Adecuacion de La Produccion de La Planta de Agua

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Planta de agua

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    Autor:Br. G

    dmico:Ing

    ndustrial:In

    2012

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    GONZALEZ

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    1

    AGUA

    afael

    Z, LUCY

    Gutirrez

    Caldern

    DERECHOS RESERVADOS

  • 2

    ADECUACION DE LA PRODUCCION DE LA PLANTA AGUA MINERAL SAN BENITO

    BR. GONZALEZ ACOSTA LUCY CAROLINA

    C.I. 18.384.090

    SECTOR SABANETA BARRIO SAN PEDRO AV 51B CASA 100B-04

    TELF: 0424-609-34-00

    [email protected]

    _______________________________

    Tutor Acadmico

    Ing.Edixn Gutirrez.

    DERECHOS RESERVADOS

  • 3

    DEDICATORIA

    A Dios primero que nada por ser mi gua y proteccin en todo momento, ya que

    gracias a l he podido alcanzar esta meta tan grande y todo lo que me he

    propuesto.

    A San Benito a quien le hago esta dedicacin por mi devocin hacia l.

    Dedico este trabajo a mi padre que aunque no est fsicamente para verme

    terminar mi sueo, siempre me apoyo y estuvo siempre para m.

    A mi madre que ha sido un pilar para m, mi apoyo, mi gran consejera.

    A mi familia por confiar en mis capacidades y ser de apoyo en todo momento,

    en especial a mis abuelos.

    A todo el personal de la empresa Agua Mineral San Benito, que me brindaron

    todo su apoyo, comprensin y me han acompaado en esta etapa de mi vida.

    Al Profesor Humberto Martnez quien fue mi gua y me brindo su apoyo.

    Por ltimo pero no menos importante le agradezco a la Universidad Rafael

    Urdaneta por abrir sus puertas al alumnado sin hacer distincin de personas.

    DERECHOS RESERVADOS

  • 4

    AGRADECIMIENTOS

    A Dios por permitirme alcanzar este gran sueo, darme fortaleza de seguir

    adelante, por darme la paciencia y la sabidura necesaria.

    A San Benito por siempre mantenerme guiada en cada momento.

    A mi padre que aunque no est a mi lado fsicamente, nunca me dejo de

    apoyar, de ayudar, y de cuidar, este logro tambin es tuyo.

    A mi madre por ser mi pilar, mi apoyo, mi amiga, por cada consejo dado, por

    darlo todo por m y saber que mi logro es su logro.

    A mis hermanos por hacerme rer y estar presentes cada vez que los

    necesitaba.

    A mi familia por siempre darme nimos y apoyo, en especial a mis abuelos que

    siempre me alegraron, mi logro tambin es de ustedes.

    A todos mis amigos por siempre hacerme rer, llorar, compartir, por estar a mi

    lado cuando mas lo necesitaba en especial a mis amigas: Alianny, Elizabeth,

    Dusmery, Endrina y Warling. Gracias por su apoyo y por su gran cario.

    A mi gran amigo Johendry que ms que mi compaero de clases, se convirti

    en mi apoyo, en mi consejero. Gracias por tanto cario.

    Agradezco a la Universidad Rafael Urdaneta y a todos los profesores de la

    facultad de ingeniera, en especial al profesor Humberto Martnez; que aunque no

    esta presente fsicamente fue mi tutor, mi gran gua al comienzo de mi trabajo de

    grado, excelente persona y profesional, gracias profesor por todo lo enseado.

    DERECHOS RESERVADOS

  • 5

    Agradezco al Profesor Edixn Gutirrez por ayudarme a concluir mi trabajo de

    grado convirtindose en mi nuevo tutor, por la paciencia, por todo el tiempo que le

    dedico a mi trabajo. Gracias Profesor.

    A la empresa Agua Mineral San Benito por darme la oportunidad de realizar

    este trabajo en sus instalaciones, gracias por toda su colaboracin.

    Al Seor Orlando Caldern por abrirme las puertas de su empresa y apoyarme

    en la realizacin de mi trabajo de grado.

    A mi tutora Ailyn Caldern por siempre esta disponible para atenderme, por su

    paciencia y el gran cario brindado.

    Al Seor Adivardo Rodrguez por su paciencia, por regalarme sus

    conocimientos y enseanzas. Gracias por su gran apoyo.

    A Angie Caldern, Orlando Caldern y Janeth Gonzlez, por su apoyo y ayuda

    durante todo este tiempo.

    Por ultimo pero no menos importante agradezco atodo el personal de la

    empresa Agua Mineral San Benito por estar siempre disponibles y atenderme con

    mucho cario.

