caso de estudio procesos ambientales

CASO DE ESTUDIO MEJORAMIENTO DE LA CALIDAD DEL AGUA VERTIDA Y REUTILIZADA EN EL PROCESO DE ANODIZADO – ALUMINIO NACIONAL ALUMINA UNIVERSIDAD DE IBAGUÉ MAESTRIA EN GESTIÓN INDUSTRIAL Ing. Jaime Alberto Villada Garcés RESUMEN Este trabajo contiene un análisis de caso de estudio que comprende los aspectos ambientales más relevantes de la industria del aluminio y un análisis del entorno mundial y nacional, así como las respectivas conclusiones. Trabajo final para la asignatura de Procesos Ambientales y Medio Ambiente, a cargo del Ingeniero Juan José Cabello Eras.

Ing. Jaime Alberto Villada Garcés [email protected] - 3176575177

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TABLA DE CONTENIDO INTRODUCCION .................................................................................................................................. 2 1. CARACTERISTICAS DE LA PRODUCCION [1] .......................................................................... 2

2. ENTORNO MUNDIAL DE LA INDUSTRIA DEL ALUMINIO [1] ................................................... 3 2.1. PRODUCCIÓN 2009 [1] ....................................................................................................... 4 2.2. PRODUCCIÓN 2010 [1] ....................................................................................................... 4 2.3. EVOLUCIÓN DE PRECIOS [1] ............................................................................................. 5

3. ENTORNO NACIONAL DE LA INDUSTRIA DEL ALUMINIO [2] ................................................. 7

4. CASO DE ESTUDIO .................................................................................................................... 8 4.1. INFORMACIÓN GENERAL DE LA EMPRESA .................................................................... 8 4.2. DESCRIPCION DEL PROCESO PRODUCTIVO [1] ............................................................ 9

4.2.1. RECICLADO Y MEDIO AMBIENTE ........................................................................... 10 4.2.2. APLICACIONES INDUSTRIALES .............................................................................. 11

4.3. ASPECTOS AMBIENTALES .............................................................................................. 13 4.3.1. ASPECTOS AMBIENTALES CONTROLADOS ......................................................... 13

ASPECTOS AMBIENTALES CONTROLADOS ................................................................................. 13 4.3.2. REDUCCIÓN EN EL CONSUMO DE AGUA .............................................................. 13 4.3.3. REDUCCIÓN DE LODOS RESIDUALES PROCEDENTES DE LA PLANTA DE TRATAMIENTO (Como parte de la buena utilización de los insumos en el proceso de anodizado) ................................................................................................................................. 14 4.3.4. RESULTADOS ............................................................................................................ 14

4.3.5. INFORMACIÓN ECONÓMICA ................................................................................... 14 4.3.6. PARTICIPANTES ....................................................................................................... 15

5. CONCLUSIONES ...................................................................................................................... 15 6. BIBLIOGRAFÍA .......................................................................................................................... 17


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INTRODUCCION Este caso de producción más limpia muestra las implementaciones que se han hecho para disminuir el consumo de agua y mejorar la eficiencia en la planta de tratamiento de aguas residuales provenientes del proceso de acabados del aluminio, con el objeto de ser reutilizada en el proceso de anodizado. Por otro lado se hicieron mejoras en el filtro de deshidratación de los lodos para disminuir la humedad contenida en el lodo y evitar el transporte de agua hacia la industria cementera, que utiliza el lodo como materia prima de su proceso de producción. El análisis del caso en mención se enfoca principalmente en aspectos de minimización de consumos, uso eficiente del agua, uso racional de la energía y utilización y disposición adecuada de residuos. Este caso representa una breve descripción del proyecto, información general de la empresa, mejoras ambientales logradas, diagramas de flujo de los cambios realizados y beneficios económicos.

