costo por
consumo de agua seraacute de $ 244 MN diarios lo que representa aproximadamente $ 877
MN al antildeo Este costo al igual que el de la energiacutea eleacutectrica al ser tan bajo seraacute
despreciado en la evaluacioacuten econoacutemica
d) Costos por Mantenimiento Mayor y Menor
El mantenimiento menor tendraacute un costo anual ya que se necesitaraacuten hacer reparaciones en
sitio lavados desazolves alguacuten cambio de piezas de los tubos de vidrio limpieza etc El
principal problema que se debe de considerar en el mantenimiento menor es que los tubos
de vidrio de los colectores solares son muy fraacutegiles por lo que con alguna granizada o con
alguacuten otro impacto se rompen muy faacutecilmente y se necesita estarlos cambiando
constantemente
Otro problema que se tiene que considerar en la zona es la dureza del agua Esto provoca
que constantemente se tengan que estar cambiando algunas de las conexiones codos etc
65
Es por esto que eacuteste costo se consideraraacute con un gasto anual de aproximadamente del 15
del valor de la inversioacuten inicial para construir la planta el cual es de $85 84958MN por
lo que en la Tabla 310 se muestra el costo del mantenimiento menor
TABLA 310 Costo Anual por Mantenimiento Menor
VALOR DE INVERSION
INICIAL DE LA PLANTA
PORCENTAJE DEL
MANTENIMIENTO MENOR
COSTO POR MANTENIMIENTO
MENOR AL ANtildeO
$ 85 84958 15 $ 12 87744 Fuente (elaboracioacuten propia)
Por lo que respecta al mantenimiento mayor se realizaraacute cada 5 antildeos este mantenimiento
consistiraacute en la asistencia de personal especializado que incluiraacute la inspeccioacuten el
reemplazo y cambio de varias de las piezas e incluso el cambio de alguna parte del campo
solar de los CPCacutes Este mantenimiento mayor se consideraraacute con un costo aproximado del
40 del valor de la inversioacuten inicial En la Tabla 311 se muestra el costo del
mantenimiento mayor al antildeo
TABLA 311 Costo Anual por Mantenimiento Mayor
VALOR DE INVERSION
INICIAL DE LA PLANTA
PORCENTAJE DEL
MANTENIMIENTO MAYOR
COSTO POR MANTENIMIENTO
MAYOR AL ANtildeO
$ 85 84958 40 $ 34 33983 Fuente (elaboracioacuten propia)
61
TABLA 38 Costos de los accesorios necesarios para la planta piloto de tratamiento de
agua
Fuente (Rivas 2005)
Como se puede observar el costo de inversioacuten inicial total es de $79 37276 MN Este
costo fue calculado con precios del 2005 por lo que se tuvo que realizar un caacutelculo con la
tasa de inflacioacuten de 40 cuyo valor actual en el 2007 seriacutea de $85 84958 MN
No Accesorios Precio (Pesos MX) Subtotal
4 m2 de colectores compuestos paraboacutelicos $1268242 $5072968
19 Vaacutelvula de 3 viacuteas de CPVC $138313 $2627938
60 Unioacuten de PVC $360 $21600
22 Codo de 90deg PVC $500 $11000
19 Vaacutelvula de Muestreo de CPVC $000
240 Anillos-O de Vitoacuten $200 $48000
1 Tanque Rotoplas (450 l) $57000 $57000
1 Vaacutelvula de globo para la salida del
tanque de PVC $3570 $3570
1 Manguera de HPDE $4200 $4200
2 Tuberiacutea de PVC $3000 $6000
1 Bomba Centriacutefuga (05 hp) $85000 $85000
TOTAL (Pesos MX) $7937276
62
b) Caacutelculo de la Capacidad de Envases a Tratar de la Planta Piloto
Como se mencionoacute anteriormente la capacidad de la planta piloto es de 350 litros y el
tiempo de operacioacuten es de 162 horas lo cual representa aproximadamente dos diacuteas de
operacioacuten de 8 horas cada diacutea Por lo que la capacidad de 350 litros se dividiraacute en dos diacuteas