    DERECHOS RESERVADOS

  • 6

    NDICE RESUMEN

    ABSTRACT

    INTRODUCCIN .......................................................................................... 10

    CAPITULO I EL PROBLEMA ......................................................................... 11

    1.1. Planteamiento del problema ................................................................... 11

    1.2. Objetivos ................................................................................................ 12

    1.2.1 Objetivo General ................................................................................... 12

    1.2.2. Objetivos Especficos .......................................................................... 12

    1.3. Justificacin ............................................................................................ 12

    1.4. Delimitacin ............................................................................................ 13

    1.4.1. Espacial ............................................................................................... 13

    1.4.2. Temporal ............................................................................................. 13

    CAPITULO II MARCO TERICO ................................................................... 14

    2.1 Descripcin de la empresa ...................................................................... 14

    2.1.1. Descripcin detallada ........................................................................... 14

    2.1.1.1. Misin ................................................................................................ 14

    2.1.1.2. Visin ................................................................................................. 15

    2.1.1.3. Estructura Organizacional ................................................................. 15

    2.2. Antecedentes ......................................................................................... 15

    2.3. Marco terico .......................................................................................... 17

    2.3.1 Teora de la Filtracin .......................................................................... 17

    2.3.1.1.Clasificacin de Filtros ........................................................................ 18

    2.3.1.1.1 Filtracin por gravedad .................................................................. 18

    2.3.1.1.2 Filtracin a presin ........................................................................ 19

    2.3.1.2. Tipos de Filtros ................................................................................. 20

    2.3.2. Desinfeccin del agua ......................................................................... 22

    2.3.2.1. Modos de desinfeccin del agua ....................................................... 22

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  • 7

    2.3.2.2. Desinfeccin con cloro ...................................................................... 22

    2.3.3. Turbulencia .......................................................................................... 23

    2.3.3.1. Intensidad y Escala de la turbulencia ................................................ 23 2.3.4. Bombas ................................................................................................ 24 2.3.4.1. Tipos de Bombas .............................................................................. 24 2.3.5. Agua envasada ................................................................................... 25 2.3.5.1. Clasificacin del agua envasada ....................................................... 26 2.3.6. Proceso de Potabilizacin del Agua ..................................................... 26 2.3.7. Caractersticas del Agua ...................................................................... 27 2.3.7.1. Parmetros Fsicos de las Aguas. ..................................................... 27 2.3.7.2. Parmetros Qumicos ........................................................................ 29 2.3.8. Descripcin de la planta San Benito ..................................................... 32 2.3.8.1. Descripcin del proceso .................................................................... 32 2.3.8.2. Descripcin de los equipos ................................................................ 34 2.3.9. Mapa de Variables ............................................................................... 36

    2.4. Definicin de trminos bsicos ................................................................ 37

    CAPTULO III MARCO METODOLGICO .................................................... 39 3.1 Tipo de investigacin ............................................................................... 39 3.2 Diseo de la Investigacin ....................................................................... 39 3.3. Tcnicas de Recoleccin de Datos ......................................................... 40 3.3.1. Observacin directa ............................................................................. 40 3.3.2 Observacin documental ...................................................................... 40 3.3.3. Entrevistas no estructuradas ............................................................... 40 3.4. Instrumento de Recoleccin de Datos ..................................................... 41 3.5. Instrumento de anlisis............................................................................ 42 3.6. Fases de la Investigacin ........................................................................ 44

    CAPTULO IV ANLISIS DE RESULTADOS ................................................ 48 CONCLUSIONES .......................................................................................... 60 REFERENCIAS BIBLIOGRFICAS .............................................................. 62 APNDICE .................................................................................................... 64

    DERECHOS RESERVADOS

  • 8

    GONZALEZ A, LUCY C. ADECUACION DE LA PRODUCCION DE LA PLANTA AGUA MINERAL SAN. Trabajo especial de grado presentado para optar al Ttulo de Ingeniero Qumico, Universidad Rafael Urdaneta, Facultad de Ingeniera, Escuela de Ingeniera Qumica, Maracaibo-Venezuela. Noviembre 2012

    RESUMEN

    El presente trabajo consisti en la evaluacin de la planta de tratamiento de agua de la empresa San Benito, con el propsito de proponer cambios que le permitan aumentar su produccin en menos tiempo, evaluando el sistema de purificacin para plantear los posibles cambios, para esto se realizaron anlisis de agua en las distintas corrientes y se compararon con las Normas COVENIN, se le hiz un seguimiento de caudal a las distintas corrientes, se analizaron a travs del diagrama causa-efecto los posibles problemas con el propsito de determinar las condiciones operacionales de la planta. Como deduccin se obtuvo que la planta cuenta con unidades capacitadas para cumplir con la demanda requerida, y que el mayor problema son sus filtros principales, puestos que a estos deben realizrsele frecuentemente durante el da retro lavados para eliminarle los slidos, lo cual se deduce que los mismo estn bajo diseo y es lo que ocasiona intermitentes salidas de agua turbia para el segundo proceso y para el llenado de camiones cisternas.

    Palabras clave: Tratamiento de Agua, Anlisis de Agua, Anlisis Causa-Efecto.

    [email protected]

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  • 9

    GONZALEZA, LUCY C. ADEQUACY OF PRODUCTION MINERAL WATER PLANT SAN BENITO. Degree thesissubmittedto qualify for thedegree in Chemical Engineering, Universidad RafaelUrdaneta, Faculty ofEngineering, School of Chemical Engineering, Maracaibo, Venezuela. 2012

    ABSTRACT

    Thepresent study is about the evaluationof thewatertreatment plantofthe companySanBenito, in order to proposechangesto boost itsproduction, the purification system was evaluatedto proposepossible changes,analizing the waterin differentsteps of the processand compared to COVENIN rules, also the differentcurrentsflow were tracked and analyzedthrough thecause-effect diagramin order todetermine the problems of the operating conditionsof theplant. The result of the study isthatthe plant hasthe capacity to fulfillthedemandrequired, and thatthe problem is associated with the main filters because they need frequently maintenance during the dayto eliminate theirsolidsthat causeintermittentturbidwater outletsforthe second processandfor fillingtankers.