1. CARACTERISTICAS DE LA PRODUCCION [1] El aluminio es el tercer elemento más abundante en la corteza terrestre después del oxígeno y el silicio, y constituye el 7,3% de su masa. En su forma natural, sólo existe en una combinación estable con otros materiales (particularmente en sales y óxidos) y recién fue descubierta su existencia en el año 1808. A partir de entonces, todavía demandó muchos años de investigación y ensayos para aislar el aluminio puro del mineral en su estado original haciendo factible de ese modo su producción, comercialización y procesamiento. En consecuencia, el aluminio comenzó a ser producido con fines comerciales en la segunda mitad del siglo XIX por lo cual puede ser considerado todavía un material joven, en términos comparativos, teniendo en cuenta que la humanidad ha utilizado cobre, plomo y estaño por miles de años. No obstante, la producción de aluminio en la actualidad supera en cantidad a la suma de los restantes metales no ferrosos como cobre, plomo y estaño. Distribución de yacimientos de bauxita Los recursos mundiales de bauxita se encuentran distribuidos por todo el mundo. Hay solamente siete áreas ricas en bauxita: África Central y Occidental, principalmente Guinea, Sudamérica: Brasil, Venezuela y Suriname; el Caribe: Jamaica; Oceanía y el Sur de Asia; Australia e India, China, el Mediterráneo: Grecia y Turquía, y los Urales: Rusia. Debido a las existencias limitadas de materias primas, la industria global de aluminio recién se ha ido consolidando en los últimos 20 años. Actualmente, los principales depósitos de bauxita de alta calidad, es decir, con alto contenido de aluminio, han sido divididos entre los mayores productores. Estas compañías concentran por lo general la extracción de bauxita, la producción de alumina, y la fundición de aluminio en el mundo. Son las que se encuentran a la cabeza del mercado global.


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Figura 1: Localización de las existencias de bauxita de alta calidad

Fuente: World Mineral Production – British Geological Survey

2. ENTORNO MUNDIAL DE LA INDUSTRIA DEL ALUMINIO [1] La producción mundial de aluminio primario ha crecido de alrededor de 2 millones de toneladas en 1950 a 39,7 millones de toneladas en 2008. Esto quiere decir que se multiplicó prácticamente por 20 –variación del 1.885%–. Al igual que en el caso del acero, se han producido cambios drásticos en los principales productores. Por una parte, en los Estados Unidos se ha pasado de poco más de 40% en 1960 a menos de 7%. China ha aumentado hasta adquirir una participación del 34% en 2008. Rusia, el segundo mayor productor, representa el 11%, y Canadá el 8%. La producción mundial de aluminio secundario creció también constantemente, pasando de 2,6 millones de toneladas en 1970, a alrededor de 9 millones de toneladas en 2000. Eso significa que se duplicó entre esos años –variación del 246%–. Desde entonces, la producción primaria sigue aumentando rápidamente. En 2008, la producción de 6,3 millones de toneladas a partir de chatarra fue equivalente a sólo el 16% de la producción total. Al respecto, la experiencia de Japón es única en cuanto a que se ha abandonado casi por completo la producción primaria de aluminio, basándose en lugar de ello en la producción secundaria y en las importaciones. En los Estados Unidos, la producción secundaria a partir de la chatarra procedente de los consumidores representa el 30% del suministro, porcentaje que al menos se duplica tomando en cuenta los desechos de los procesos de producción. En la Unión Europea, la producción de aluminio secundario se ha triplicado desde 1980, representando alrededor del 40% del total. China, por su parte, tiene un 17% de su producción de este metal que corresponde a aluminio primario.


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Figura 2: Producción global de aluminio primario y secundario 1970-2008


2.1. PRODUCCIÓN 2009 [1] Según cifras del Instituto Internacional del Aluminio, IAI, la producción mundial de aluminio del mes de noviembre de 2009 fue de 1,91 millones de toneladas, lo que significó una caída del 8,4% frente a los 2,08 millones de toneladas del mismo mes del año anterior. En un análisis más amplio, se observa que la producción mundial entre enero y noviembre de 2009 fue de 21,4 millones de toneladas, lo que significa una contracción del 9% con respecto a igual período de 2008. Los efectos de la crisis mundial sin dudas se tuvieron su incidencia en estos resultados. En Norteamérica, Europa Occidental y Europa Centro-Oriental se registraron importantes caídas en la producción, tanto en la comparación de noviembre como en la de los primeros 11 meses, en tanto que China experimentó significativos aumentos.

2.2. PRODUCCIÓN 2010 [1] El último reporte publicado por el Comité Mundial de Estadísticas del Metal (World Bureau of Metal Statistics –WBMS) muestra que la producción global de aluminio creció entre enero y junio de 2010 un 18% en comparación con igual período de 2009. En junio de 2010, la producción de aluminio primario fue de 3.426 kilotoneladas y el consumo fue de 3.369 kilotoneladas. Así, la producción, que había bajado 3.276 kilotoneladas en el año 2009, aumentó 3.049 kilotoneladas en el primer semestre de 2010. Para el aluminio primario se calcula un excedente de mercado de 314 kilotoneladas (mil toneladas) en los primeros seis meses de 2010, mucho menor que las 755 kilotoneladas del primer semestre de 2009 –año en que el excedente total fue de 781 kilotoneladas. La demanda global de aluminio