por lo que la capacidad real al diacutea seraacute de 175 litros
Con los datos obtenidos de la planta de reciclaje El Ejido con su produccioacuten de 750 000
envases al antildeo generando 1 875 msup3 de aguas contaminadas y con la capacidad de 0175
m3 se puede hacer una regla de 3 para obtener la cantidad de envases al antildeo para la planta
piloto propuesta Con esto se obtiene una capacidad de 25 535 envases vacios al antildeo o 70
envases al diacutea
c) Costos de Operacioacuten
bull Mano de Obra
En la operacioacuten de la planta de tratamiento del agua contaminada se propondraacute tener a dos
operadores las 8 horas de trabajo al diacutea Ya que al igual que en el proceso del reciclado de
los plaacutesticos trabaja praacutecticamente por siacute solo sin embargo por lo que uacutenicamente se
necesitara a un operador que este supervisando su correcto funcionamiento
63
Como se mencionoacute anteriormente el salario miacutenimo en el estado de Puebla actualmente es
de $ 4760 MN A estos operadores tambieacuten se les pagaraacute un salario de $ 150 diarios Lo
cual equivale a 315 veces maacutes el salario miacutenimo Se consideraraacute que el operador trabajaraacute
los 7 diacuteas de la semana 8 horas diarias Por lo que el costo de mano de obra al antildeo se
pueden observar en la Tabla 39
TABLA 39 Costo Total de la Mano de Obra en la Planta de Tratamiento de Aguas
Contaminadas
SALARIO POR OPERADOR
AL DIA
OPERADORES DIAS AL ANtildeO
LABORADOS
COSTO TOTAL AL
ANtildeO
$ 15000 1 365 $ 54 75000 Fuente (elaboracioacuten propia)
bull Costos por Consumo de Energiacutea Eleacutectrica
El consumo de energiacutea en la planta de tratamiento por medio de fotocataacutelisis solar es muy
bajo ya que praacutecticamente requiere energiacutea eleacutectrica para operar la bomba centriacutefuga de
075kW Si la bomba va a estar operando 8 horas diarias los treinta diacuteas del mes tendraacute un
consumo de 180kWh al mes Si el precio en Meacutexico por kWh es de $ 0633 MN (CFE) el
costo al mes seraacute de $ 114 MN aproximadamente y al antildeo de $ 1 367 MN Este costo es
praacutecticamente despreciable y no alterariacutea la evaluacioacuten econoacutemica por lo que se
despreciaraacute
64
bull Costos por Consumo de Agua
El consumo de agua de la planta seraacute de 0175 msup3 al diacutea como ya comentoacute anteriormente
El precio actual en Puebla por msup3 es de $ 1391 MN (SOAPAP) Por lo que el costo por
consumo de agua seraacute de $ 244 MN diarios lo que representa aproximadamente $ 877
MN al antildeo Este costo al igual que el de la energiacutea eleacutectrica al ser tan bajo seraacute
despreciado en la evaluacioacuten econoacutemica
d) Costos por Mantenimiento Mayor y Menor
El mantenimiento menor tendraacute un costo anual ya que se necesitaraacuten hacer reparaciones en
sitio lavados desazolves alguacuten cambio de piezas de los tubos de vidrio limpieza etc El
principal problema que se debe de considerar en el mantenimiento menor es que los tubos
de vidrio de los colectores solares son muy fraacutegiles por lo que con alguna granizada o con
alguacuten otro impacto se rompen muy faacutecilmente y se necesita estarlos cambiando
constantemente
Otro problema que se tiene que considerar en la zona es la dureza del agua Esto provoca
que constantemente se tengan que estar cambiando algunas de las conexiones codos etc