    Keywords:Water Treatment, Water Analysis, Root Cause Analysis.

    [email protected]

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  • 10

    INTRODUCCIN

    El desarrollo de la actividad humana necesita utilizar el agua para numerosos

    fines, entre los que destacan, por su importancia para el ser humano, los usos

    potables, en los ltimos aos la demanda del agua potable ha venido crecido

    innumerablemente.

    Determinadas caractersticas qumicas, fsicas y biolgicas impiden que parte del

    agua principalmente las extradas de pozos no sean consumida directamente y

    que estas necesiten de un tratamiento para ser confiable, ya que sin tratamiento

    alguno pueden ser perjudiciales para la salud pblica, por sus altas

    concentraciones.

    En la empresa Agua Mineral San Benito se realizan tratamientos de agua para el

    consumo humano y uso domestico.Esta investigacin tiene como finalidad realizar

    la ADECUACION DE LA PRODUCCION DE LA PLANTA AGUA MINERAL SAN BENITO.Evaluando sus corrientes y equipos y as proponer mejoras para la planta.

    En el Captulo I, Destaca el problema de la investigacin junto con los objetivos de

    la misma, la justificacin e importancia y la delimitacin en el tiempo y espacio.

    Seguidamente el Captulo II, Puntualiza el marco terico donde se hace referencia,

    a una breve descripcin de la empresa, se muestran los antecedentes y bases

    tericas, as como tambin las variables e indicadores de la investigacin.

    Posteriormente, se presentael Captulo III,el cual recopila todo lo referente al

    marco metodolgico, especficamenteen el tipo de investigacin, tcnicas de

    recoleccin y metodologa de diseo.

    De igual forma, se presenta el Captulo IV,En este captulo se enmarca los

    resultados finales. Finalmente se presentan las conclusiones y bibliografas

    consultadas.

    DERECHOS RESERVADOS

  • 11

    CAPITULO I PROBLEMA

    1.1. Planteamiento del problema

    El desarrollo de la actividad humana necesita utilizar el agua para numerosos

    fines, entre los que destacan, por su importancia para el ser humano, los usos

    potables. Por tanto, el hombre se sirve del agua existente en la naturaleza para

    consumirla y utilizarla, pero es evidente que debido a determinadas caractersticas

    qumicas, fsicas y biolgicas del agua, sta no puede ser utilizada de forma

    directa, y es por eso que dicha agua requiere de una serie de correcciones y

    tratamientos que eliminen aquellas partculas perjudiciales.

    El agua embotellada en los ltimos tiempos ha representado la opcin ms segura

    para el humano debido a la contaminacin de las fuentes de agua dulce, contando

    con el tratamiento adecuado y conteniendo los minerales necesarios para ser

    consumida.

    Los venezolanos poseen una vida muy agitada y esto es lo que ha generado un

    elevado aumento en el consumo de agua mineral embotellada. Actualmente

    Maracaibo representa una gran parte de ese aumento de consumo, es por eso

    que cada da se suman ms y ms empresas encargadas de abastecer esa

    demanda con la extraccin, tratamiento, y embotellamiento de agua mineral

    envasada.

    La Planta Agua Mineral San Benito tiene la tarea de tratar el agua extrada de un

    pozo para volverla apta al consumo humano. La planta est constituida por un (1)

    pozo de 150 metros de profundidad aproximadamente, bombas (sumergibles y

    centrifugas), filtros, tanques, tuberas de distintos dimetros, procesos de llenado

    de cisternas y de embotellamiento. Actualmente, la planta presenta problemas,

    DERECHOS RESERVADOS

  • 12

    entre ellos: en el tanque principal no se precipitan los slidos suficientes, la salida

    de los filtros no cumple las especificaciones de pureza requeridas para una

    turbidez 5 UNT; por lo cual la empresa desea determinar los cambios en el proceso que permitan la adecuacin de la produccin en la planta.

    Por estas razones, adems del aumento de la demanda de agua envasada la

    empresa ha solicitado que se analic la factibilidad de aumentar la capacidad de

    produccin utilizando las instalaciones existentes, planteando una serie de

    estrategias para la adecuacin de la produccin en la planta. Este requerimiento

    ser el objeto del presente trabajo.

    1.2.Objetivos

    1.2.1Objetivo General

    Adecuar la produccin de la planta Agua Mineral San Benito, utilizando los

    equipos existentes.

    1.2.2Objetivos Especficos

    Caracterizar las corrientes de procesos de la planta Agua Mineral San Benito.

    Evaluar la operacin de los equipos de la planta Agua Mineral San Benito. En trminos de Tiempo de Residencia, Factor de Utilizacin y Factor de Servicio.

    Realizar anlisis causa efecto a las deficiencias encontradas en la planta Agua Mineral San Benito.

    Proponer mejoras en la produccin.