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primario creció un 21% en el primer semestre de 2010 con relación a los niveles muy deprimidos del año anterior. En efecto, entre enero y junio de 2010 fue de casi 20 millones de toneladas, 3.490 kilotoneladas más que la demanda correspondiente al mismo período de 2009. Las existencias totales reportadas a fines de junio de 2010 eran 6 mil toneladas menores que a fines de 2009. En efecto, a fines de junio de 2010 los stocks totales eran 6.479 kilotoneladas, que corresponden a 66 días de demanda mundial y se comparan con las 6.486 kilotoneladas correspondientes a fines de 2010. Las existencias negociadas en los mercados de Londres, Shanghai, EEUU, y Tokyo fueron de 4.920 kilotoneladas a fines de junio de 2010, cifra que prácticamente duplica el total registrado al cierre de 2008. La producción de China fue de 8.320 kilotoneladas, cifra que prácticamente da cuenta de casi 41% de la producción mundial total. Actualmente, China es un exportador neto de aluminio con exportaciones que exceden las importaciones en 125 kilotoneladas. Durante 2009, las importaciones chinas totalizaron 1.430 kilotoneladas. La producción en la Unión Europea-27 cayó 6% y la del NAFTA cayó 91 kilotoneladas. La demanda de la Unión Europea-27 fue 37% más alta en el primer semestre de 2010 que en igual período de 2009

2.3. EVOLUCIÓN DE PRECIOS [1] La bauxita con graduación metalúrgica es comerciada principalmente a través de contratos de largo plazo y generalmente los precios no se hacen públicos. Durante 2008, los precios de muchas commodities subieron, incluyendo la bauxita no metalúrgica. En agosto, la bauxita calcinada de China era negociada en el rango de U$S 550 a U$S 650 por tonelada, con la bauxita calcinada Gyuana levemente más cara. De todos modos, a medida que fue avanzando la recesión global, los precios cayeron hasta alrededor de U$S 550 por tonelada en enero de 2009 y a U$S 400-U$S 535 por tonelada hacia el final de ese año. Los precios de referencia de la alumina cayeron a fines de 2008 y continuaron su sentido descendente a principios de 2009, llegando a niveles de U$S 170-U$S185 por tonelada en marzo de ese año, el precio más bajo desde enero de 2003. Sin embargo, los precios se recobraron a fines de 2009 y llegaron a U$S 295-U$S 315 por tonelada. En cuanto al lingote de aluminio, según los índices diarios del London Metal Exchance, el precio oficial en efectivo continuó su sentido descendente en los primeros meses de 2009, llegando a U$S 1.253 por tonelada en febrero, lo que significó una caída del 62% con respecto a su pico máximo de U$S 3.290 por tonelada en julio de 2008. No obstante, a fines de 2009 el precio experimentó una tendencia alcista sostenida y terminó el año a U$S 2.200 por tonelada. Esto significa un aumento del 76% desde su punto más bajo en febrero, aunque son valores que todavía están un tercio por debajo del pico máximo de 2009. Las tendencias a la baja de los precios de alumina y aluminio se debieron a la recesión económica que causó una merma considerable en la demanda mundial de aluminio, hecho que derivó en excedentes de producción durante la mayor parte de 2009. Sin embargo, los signos de recuperación económica a fines de 2009, junto con las reducciones en la producción causadas por el cierre temporario de algunas plantas productoras, hicieron que los precios se recuperaran.


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Figura 3: Evolución de precios: alumina y aluminio 2005-2009



Fuente: Anuario estadístico CAIAMA


Fuente: Anuario estadístico CAIAMA


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3. ENTORNO NACIONAL DE LA INDUSTRIA DEL ALUMINIO [2] La producción de aluminio a partir de su mineral base (bauxita) en Colombia es nula, debido a la ausencia de minas en de este mineral y a los costos de producción que este demanda. Pero en Colombia se pueden encontrar gran cantidad de empresas dedicadas a la fundición de aluminio, y a la realización de productos a partir de este, generándole valor agregado a este metal no ferroso. El tamaño de las empresas dedicadas a la fundición de aluminio va desde pequeños talleres hasta grandes plantas manufactureras que producen miles de toneladas de piezas fundidas y mecanizadas cada día. La generación de residuos está directamente relacionada con el tipo de material usado (hierro fundido, acero, bronce o aluminio) y depende del tipo de moldes y machos utilizados, así como de la tecnología empleada. Las grandes plantas manufactureras que producen miles de productos de aluminio en Colombia son:

• Aluminios Reynolds (Barranquilla) • Alúmina (Cali) • EMMA (Medellín) • Lehner (Cali)

Estas empresas demandan considerables cantidades de aluminio para la fabricación de sus productos obtenidas desde el reciclaje de la chatarra hasta la importación de lingotes de aluminio primario (99,7% de pureza) y puro (99,9% de pureza). Para sus procesos de fundición utilizan mezclas de aluminio primario y scrap que es lo generado por las plantas en los procesos productivos, realizando así cargas metalúrgicas adecuadas en los hornos. Cuando material ha sido fundido, se ajustan elementos de aleación tales como silicio, hierro, cobre, manganeso, magnesio en proporciones determinadas para fabricar aleaciones dadas dependiendo del producto que se quiera fabricar y luego se vacía este metal fundido en moldes para diferentes aplicaciones este es conocido como el aluminio de refusion o de segunda fusión, a diferencia del primario que viene refinado de la mina con un porcentaje de pureza hasta del 99,9% [2] El aluminio puro y primario que requieren estas grandes plantas manufactureras se importan de algunas plantas metalúrgicas existentes en Sudamérica, que son las que se encargan de obtener el aluminio puro a partir de su mineral. Estas plantas generalmente son: [3] [4]

• ALCOA (Brasil) • ALUAR (Argentina) • ALCAZA (Venezuela) • VENALUM (Venezuela)

El costo del aluminio primario está determinado por lo que se conoce como el LME (London Metal Exchange) que es la cotización en la bolsa de Londres en dólares de la tonelada de aluminio primario. Este es un bien que se cotiza en bolsa y su precio varía de un día a otro, teniendo en cuenta que el mercado del aluminio es abierto, dando a entender que su precio es igual en cualquier parte del mundo. [5]


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Las refinerías de aluminio son una buena alternativa en Colombia las cuales compran considerables cantidades de toneladas de chatarra por lo que sus proveedores son siempre recuperadores mayoristas. Cuando se ha llegado a un acuerdo de compra con ellos, se realizan análisis generales de materia prima para verificar para verificar sus características. Además cuando el material entra en las refinerías, se analiza cada camión para evitar introducir en el horno sustancias no indicadas en el proceso productivo. [5] Cabe anotar que en el país existen también empresas y almacenes comercializadores de metales los cuales compran el material al por mayor y detal para luego venderlo a mejores precios a empresas o talleres que requieran estos como materia prima. Estadísticamente hasta mediados del año 2009, se estimó que el consumo de materia prima (chatarra y lingotes producidos en el país) de las plantas manufactureras de aluminio fue de 468 Ton/Mes, mientras que la producción nacional fue de 20.638 Ton/año divididas de la siguiente manera: [6] Demanda interna: 5.616 Ton/Año Exportaciones: 14.971 Ton/Año Importaciones: 51 Ton/Año

4. CASO DE ESTUDIO 4.1. INFORMACIÓN GENERAL DE LA EMPRESA

Aluminio Nacional Alúmina S.A. es una empresa grande de 540 empleados, localizada en la ciuda de Yumbo en el departamento del Valle del Cauca, del sector manufacturero que se dedica a producir mensualmente en promedio 1.000 toneladas de aluminio. Tiene presencia en los mercados de los países del grupo andino, centroamerica, el caribe y los Estados Unidos. Las exigencias de los mercados internacionales, el compromiso con el cuidado del medio ambiente y las ganas de seguir colaborando en el desarrollo económico y social del país han hecho que la empresa ALUMINIO NACIONAL S.A. ALUMINA, busque y ofrezca calidad en sus productos y en el medio ambiente que ofrece a su entorno. Esta empresa nació hace 42 años en Cali, como un taller de metalmecánica; en una época contó con capital internacional cuando una buena parte de sus acciones fue adquirida por ALCAN (Aluminio del Canadá). En 1985 volvió a ser de capital 100 por ciento nacional. Se comprometió con la Calidad y la protección del medio ambiente lo que la llevó a obtener el Premio Nacional de Calidad en 1988, otorgado por el gobierno Colombiano, la Certificación ISO 9002/94 en 1997, la Recertificación en el 2000. Hoy genera un promedio de 500 empleos, exportan sus productos a Estados Unidos, Centro América, Perú, Islas Francesas, Ecuador y es reconocido su compromiso con la Certificación de Administración Ambiental bajo la norma NTC-ISO 14001.