65
Es por esto que eacuteste costo se consideraraacute con un gasto anual de aproximadamente del 15
del valor de la inversioacuten inicial para construir la planta el cual es de $85 84958MN por
lo que en la Tabla 310 se muestra el costo del mantenimiento menor
TABLA 310 Costo Anual por Mantenimiento Menor
VALOR DE INVERSION
INICIAL DE LA PLANTA
PORCENTAJE DEL
MANTENIMIENTO MENOR
COSTO POR MANTENIMIENTO
MENOR AL ANtildeO
$ 85 84958 15 $ 12 87744 Fuente (elaboracioacuten propia)
Por lo que respecta al mantenimiento mayor se realizaraacute cada 5 antildeos este mantenimiento
consistiraacute en la asistencia de personal especializado que incluiraacute la inspeccioacuten el
reemplazo y cambio de varias de las piezas e incluso el cambio de alguna parte del campo
solar de los CPCacutes Este mantenimiento mayor se consideraraacute con un costo aproximado del
40 del valor de la inversioacuten inicial En la Tabla 311 se muestra el costo del
mantenimiento mayor al antildeo
TABLA 311 Costo Anual por Mantenimiento Mayor
VALOR DE INVERSION
INICIAL DE LA PLANTA
PORCENTAJE DEL
MANTENIMIENTO MAYOR
COSTO POR MANTENIMIENTO
MAYOR AL ANtildeO
$ 85 84958 40 $ 34 33983 Fuente (elaboracioacuten propia)
62
b) Caacutelculo de la Capacidad de Envases a Tratar de la Planta Piloto
Como se mencionoacute anteriormente la capacidad de la planta piloto es de 350 litros y el
tiempo de operacioacuten es de 162 horas lo cual representa aproximadamente dos diacuteas de
operacioacuten de 8 horas cada diacutea Por lo que la capacidad de 350 litros se dividiraacute en dos diacuteas
por lo que la capacidad real al diacutea seraacute de 175 litros
Con los datos obtenidos de la planta de reciclaje El Ejido con su produccioacuten de 750 000
envases al antildeo generando 1 875 msup3 de aguas contaminadas y con la capacidad de 0175
m3 se puede hacer una regla de 3 para obtener la cantidad de envases al antildeo para la planta
piloto propuesta Con esto se obtiene una capacidad de 25 535 envases vacios al antildeo o 70
envases al diacutea
c) Costos de Operacioacuten
bull Mano de Obra
En la operacioacuten de la planta de tratamiento del agua contaminada se propondraacute tener a dos
operadores las 8 horas de trabajo al diacutea Ya que al igual que en el proceso del reciclado de
los plaacutesticos trabaja praacutecticamente por siacute solo sin embargo por lo que uacutenicamente se
necesitara a un operador que este supervisando su correcto funcionamiento
63
Como se mencionoacute anteriormente el salario miacutenimo en el estado de Puebla actualmente es
de $ 4760 MN A estos operadores tambieacuten se les pagaraacute un salario de $ 150 diarios Lo
cual equivale a 315 veces maacutes el salario miacutenimo Se consideraraacute que el operador trabajaraacute
los 7 diacuteas de la semana 8 horas diarias Por lo que el costo de mano de obra al antildeo se
pueden observar en la Tabla 39
TABLA 39 Costo Total de la Mano de Obra en la Planta de Tratamiento de Aguas
Contaminadas
SALARIO POR OPERADOR
AL DIA
OPERADORES DIAS AL ANtildeO
LABORADOS
COSTO TOTAL AL
ANtildeO
$ 15000 1 365 $ 54 75000 Fuente (elaboracioacuten propia)
bull Costos por Consumo de Energiacutea Eleacutectrica
El consumo de energiacutea en la planta de tratamiento por medio de fotocataacutelisis solar es muy
bajo ya que praacutecticamente requiere energiacutea eleacutectrica para operar la bomba centriacutefuga de