    1.3. Justificacin

    Con esta propuesta se pretende proponer a la planta Agua Mineral San Benito un

    plan de mejoras que le permita expandir su capacidad de produccin y mejorar

    DERECHOS RESERVADOS

  • 13

    algunos de sus procesos operativos. La propuesta permitir que la planta

    produzca mayor produccin en menos tiempo. Se adecuar la planta existente en

    produccin para minimizar los costos, por ejemplo, mejorar la calidad del producto

    con el fin de garantizar que el agua que sale de la ltima etapa del proceso

    productivo tenga un mximo de 5 UNT. Para que sea apta para el consumo

    humano, estos valores son dictados por la OMS (Organizacin Mundial para la

    Salud), y en nuestro pas por la Gaceta Oficial de la Repblica Bolivariana de

    Venezuela No. SG-018-98.

    Aumentara la vida til del pozo debido a que se minimizaran los retro lavados

    economizando el agua que es utilizada para ellos.

    Finalmente, el trabajo consolidar la imagen de la Universidad Rafael Urdaneta

    que apoya y da asistencia tcnica a travs de sus estudiantes a la pequea y

    mediana industria de la regin.

    1.4. Delimitacin

    1.4.1.Espacial

    Esta investigacin se llev a cabo en las instalaciones de la Planta Agua Mineral

    San Benito la cual est situada en el Km 16 Va Perij en el Estado Zulia.

    1.4.2. Temporal

    El tiempo estimado para llevar a cabo esta investigacin fu de ocho (8) meses y

    estuvo comprendido entre febrero del 2012 y octubre de 2012.

    DERECHOS RESERVADOS

  • 14

    CAPITULO II MARCO TEORICO

    2.1 Descripcin de la empresa

    Agua Mineral San Benito es una empresa dedicada a la purificacin, envasado y

    distribucin de agua potable y cuenta con la tecnologa ms moderna para la

    obtencin de un producto con calidad garantizada, teniendo el compromiso de

    servir, atender y satisfacer las necesidades del consumidor final.

    2.1.1 Descripcin detallada

    Se dedica al asesoramiento, diseo, suministro y puesta en funcionamiento de

    plantas de tratamiento de aguas blancas y residuales, perforacin de pozos

    profundo de aguas, limpieza de pozos con compresor Ingersoll Rand, instalacin y

    desinstalacin de bombas sumergibles, servicio y mantenimiento preventivo y

    correctivo de pozos profundo de agua, suministro de grava y arena, resina

    catinica y aninica, resina desferrizadora, limpieza de tanques de

    almacenamiento de agua con Hidrojet hasta 4000lbs/in, venta de bombas

    sumergibles para acoplar a Motor Franklin Electric, distribucin autorizada de US

    Motors, y distribucin de agua mineral en camiones cisternas y distribucin de

    agua mineral en botellones.

    2.1.1.1 Misin

    Ofrecer productos de calidad, a tiempo con una excelente actitud de servicios a

    precios accesibles e inmejorables, para satisfacer las expectativas de los clientes.

    DERECHOS RESERVADOS

  • 15

    2.1.1.2 Visin

    Ser una empresa con una slida estructura organizacional que proporcione

    bienestar a sus empleados, clientes y proveedores. Consolidar el liderazgo

    regional de la empresa, sosteniendo un crecimiento y mejora integral en nuestra

    organizacin proyectando confianza en el trabajo.

    2.1.1.3 Estructura Organizacional

    La figura 2.1 muestra la estructura organizacional de la empresa.

    Figura 2.1. Organigrama Agua Mineral San Benito C.A. (Empresa Agua Mineral

    San Benito 2012)

    2.2 Antecedentes

    Camejo y Salas (2006).Estudiaron la Adecuacin de la capacidad de produccin de la empresa INFINITY. Conel objetivo de aumentar la produccin de agua mineral. El alcancen del estudio se limito a la evaluacin de la planta con

    la finalidad de proponer cambios que le permitieran aumentar su produccin y

    VICEPRESIDENTE

    COMITE DE SIHAO GERENTE DE OPERACIONES

    GERENTE DE CALIDADGERENTE DE ADMINISTRACIN

    PRESIDENTE

    ADMINISTRACIN

    JEFE DE CONTROL DE CALIDAD

    INSPECTOR DE SIHAOSUPERVISOR DE

    PLANTA

    ASISTENTE DE ADMINISTRACIN INSPECTOR DE

    CONTROL DE CALIDAD

    PERSONAL OBRERO

    PERSONAL DE MANTENIMIENTO

    DERECHOS RESERVADOS

  • 16

    cumplir con la demanda de agua envasada, evaluando el sistema de purificacin

    para plantear los posibles cambios. Tomaron valores reales de los equipos del

    proceso, realizaron clculos tericos y los compararon con los datos de los

    equipos para determinar la capacidad de los mismos. Permitiendo conocer que los

    problemas de produccin en la planta se deban primordialmente a la falta de

    mantenimiento de los principales filtros de purificacin.

    Por otra parte, Gonzlez y Lim (2011). Estudiaron la Optimizacin de la produccin de la planta Industria PlasticSun.La finalidad del estudio fue Optimizar la produccin de la planta.Identificando las variables del proceso; se

    definieron las alcuotas operacionales y se propuso un plan de evaluacin

    operacional para el mejoramiento en el desempeo de la planta; luego de realizar

    un anlisis con ayuda del diagrama Ishikawa. La aplicacin del diagrama Ishikawa

    permiti identificar que las alcuotas operacionales de diseo no se estaban

    cumpliendo, en parte por falta de materia prima y tambin por ausencia de control

    de inventario en la empresa. De igual forma resaltaron que el sistema de control

    de materia prima y productos elaborados no era el ms adecuado.