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La Junta directiva otorgó un presupuesto para invertir en el mejoramiento ambiental con el que se inició un proceso que permitió, luego de la evaluación y el diagnóstico, comenzar a trabajar en los requisitos para obtener el Certificado ISO 14000. La primera etapa fue la sensibilización, simultánea con el trabajo de un comité ambiental que se encargó de evaluar el cumplimiento de los requisitos de Ley exigidos por la CVC, evaluando además con cada uno de los responsables de área los aspectos ambientales en aire, agua y suelo encontrando que ALUMINA no tiene aspectos graves que puedan generar impactos incontrolables o catastróficos. Como parte de los mejoramientos realizados, se sustituyó el uso del combustible Crudo de Castilla por el Gas Natural que contribuye a una producción más limpia, siendo esto una inversión que se refleja en ahorros por mantenimiento, consumos y protección ambiental. Esta condición hizo que ALUMINA fuera exonerada del permiso de emisiones exigido por la CVC. Es muy importante destacar que para ALUMINA la Gestión Ambiental ha representado un cambio de Cultura, ya que sólo a través de la concientización del recurso humano se puede lograr la protección del Medio Ambiente. Formas para la vida. Con esta certificación el compromiso es continuar conservando el Medio Ambiente y mejorando cada vez más para contribuir económica y socialmente al país. Las bondades del aluminio son muchas, y una de ellas es muy importante: el Aluminio es 100 por ciento reciclable; éste puede ir y volver cuantas veces quiera sin perder propiedades como material reciclable comenta la Ingeniera. Cuentan con una planta rodeada de naturaleza, Centro de Investigación y Desarrollo con equipos de alta tecnología que permite realizar las pruebas más sofisticadas y exigidas nacional e internacionalmente. ALUMINA está en la capacidad de producir al año 20.000 toneladas de aluminio que pueden tener diferentes aplicaciones en la Industria, la Construcción y el Hogar. Su equipo humano está comprometido con el desarrollo, la calidad y la variedad de sus productos.

4.2. DESCRIPCION DEL PROCESO PRODUCTIVO [1] El aluminio se extrae de la bauxita. Se trata de un mineral que por lo general se encuentra en la superficie, aunque puede ser necesario excavar algunos metros. Es llevado a la molienda y al lavado, para sacarle el barro y las impurezas y tras esa primera refinación se obtiene la alumina u óxido de aluminio, materia prima en polvo que se somete a un proceso en el que se usa soda cáustica para convertirla en alumina líquida, y luego volver a cristalizar el material en forma controlada. Por último se realiza un horneado utilizando corriente eléctrica para calentar agua a 900°C, proceso por el cual se separa el oxígeno y en el fondo queda el aluminio. En ello consiste la segunda refinación. Las proporciones de reducción de este proceso son las siguientes: de cuatro


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toneladas de bauxita se obtienen dos toneladas de óxido de aluminio o aluminio, y de dos toneladas de óxido de aluminio se obtiene una tonelada de aluminio. El refinamiento de aluminio requiere una gran cantidad de energía y por ello gran parte de la producción primaria de aluminio está localizada cerca de fuentes de energía baratas que varían según la región. Pueden ser hidroeléctricas, petrolíferas o gasíferas.

Bauxita: Mineral natural que contiene aluminio, oxígeno e hidrógeno. Es la fuente principal para la producción de alumina. La mayor parte de la producción mundial de bauxita –aproximadamente el 85%– es usada como insuma en la producción de alumina

Alumina: Es un óxido de aluminio sintético derivado de la bauxita. Más del 90% de las producción mundial de alumina es usado como materia prima para la fundición de metal de aluminio primario.

Aluminio primario: Es el metal de aluminio como producto final que se obtiene a partir de alumina. La denominación “primario” significa que es producido a partir de materiales no reciclados.

Aluminio secundario: Es también metal de aluminio como producto final que se obtiene a partir de material de desecho reciclado. El aluminio es 100% reciclable sin ninguna pérdida de sus cualidades naturales. Reciclar aluminio requiere solamente 5% de la energía usada para producir aluminio a partir de insumos naturales primarios.

4.2.1. RECICLADO Y MEDIO AMBIENTE El aluminio es un material sustentable. Dados los actuales niveles de producción, las reservas conocidas de bauxita –de las cuales se obtiene el mineral de aluminio durarán por cientos de años. Más del 50% de la producción mundial de aluminio excluidas la producción rusa y china– se realiza utilizando energía hidroeléctrica renovable.