075kW Si la bomba va a estar operando 8 horas diarias los treinta diacuteas del mes tendraacute un
consumo de 180kWh al mes Si el precio en Meacutexico por kWh es de $ 0633 MN (CFE) el
costo al mes seraacute de $ 114 MN aproximadamente y al antildeo de $ 1 367 MN Este costo es
praacutecticamente despreciable y no alterariacutea la evaluacioacuten econoacutemica por lo que se
despreciaraacute
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bull Costos por Consumo de Agua
El consumo de agua de la planta seraacute de 0175 msup3 al diacutea como ya comentoacute anteriormente
El precio actual en Puebla por msup3 es de $ 1391 MN (SOAPAP) Por lo que el costo por
consumo de agua seraacute de $ 244 MN diarios lo que representa aproximadamente $ 877
MN al antildeo Este costo al igual que el de la energiacutea eleacutectrica al ser tan bajo seraacute
despreciado en la evaluacioacuten econoacutemica
d) Costos por Mantenimiento Mayor y Menor
El mantenimiento menor tendraacute un costo anual ya que se necesitaraacuten hacer reparaciones en
sitio lavados desazolves alguacuten cambio de piezas de los tubos de vidrio limpieza etc El
principal problema que se debe de considerar en el mantenimiento menor es que los tubos
de vidrio de los colectores solares son muy fraacutegiles por lo que con alguna granizada o con
alguacuten otro impacto se rompen muy faacutecilmente y se necesita estarlos cambiando
constantemente
Otro problema que se tiene que considerar en la zona es la dureza del agua Esto provoca
que constantemente se tengan que estar cambiando algunas de las conexiones codos etc
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Es por esto que eacuteste costo se consideraraacute con un gasto anual de aproximadamente del 15
del valor de la inversioacuten inicial para construir la planta el cual es de $85 84958MN por
lo que en la Tabla 310 se muestra el costo del mantenimiento menor
TABLA 310 Costo Anual por Mantenimiento Menor
VALOR DE INVERSION
INICIAL DE LA PLANTA
PORCENTAJE DEL
MANTENIMIENTO MENOR
COSTO POR MANTENIMIENTO
MENOR AL ANtildeO
$ 85 84958 15 $ 12 87744 Fuente (elaboracioacuten propia)
Por lo que respecta al mantenimiento mayor se realizaraacute cada 5 antildeos este mantenimiento
consistiraacute en la asistencia de personal especializado que incluiraacute la inspeccioacuten el
reemplazo y cambio de varias de las piezas e incluso el cambio de alguna parte del campo
solar de los CPCacutes Este mantenimiento mayor se consideraraacute con un costo aproximado del
40 del valor de la inversioacuten inicial En la Tabla 311 se muestra el costo del
mantenimiento mayor al antildeo
TABLA 311 Costo Anual por Mantenimiento Mayor
VALOR DE INVERSION
INICIAL DE LA PLANTA
PORCENTAJE DEL
MANTENIMIENTO MAYOR
COSTO POR MANTENIMIENTO
MAYOR AL ANtildeO
$ 85 84958 40 $ 34 33983 Fuente (elaboracioacuten propia)
63
Como se mencionoacute anteriormente el salario miacutenimo en el estado de Puebla actualmente es
de $ 4760 MN A estos operadores tambieacuten se les pagaraacute un salario de $ 150 diarios Lo
cual equivale a 315 veces maacutes el salario miacutenimo Se consideraraacute que el operador trabajaraacute
los 7 diacuteas de la semana 8 horas diarias Por lo que el costo de mano de obra al antildeo se
pueden observar en la Tabla 39
TABLA 39 Costo Total de la Mano de Obra en la Planta de Tratamiento de Aguas
Contaminadas
SALARIO POR OPERADOR