    Bermdez. (2006). Realiz un estudio de la Optimizacin de las dosificaciones de los tratamientos qumicos utilizados en el pretratamiento y desmineralizacin del agua de pozo de planta Termozulia. Analizaron el proceso de dosificacin del tratamiento qumico donde se monitoreo turbidez,

    slidos disueltos, hierro, entre otros. Indicando que al agua de pozo para una

    eficiencia de separacin de la materia suspendida su mejor valor era 74,52%.de

    concentracin optima de cloruro frrico a 6 ppm.

    Por su parte Gonzlez. (2007). En la Evaluacin Tcnico-Econmica de la empresa Hidropotable AQUARIUS.Evalu la planta de tratamiento de agua mineral de la empresa HIDROPASA, proponiendo cambios que le permitieran

    ofrecer una mejor calidad en su producto, evaluando el sistema de purificacin

    planteando cambios a realizar. Para ello se tomaron valores reales de los equipos

    DERECHOS RESERVADOS

  • 17

    del proceso, se realizaron clculos tericos y se compararon ambos resultados

    con el propsito de determinar las condiciones de los equipos. Encontraron que la

    planta cuenta con unidades capacitadas para cumplir con la demanda requerida,

    sin embargo la planta presento un cuello de botella en la unidad sedimentadora

    floculadora, restringiendo la cantidad de agua a tratar por da con respecto a la

    cantidad de extraccin de agua de pozo, la cual limitaba la produccin en el caso

    de que la empresa deseara aumentar la produccin.

    Padilla (2010). Estudio el Diseo y construccin de una planta domestica de remocin de hierro por el mtodo oxidacin-filtracin de aguas de pozos subterrneos.Caracteriz el agua proveniente de estos pozos; describi el proceso de remocin de hierro por este mtodo, identific la dosificacin de

    productos qumicos, obtuvo el tipo de filtro requerido, para proceder a realizar el

    diseo y la construccin de la planta. Los resultados arrojaron un nivel de hierro de

    4,8 ppm y turbidez de 4,49 NTU. Con la planta obtuvieron una remocin de hierro

    a lmites no detectables segn pruebas finales y donde la turbidez se redujo por

    debajo de 1 NTU como es recomendable por la OMS.

    2.3Marco terico

    2.3.1 Teora de la Filtracin

    Perry (1987) comenta, que la filtracin se desarroll como arte prctico, ms que

    como ciencia; sin embargo, la teora de la filtracin ha recibido cada vez mayor

    atencin en la industria en los ltimos aos. La teora de la filtracin, aunque

    nunca se utiliz como base exclusiva para el diseo de un filtro para una

    operacin dada, es valiosa para interpretar anlisis de laboratorios, buscar las

    condiciones ptimas de filtracin y predecir los efectos de los cambios en las

    condiciones operacionales. El uso de la teora de la filtracin est limitado por el

    hecho de que las caractersticas de filtracin se deben determinar siempre en la

    lechada real de que se trate, puesto que los datos obtenidos con una lechada no

    son aplicables a otras.

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  • 18

    Casi siempre la filtracin da como resultado una capa (o torta) de partculas

    slidas en la superficie del cuerpo poroso, que es con frecuencia una tela, que

    forma el medio de filtracin. Una vez que se forma esta capa, su superficie acta

    como medio de filtro, de modo que los slidos se depositan y se agregan al

    espesor de la torta, mientras que el licor claro pasa por ella. Por consiguiente, la

    torta se compone de una masa a granel de partculas de formas irregulares, por

    entre las cuales corren canales pequeos.

    2.3.1.1. Clasificacin de Filtros

    Para Cleasby J.L. New Ideas in Filter Control Systems (1972), los sistemas de

    filtracin pueden ser clasificados teniendo en cuenta los siguientes parmetros:

    lecho filtrante, el sentido del flujo durante la filtracin, la forma de aplicar la carga

    de agua sobre el medio filtrante y la forma de control operacional.

    Tabla 2.1: Clasificacin de los Filtros Rpidos Parmetro de clasificacin

    Lecho filtrante

    Sentido del flujo

    Carga sobre el lecho

    Control operacional

    Simple (arena o

    antracita)

    Descendente

    A gravedad

    Tasa constante y

    nivel variable

    Lecho dobles o

    mltiples

    Ascendente

    A presin

    Tasa constante y

    nivel constante

    Ascendente-

    descendente

    Tasa declinante

    Fuente: Maldonado (2003).

    2.3.1.1.1 Filtracin por gravedad

    La filtracin rpida, realizada por gravedad, usualmente se emplea en las plantas

    de tratamiento para fines de abastecimiento pblico. El factor econmico es la

    variable que define su preferencia de uso. Estas unidades pueden ser de flujo

    DERECHOS RESERVADOS

  • 19

    ascendente (filtro ruso) y ser operadas con tasa de filtracin constante o

    declinante. Cuando es de flujo descendente, la filtracin rpida puede realizarse

    con tasa declinante o constante en filtros de lecho nico de arena o de lechos

    mltiples.