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Adicionalmente, casi la totalidad de los productos de aluminio pueden, desde un punto de vista técnico factibilidad y económico rentabilidad ser reciclados repetidamente para producir nuevos productos, sin perder el metal su calidad y propiedades. La utilización de metales reciclados ahorra energía y preserva las fuentes de recursos naturales. Es por eso que el creciente uso de aluminio reciclado en diversas aplicaciones le da el reconocimiento de metal verde. De cualquier modo, la producción de aluminio es responsable por aproximadamente el 3% del uso mundial de electricidad y la industria del aluminio está entre los sectores económicos que más energía consumen en el mundo. Típicamente, el proceso de fundición da lugar a emisiones de 1,6 toneladas de CO2 por tonelada de aluminio y otra tonelada de equivalentes de CO2 como consecuencia de las emisiones de perfluorocarbonos. Sin embargo, la industria ha ido continuamente aumentando su eficiencia energética. En todo el mundo, el promedio de uso de energía en la fundición se ha reducido de más de 50.000 kilovatios-hora (kWh) por tonelada en el año 1900, a 25.000 kWh en 1950 y 16.000 kWh en 2000. Adicionalmente, la producción de aluminio a partir del reciclado de chatarra utiliza sólo entre el 5 y 10% de la energía que se precisaría para obtener aluminio a partir de bauxita. A ello se suma el hecho de que al reducir la necesidad de extraer bauxita, el reciclaje de chatarra contribuye a evitar los residuos mineros tóxicos.

4.2.2. APLICACIONES INDUSTRIALES El aluminio compite con el acero en varios de sus usos, pero tiene la ventaja de ser más liviano, resistente a la corrosión, un buen conductor de electricidad y es un metal fuerte combinado en aleaciones. Este metal posee una serie de características diferenciales y definitorias: es liviano –pesa la tercera parte del acero– no se oxida, es conductor del calor, no es tóxico, no es magnético, es maleable, y es combustible. Debido a estas características es ampliamente usado en las industrias de la construcción, transporte y envases. En la construcción es usado para cerramientos puertas y ventanas, y estructuras livianas. El hecho de ser fuerte, liviano y resistente a la corrosión hacen de éste un material ideal para aplicaciones que requieren contacto con el agua y las variaciones climáticas. De ahí que sea utilizado también en las industrias relacionadas con el transporte automotor, aeroespacial, ferroviario y marítimo. Por sus características resulta un material ideal para la constricción tanto de las carcasas como de varias partes, accesorios y componentes del motor. El aluminio y sus aleaciones dan cuente de alrededor del 80% de un del peso de una aeronave descargada. Es curioso notar también el uso de aluminio en fino polvo como combustible en ingeniería aeroespacial. A su vez, el aluminio está ganando participación de mercado por sobre el acero en la producción de vehículos para la fabricación de carcasas, componentes del motor y ruedas. También es usado para vagones de tren y cascos, partes y accesorios de barcos, todo lo cual significa una reducción considerable del peso total en comparación con el uso de acero. Por otra parte, el aluminio se usa ampliamente para la fabricación de envases destinados a la protección, almacenamiento y preparación de alimentos y bebidas. Nuevamente resulta liviano, especialmente comparado con el vidrio, y ese peso comparativamente menor reduce los costos de transporte. El papel de aluminio es liviano, fuerte y flexible, y constituye además una barrera contra


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el aire, la luz y los microorganismos, todo lo cual contribuye a la preservación de los alimentos. La lata de aluminio tiene además la ventaja de ser también fácilmente reciclable razón por la cual es un material para envases propicio a la preservación del medio ambiente. Hay también una serie de usos eléctricos para el aluminio como cables de alta tensión. El aluminio pesa sólo un tercio de lo que pesa el cobre y un kilogramo de cable de aluminio puede transportar el doble de electricidad de un kilogramo de cobre. Finalmente, el aluminio se utiliza en tratamientos del agua y en medicina. El hidróxido de aluminio es usado como antiácido para combatir malestares gástricos, por ejemplo; y el sulfato de aluminio es usado para purificar aguas contaminadas. En suma, se trata de un material ligero pero resistente que se utiliza preponderantemente en la industria automotriz, la industria aeroespacial, la construcción y los embalajes.