AL DIA
OPERADORES DIAS AL ANtildeO
LABORADOS
COSTO TOTAL AL
ANtildeO
$ 15000 1 365 $ 54 75000 Fuente (elaboracioacuten propia)
bull Costos por Consumo de Energiacutea Eleacutectrica
El consumo de energiacutea en la planta de tratamiento por medio de fotocataacutelisis solar es muy
bajo ya que praacutecticamente requiere energiacutea eleacutectrica para operar la bomba centriacutefuga de
075kW Si la bomba va a estar operando 8 horas diarias los treinta diacuteas del mes tendraacute un
consumo de 180kWh al mes Si el precio en Meacutexico por kWh es de $ 0633 MN (CFE) el
costo al mes seraacute de $ 114 MN aproximadamente y al antildeo de $ 1 367 MN Este costo es
praacutecticamente despreciable y no alterariacutea la evaluacioacuten econoacutemica por lo que se
despreciaraacute
64
bull Costos por Consumo de Agua
El consumo de agua de la planta seraacute de 0175 msup3 al diacutea como ya comentoacute anteriormente
El precio actual en Puebla por msup3 es de $ 1391 MN (SOAPAP) Por lo que el costo por
consumo de agua seraacute de $ 244 MN diarios lo que representa aproximadamente $ 877
MN al antildeo Este costo al igual que el de la energiacutea eleacutectrica al ser tan bajo seraacute
despreciado en la evaluacioacuten econoacutemica
d) Costos por Mantenimiento Mayor y Menor
El mantenimiento menor tendraacute un costo anual ya que se necesitaraacuten hacer reparaciones en
sitio lavados desazolves alguacuten cambio de piezas de los tubos de vidrio limpieza etc El
principal problema que se debe de considerar en el mantenimiento menor es que los tubos
de vidrio de los colectores solares son muy fraacutegiles por lo que con alguna granizada o con
alguacuten otro impacto se rompen muy faacutecilmente y se necesita estarlos cambiando
constantemente
Otro problema que se tiene que considerar en la zona es la dureza del agua Esto provoca
que constantemente se tengan que estar cambiando algunas de las conexiones codos etc
65
Es por esto que eacuteste costo se consideraraacute con un gasto anual de aproximadamente del 15
del valor de la inversioacuten inicial para construir la planta el cual es de $85 84958MN por
lo que en la Tabla 310 se muestra el costo del mantenimiento menor
TABLA 310 Costo Anual por Mantenimiento Menor
VALOR DE INVERSION
INICIAL DE LA PLANTA
PORCENTAJE DEL
MANTENIMIENTO MENOR
COSTO POR MANTENIMIENTO
MENOR AL ANtildeO
$ 85 84958 15 $ 12 87744 Fuente (elaboracioacuten propia)
Por lo que respecta al mantenimiento mayor se realizaraacute cada 5 antildeos este mantenimiento
consistiraacute en la asistencia de personal especializado que incluiraacute la inspeccioacuten el
reemplazo y cambio de varias de las piezas e incluso el cambio de alguna parte del campo
solar de los CPCacutes Este mantenimiento mayor se consideraraacute con un costo aproximado del
40 del valor de la inversioacuten inicial En la Tabla 311 se muestra el costo del
mantenimiento mayor al antildeo
TABLA 311 Costo Anual por Mantenimiento Mayor
VALOR DE INVERSION
INICIAL DE LA PLANTA
PORCENTAJE DEL
MANTENIMIENTO MAYOR
COSTO POR MANTENIMIENTO
MAYOR AL ANtildeO
$ 85 84958 40 $ 34 33983 Fuente (elaboracioacuten propia)
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bull Costos por Consumo de Agua
El consumo de agua de la planta seraacute de 0175 msup3 al diacutea como ya comentoacute anteriormente
El precio actual en Puebla por msup3 es de $ 1391 MN (SOAPAP) Por lo que el costo por