    Filtracin descendente. Hasta hace pocos aos, los filtros descendentes por gravedad eran diseados para funcionar nicamente con tasa constante, y

    generalmente iban provistos de dispositivos automticos de control de caudal y

    nivel. En los ltimos aos se han desarrollado tecnologas que han simplificado

    sensiblemente la forma de operacin de los filtros de gravedad, como la operacin

    mediante tasa declinante.Cleasby J.L. New Ideas in Filter Control Systems (1972).

    2.3.1.1.2 Filtracin a presin

    SegnCleasby J.L. New Ideas in Filter Control Systems (1972). En la mayora de

    las radios felices y de los casos, la compresibilidad de la torta de filtracin se

    encuentra entre valores de 0,1 y 0,8 de manera que la mayor parte del aumento

    de la perdida de carga del fluido es consecuencia del medio filtrante. En general, si

    el aumento de presin conlleva un aumento significativo del caudal o velocidad de

    filtracin es un indicio de la formacin de una torta granulada. En cambio, para las

    tortas espesas o muy finas, un aumento de la presin de bombeo no resulta en un

    aumento significativo del caudal de filtrado. En otros casos, la torta se caracteriza

    por una presin crtica por encima de la cual, la velocidad de filtracin incluso

    disminuye. En la prctica, se prefiere operar a una velocidad constante,

    empezando a baja presin, aunque por el empleo generalizado de sistemas de

    bombeo centrfugos, las condiciones habituales son de presin y caudal variable.

    Filtracin ascendente. La filtracin ascendente presenta la ventaja de que el agua afluente escurre en el sentido en que los granos del medio filtrante disminuyen de

    tamao, lo que hace posible que todo el medio filtrante, constituido por arena, sea

    efectivo en la remocin de partculas suspendidas. Aunque en la filtracin

    DERECHOS RESERVADOS

  • 20

    ascendente de agua decantada las carreras de filtracin resultan ms largas si se

    las compara con la filtracin descendente en lecho de arena, la carga hidrulica

    necesaria aguas arriba de los filtros y el mayor espesor de la capa han limitado

    mucho el uso de la filtracin ascendente. La aplicacin ms ventajosa de este tipo

    de unidades es la filtracin directa, en la que los productos qumicos se aplican y

    dispersan en el agua cruda antes de la filtracin. En seguida, el agua es conducida

    a los filtros por la parte inferior. Cleasby J.L. New ideas in Filter control Systems

    (1972).

    Filtracin ascendente-descendente. La idea de realizar la filtracin ascendente y descendente surgi despus de constatar la posibilidad de fluidificacin del medio

    filtrante al momento de la filtracin ascendente y del consecuente perjuicio de la

    calidad del agua filtrada. Surgieron los filtros denominados Bi-Flow, donde parte

    del agua cruda coagulante es introducida en la parte superior, y la restante en la

    parte inferior del filtro. La coleccin se hace por medio de tuberas provistas de

    bocas e instaladas en el interior del medio filtrante. A pesar de evitar los

    inconvenientes de posibles problemas derivados de la fluidificacin del medio

    filtrante, este tipo de instalacin presenta el inconveniente de que la coleccin del

    agua se hace en el interior del medio filtrante, donde las bocas se pueden obstruir

    con el tiempo, por lo que quieren un mantenimiento rutinario. CleasbyJ.L. New

    ideas in Filter control Systems (1972).

    2.3.1.2 Tipos de Filtros

    Perry (1987) comenta, los filtros se pueden tipificar de la siguiente forma:

    Filtros de torta: Los filtros que acumulan cantidades visibles apreciables de slidos filtrados en la superficie del medio de filtracin se denominan filtros de

    torta. Los filtros de torta funcionan bajo el impulso de la carga hidrosttica, la

    presin aplicada a la caja de soplado mediante una bomba, o bien, el vaco.

    DERECHOS RESERVADOS

  • 21

    Filtro por gravedad (carga hidrosttica): en un filtro por gravedad, el flujo de filtrado se produce debido a la presin hidrosttica de la columna de material para

    filtrar, que permanece por encima de la superficie de la torta o el medio de filtro.

    Esta presin es siempre relativamente baja y va de un mximo de unos cuantos

    centmetros de fluido en un embudo de laboratorio a un mximo de pies de fluido

    en un filtro de planta. Se usan estos filtros solo para materiales de filtracin

    relativamente libre y en los casos en que no se requieren velocidades ms

    elevadas.

    Filtro por succin de gravedad: un filtro de succin es un tanque equipado con un fondo falso, perforado o poroso, que puede soportar un medio de filtracin o actuar

    como septo. En un filtro de succin por gravedad, la lechada contenida en el

    tanque se filtra por su propia carga hidrosttica, el filtrado se recoge en un

    resumidero bajo el filtro o corre directamente al alcantarillado.

    Filtros de arena: el tipo ms comn de filtro de gravedad es el de lecho de antracita o arena. Consiste en un tanque o en una tolva, donde se ponen estratos

    graduados de grava y arena y antracita pulverizada. El tamao de partculas del

    lecho disminuye del fondo hacia la parte superior.

    Filtros a presin: los filtros a presin funcionan a una presin superior a la atmosfrica en la superficie de filtracin y atmosfrica o mayor en el lado de

    corriente abajo del septo. As, los filtros a presin se alimentan con bombas de

    embolo, diafragma, gusano y centrifugas, anques inyectores y corriente que

    proceden de un reactor a presin.