Figura 6: Flujograma de la situación anterior a la implementación de Producción mas Limpia

Fuente: El Autor


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4.3. ASPECTOS AMBIENTALES

4.3.1. ASPECTOS AMBIENTALES CONTROLADOS A través del diseño e implementación del programa de producción más limpia, pudieron controlarse unos aspectos ambientales que incidían negativamente en el desempeño y los indicadores ambientales de la empresa, los cuales se resumen a continuación:

ASPECTOS AMBIENTALES CONTROLADOS

4.3.2. REDUCCIÓN EN EL CONSUMO DE AGUA Anteriormente toda el agua que se requería en la empresa se captaba del pozo profundo o de acueducto, por esto la empresa incurría en un costo de $169.308.672/año; actualmente, después de cambiar el diseño de los tanques de sedimentación y construir el tanque para almacenar el agua

Inicio

Ecualización

Fin

Espesador de Lodos

Sedimentación

Floculación

Neutralización

Deshidratación

Vertimiento

Tanque de agua tratada

% Recirculación


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tratada, la empresa ha incrementado la reutilización de aguas de un 40 a un 60%, lo que redujo los costos en $7.910.984/año. Por otro lado, la normalización del proceso y la capacitación del recurso humano han permitido que la calidad del agua para tratar mejore y, a su vez, la cantidad de agua que se pueda reutilizar aumente. De esta manera se mejora la calidad del agua vertida y se disminuye el vertimiento al efluente final.

4.3.3. REDUCCIÓN DE LODOS RESIDUALES PROCEDENTES DE LA PLANTA DE TRATAMIENTO (Como parte de la buena utilización de los insumos en el proceso de anodizado)

Los lodos se generan por el arrastre de productos químicos que existen en las diferentes etapas del proceso de anodizado. Optimizando la utilización de productos químicos, garantizando concentraciones y mejorando métodos de operación se evita la generación de lodos que resultan luego del proceso de sedimentación en el tratamiento de aguas. En la actualidad estos lodos se utilizan como parte de la materia prima del proceso de fabricación del cemento debido a su contenido de aluminio, de esta manera se evita el impacto ambiental que se generaba anteriormente al disponerlo en el relleno sanitario.

4.3.4. RESULTADOS INDICADOR ANTES DESPUES REDUCCIÓN % DE

REDUCCION Consumo total de agua (m3/t.mes) 15.2 6.4 8.8 42.11 Residuos sólidos dispuestos en relleno sanitario (t/mes)

400 0 400 100%

4.3.5. INFORMACIÓN ECONÓMICA Fueron invertidos 100 millones de pesos y se obtuvieron ahorros de 5 millones de pesos.

MEDIDA BENEFICIO AMBIENTAL Normalización y estandarización del proceso.

• Optimización de insumos • Dosificación automática • Ensayos en el laboratorio • Instalación de un pH-metro

Control de la calidad del agua vertida. Cumplimiento de la normatividad ambiental.

Cambio en el diseño de los tanques de sedimentación.

Mayor cantidad de agua tratada. Disminución de la acumulación de agua residual en otros sectores de la empresa.

Construcción de tanque para el almacenamiento del agua tratada para reutilizarla en el proceso de anodizado.

Disminución en el consumo de agua de pozo y agua potable. Reutilización del 45 al 60 por ciento del agua. Continuidad en el proceso de anodizado.

Mejoramiento de los filtros para la deshidratación del lodo.

Disminuye la humedad contenida en el lodo, para disminuir costos de transporte.

Capacitación a los operarios para garantizar su idoneidad.

Se garantiza la uniformidad en la operación de cada uno de los turnos de trabajo, con lo cual se estabiliza el proceso y se disminuye su variabilidad.


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4.3.6. PARTICIPANTES Las mejoras mencionadas se realizaron gracias a la participación de:

• Superintendente de producción, operarios planta de tratamiento y operarios proceso, estudiantes en práctica de Ingeniería Sanitaria, Universidad del Valle.

• Departamento Técnico, Mantenimiento e Ingeniería Industrial.

5. CONCLUSIONES

• Como cualquier inversión, la decisión de hacerlo en producción más limpia depende de la relación costo-beneficio. En la práctica y debido a la inversión inicial que esto representa, se opta por implementar estrategias ambientales correctivas. Sin embargo, al realizar un análisis comparativo sobre los costos totales al finalizar los procesos de producción, es evidente la disminución de costos cuando se invierte en producción más limpia

• A partir del mejoramiento en los procesos productivos y el ofrecimiento de eficiencia en los servicios, se generan atractivos en los mercados internacionales y con ello aumentan los niveles de exportación. De hecho, actualmente las agencias de crédito internacional y las multinacionales exigen que sus proveedores cuenten con sistemas de Gestión Ambiental –SGA-

Dentro de los BENEFICIOS ECONÓMICOS cuantificables al aplicar las estrategias de Producción Más Limpia en el recurso hídrico de las empresas, se encuentran:

• Aumento de la productividad mediante la mejora de la eficiencia gracias a una mayor conocimiento de los procesos y actividades de la empresa, ya sea por parte de los operarios como de los administrativos, los vendedores, los encargados de relaciones públicas, la gerencia, entre otros.