consumo de agua seraacute de $ 244 MN diarios lo que representa aproximadamente $ 877
MN al antildeo Este costo al igual que el de la energiacutea eleacutectrica al ser tan bajo seraacute
despreciado en la evaluacioacuten econoacutemica
d) Costos por Mantenimiento Mayor y Menor
El mantenimiento menor tendraacute un costo anual ya que se necesitaraacuten hacer reparaciones en
sitio lavados desazolves alguacuten cambio de piezas de los tubos de vidrio limpieza etc El
principal problema que se debe de considerar en el mantenimiento menor es que los tubos
de vidrio de los colectores solares son muy fraacutegiles por lo que con alguna granizada o con
alguacuten otro impacto se rompen muy faacutecilmente y se necesita estarlos cambiando
constantemente
Otro problema que se tiene que considerar en la zona es la dureza del agua Esto provoca
que constantemente se tengan que estar cambiando algunas de las conexiones codos etc
65
Es por esto que eacuteste costo se consideraraacute con un gasto anual de aproximadamente del 15
del valor de la inversioacuten inicial para construir la planta el cual es de $85 84958MN por
lo que en la Tabla 310 se muestra el costo del mantenimiento menor
TABLA 310 Costo Anual por Mantenimiento Menor
VALOR DE INVERSION
INICIAL DE LA PLANTA
PORCENTAJE DEL
MANTENIMIENTO MENOR
COSTO POR MANTENIMIENTO
MENOR AL ANtildeO
$ 85 84958 15 $ 12 87744 Fuente (elaboracioacuten propia)
Por lo que respecta al mantenimiento mayor se realizaraacute cada 5 antildeos este mantenimiento
consistiraacute en la asistencia de personal especializado que incluiraacute la inspeccioacuten el
reemplazo y cambio de varias de las piezas e incluso el cambio de alguna parte del campo
solar de los CPCacutes Este mantenimiento mayor se consideraraacute con un costo aproximado del
40 del valor de la inversioacuten inicial En la Tabla 311 se muestra el costo del
mantenimiento mayor al antildeo
TABLA 311 Costo Anual por Mantenimiento Mayor
VALOR DE INVERSION
INICIAL DE LA PLANTA
PORCENTAJE DEL
MANTENIMIENTO MAYOR
COSTO POR MANTENIMIENTO
MAYOR AL ANtildeO
$ 85 84958 40 $ 34 33983 Fuente (elaboracioacuten propia)
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Es por esto que eacuteste costo se consideraraacute con un gasto anual de aproximadamente del 15
del valor de la inversioacuten inicial para construir la planta el cual es de $85 84958MN por
lo que en la Tabla 310 se muestra el costo del mantenimiento menor
TABLA 310 Costo Anual por Mantenimiento Menor
VALOR DE INVERSION
INICIAL DE LA PLANTA
PORCENTAJE DEL
MANTENIMIENTO MENOR
COSTO POR MANTENIMIENTO
MENOR AL ANtildeO
$ 85 84958 15 $ 12 87744 Fuente (elaboracioacuten propia)
Por lo que respecta al mantenimiento mayor se realizaraacute cada 5 antildeos este mantenimiento
consistiraacute en la asistencia de personal especializado que incluiraacute la inspeccioacuten el
reemplazo y cambio de varias de las piezas e incluso el cambio de alguna parte del campo
solar de los CPCacutes Este mantenimiento mayor se consideraraacute con un costo aproximado del
40 del valor de la inversioacuten inicial En la Tabla 311 se muestra el costo del
mantenimiento mayor al antildeo
TABLA 311 Costo Anual por Mantenimiento Mayor
VALOR DE INVERSION
INICIAL DE LA PLANTA
PORCENTAJE DEL
MANTENIMIENTO MAYOR
COSTO POR MANTENIMIENTO
MAYOR AL ANtildeO
$ 85 84958 40 $ 34 33983 Fuente (elaboracioacuten propia)