    Filtro de prensa: El filtro prensa es el ms simple de los filtros a presin y siguen siendo uno de los ms utilizados. Hay dos tipos bsicos: la prensa de placas a

    nivel o las placas y marcos, y la prensa de placas con recesos.

    2.3.2 Desinfeccin del agua

    DERECHOS RESERVADOS

  • 22

    Valencia (2000) define, que la desinfeccin del agua se refiere a la destruccin de

    los organismos causantes de enfermedades o patgenos presentes en ella. Los

    principales son: bacterias, protozoarios, virus, trematodos. El proceso de

    desinfeccin del agua no es instantneo sino que se realiza progresivamente, con

    ms o menos velocidad a travs del tiempo y se considera terminado cuando el

    100% (99,99%) de los organismos que se trata de destruir han muerto.

    2.3.2.1 Modos de desinfeccin del agua

    Valencia (2000) especifica, que los modos de desinfeccin del agua est dividida

    en natural y artificial. La primera se refiere a la muerte progresiva de las bacterias,

    producida por agentes naturales tales como la luz solar, la sedimentacin, la

    filtracin en las capas arenosas del suelo, o la estabilizacin de la materia

    orgnica que disminuye la reserva de alimento para los microorganismos. La

    segunda puede realizarse mediante agentes fsicos o qumicos. Los agentes

    fsicos ms importantes son: el calor y los rayos ultravioletas. Los agentes

    qumicos ms importantes son: los halgenos (cloro, bromo y yodo), la plata

    ionizada y el ozono.

    2.3.2.2 Desinfeccin con cloro

    Valencia (2000) describe, que la cloracin es el proceso de desinfeccin que hasta

    el presente rene las mayores ventajas: es eficiente, fcil de aplicar y deja efecto

    residual que se puede medir por sistemas muy simples y al alcance de todos.

    Tiene, en cambio, la desventaja de ser corrosivo y especialmente, en algunos

    casos, formar subproductos posiblemente peligrosos para la salud y producir

    sabor desagradable en el agua.

    2.3.3 Turbulencia

    DERECHOS RESERVADOS

  • 23

    McCabe, Smith, Harriott(2002) puntualizan, que desde hace mucho tiempo se

    sabe que un fluido puede circular a travs de una tubera o un conducto de dos

    formas diferentes. A baja velocidades de flujo, la cada de presin en el fluido se

    incrementa directamente con la velocidad del fluido; a altas velocidades se

    incrementa mucho ms rpido, aproximadamente el cuadro de la velocidad. Esta

    distincin fue demostrada en un experimento clsico efectuado por Osborne

    Reynolds, reportado en 1883. Sumergi un tubo horizontal de vidrio en un tanque

    de vidrio lleno de agua. El flujo de agua a travs del tubo se poda controlar

    mediante una vlvula. La entrada al tubo estaba acampanada y el suministro se

    haca al introducir un filamento fino de agua coloreada desde un matraz superior

    dentro de la corriente a la entrada del tubo. Reynolds encontr que, a bajas

    velocidades de fluido, el propulsor de agua coloreada flua intacto a lo largo de la

    corriente principal sin que ocurriera un mezclado transversal. El comportamiento

    de la banda de color mostraba claramente que el agua estaba fluyendo en lneas

    rectas paralelas y que el flujo era laminar. Cuando se aumentaba la velocidad de

    flujo, se alcanzaba una cierta velocidad, llamada velocidad critica, para la cual el

    hilo de color se ondulaba y desapareca graduablemente, a medida que la

    propagacin del color se distribua de manera uniforme a travs de la seccin

    transversal de la corriente de agua. Este comportamiento muestra que el agua ya

    no circula con movimiento laminar, sino que se desplaza al azar, dando lugar a

    corrientes transversales y remolinos. Este tipo de movimiento es lo que se

    denomina flujo turbulento.

    2.3.3.1 Intensidad y Escala de la turbulencia

    Los cambios de la turbulencia se caracterizan por dos parmetros promedio. El

    primero mide la intensidad del campo y se refiere a la velocidad de rotacin de los

    remolinos y la energa contenida en un remolino de tamao especifico. El segundo

    mide el tamao de los remolinos. (McCabe, et al., 2002).

    2.3.4 Bombas

    DERECHOS RESERVADOS

  • 24

    McCabe, et al.,(2002) determinan, que las bombas incrementan la energa

    mecnica del lquido, aumentando su velocidad, presin, elevacin, o las tres

    anteriores. Las dos (2) clases principales son las bombas de desplazamiento

    positivo y las bombas centrifugas. Las unidades de desplazamiento positivo

    aplican presin directamente al lquido por un pistn reciprocante, o por miembros

    rotatorios, los cuales forman cmaras alternadamente llenas o vacas del lquido.

    Las bombas centrifugas generan altas velocidades de rotacin, entonces

    convierten la energa cintica del liquido en energa de presin.

    2.3.4.1 Tipos de Bombas

    a)Bombas de desplazamiento positivo: en la primera clase ms importante de

    bombas, un volumen determinado de lquido es encerrado en una cmara, la cual

    se llena alternativamente desde la entrada y se vaca a una presin ms alta a

    travs de la descarga. Existen dos subclases de bombas. (McCabe, et al., 2002).