• Mejor aprovechamiento de la materia prima en el proceso de producción, utilizando lo mínimo necesario sin que se comprometa la calidad del producto.

• Reducción de aguas residuales que requieren un tratamiento posterior y disposición ambientalmente responsable.

• Mejora de la imagen pública mediante la comunicación de los resultados a clientes, contratistas, proveedores, autoridades, inversionistas, vecinos y público en general, lo cual aumenta la posibilidad de negocios y ventas al mantener una comunicación fluida.

• Disminución de riesgos humanos y de contaminación ambiental, lo que implica costos financieros inferiores como, por ejemplo, primas de seguros más bajas.

• Rentabilidad creciente por mejora de productividad del capital, de la mano de obra y de las materias primas utilizadas.

• Reducción de costos por mejor manejo energético, uso eficiente de materias primas y del agua, por ende, aumento del margen comercial.

• Reducción de costos por optimización del manejo de residuos. • Se evita o disminuye la inversión en plantas de tratamiento o medidas end-of-pipe (al final

de la línea de producción). • Diversificación de productos a partir del uso de materiales de desecho.


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RECOMENDACIONES para aumentar los beneficios económicos:

• Reducciones en el consumo de agua, por ejemplo, contar con opciones de almacenaje de aguas de desecho o llovida para un posible reuso.

• Enjuagues a contracorriente y reciclaje de aguas de enjuague. • Determinar si existe combinación de aguas pluviales y residuales.

Impactos de la Producción más Limpia (Fuente: Van Berkel P. (2000). Cleaner Production Perspectives for the Next Decade: Proceedings of the 6th High-Level Seminar on Cleaner Production, 16-20 October 2000.)

• Producción más Limpia, como un grupo de herramientas, así como un programa y una forma de pensar, ha tenido impactos significativos. Estos impactos pueden ser evaluados a varios niveles:

• Primero, Producción más Limpia ha sido promotor de tecnología. En su nivel más simple, los programas de Producción más Limpia han fomentado el uso de tecnologías de producción más intensivas en recursos y menos dañinas. Limpieza acuosa, pintura en polvo, reciclaje de solventes, galvanoplastía sin cianuro, enjuague contra-corriente, soldadura libre de plomo, pintura con base de agua, tintes con base vegetal y pulimento en seco son todas ramificaciones físicas de muchas de las iniciativas de Producción más Limpia.

• Segundo, Producción más Limpia ha sido un catalizador administrativo. Producción más Limpia ha liberado los valores ambientales del calabozo del manejo residual y del cumplimiento regulatorio, colocándolos más cerca del centro del diseño de productos y procesos. Se considera el desempeño ambiental como un importante sistema de gestión, que necesita ser optimizado junto con los sistemas de gestión de la calidad y el retorno financiero.

• Tercero, Producción más Limpia ha sido un reformador de paradigmas. El enfoque económico convencional sobre la protección ambiental ha ubicado la inversión en control de la contaminación como un costo para la empresa. Al promover la contabilidad total de costos y el mercadeo verde, Producción más Limpia ha reestructurado las economías ambientales, convirtiendo la inversión en la protección ambiental en beneficios productivos. Los valores ambientales han probado contribuir, no sustraer, del desempeño económico.

• Finalmente, Producción más Limpia ha sido un puente conceptual que conecta la industrialización con la sostenibilidad. Desde la Comisión de Brundtland y la Conferencia de las Naciones Unidas sobre Ambiente y Desarrollo, el concepto de sostenibilidad ha sido conservado religiosamente como una visión global para un futuro saludable. Producción más Limpia ha permitido a la producción industrial encontrar un lugar en esta visión a través de la remodelación de imágenes negativas de los procesos industriales contaminantes, en imagines positivas de conservación de materiales, eficiencia energética, tecnologías no contaminantes y de menor generación de desechos, que producen productos ecológicamente amigables y manejados responsablemente a través del ciclo de vida.


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caso de estudio procesos ambientales

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