    Bombas rotativas: estas bombas en lugar de aventar el lquido como una bomba centrifuga, la rotatoria lo atrapa, lo empuja contra la caja fija en forma muy similar

    a como lo hace el pistn de una bomba reciprocantes. Pero, a diferencia de la

    bomba pistn la rotativa descarga un flujo continuo. (Tyler, Hicks, 1980).

    Bombas reciprocantes: las bombas de pistn, embolo y diafragma son ejemplos de bombas reciprocas.Se usan a la fecha relativamente pocas bombas

    reciprocantes en pozos industriales ya que los varios tipos de bombas centrifugas

    obtenibles se adaptan mejor a este servicio, estas pueden usarse con muchos

    tipos de extremos lquidos. (Tyler, Hicks, 1980).

    b)Bombas Centrifugas: En la segunda clase ms importante de bombas, la

    energa mecnica del lquido se aumenta por la accin centrifuga. El lquido entra

    a travs de la conexin de succin concntrica al eje del elemento giratorio de alta

    velocidad llamado impulsor (o rotor), el cual est provisto de aspas radiales

    inherentes con el mismo. El liquido fluye hacia fuera por el interior de los espacios

    DERECHOS RESERVADOS

  • 25

    que existen entre las aspas y deja el impulsor a una velocidad considerablemente

    mayor con respecto a la de la entrada del mismo. (McCabe, Smith, Harriott, 2002).

    c)Bombas de tipo turbina: Tambin se conocen como bombas de vrtices,

    perifricas y regenerativas; en este tipo se producen remolinos en el liquido por

    medio de los alabes a velocidades muy altas dentro del canal anular en el que gira

    el impulsor. El lquido va recibiendo impulsos de energa. Las bombas del tipo

    difusor de pozos profundo, se llaman frecuentemente bombas turbina vertical. Sin

    embargo, no se asemejan a la bomba turbina regenerativa en ninguna forma y no

    debe confundirse con ella. (Tyler, Hicks, 1980).

    Las bombas turbinas verticales: Estas pueden ser lubricadas por aceite o por agua. El lquido manejado por la bomba sirve como lubricante en las bombas

    lubricadas por agua. Estas se usan cuando se requieren agua absolutamente libre

    de aceite. (Tyler, Hicks, 1980).

    Las bombas turbinas regenerativas: Estas tienen limitaciones perfectamente definidas en cuanto a columna y capacidad ms all de las cuales no puede

    competir econmicamente con la bomba centrifuga. Sin embargo, tienen ventajas

    apreciables, incluyendo buenas caractersticas succin, elevacin, una

    caracterstica columna, capacidad muy levantada y eficiencia. (Tyler, Hicks, 1980).

    2.3.5 Agua envasada

    Es aquella apta para el consumo humano, contenida en recipientes apropiados,

    aprobados por la autoridad competente y con cierre hermtico inviolable, el cual

    deber permanecer en tal condicin hasta que llegue a manos del consumidor

    final. COVENIN (1431-82). 2.3.5.1 Clasificacin del agua envasada

    DERECHOS RESERVADOS

  • 26

    Segn la Norma COVENIN 1431-82 Agua Envasada Requisitos las aguas

    envasadas se clasifican en:

    Agua Potable. Es aquella procedente directamente o no de fuentes superficiales o profundas y que cumpla con los requisitos establecidos en la NORMA COVENIN

    1431-82.

    Agua Mineral. Es aquella procedente directamente de aguas de origen profundo o endgeno que broten naturalmente o se obtengan por perforacin, sin

    contaminacin y cumplan con los requisitos establecidos en la NORMA COVENIN

    1431-82.

    Agua Mineral Natural. Es aquella definida en el punto anterior, pero sin haber sido sometida a tratamiento.

    Agua Potable Gasificada. Es aquella procedente directamente o no de fuentes superficiales o profundas y deber contener anhdrido carbnico libre natural o

    adicionado, hasta una cantidad no mayor de cinco (5) volmenes de CO2 disuelto

    y un pH correlacionado al mismo, entre 4,5 y 7,5.

    Agua Mineral Gasificada: Es aquella procedente directamente de aguas de origen profundo o endgeno que broten naturalmente o se obtengan por perforacin, sin

    contaminacin y deber contener anhdrido carbnico libre natural o adicionado

    hasta una cantidad no mayor de cinco (5) volmenes de CO2 disuelto y un pH

    correlacionado al mismo, entre 4,5 y 7,5.

    2.3.6 Proceso de Potabilizacin del Agua

    Kemmer (1999) describe, que existen diferentes procesos fsicos y qumicos los

    cuales permiten regular los parmetros bsicos de las aguas para determinados

    fines dependiendo de su uso (consumo humano, operaciones industriales, riegos),

    a continuacin se presenta las diferentes etapas del proceso de potabilizacin.

    Fsico: El tratamiento corrector para este fin consiste en eliminacin de la turbiedad y el color, es decir disminuir la materia en suspensin, finamente

    DERECHOS RESERVADOS

  • 27

    divididas, difciles de asentar fcilmente, acompaadas muchas veces de materias

    orgnicas no coloidales o disueltas, no retenidas por la simple filtracin. Para ello

    es necesario un tratamiento previo con un coagulante qumico. Y luego filtracin, a

    travs de un manto de arena u otro material inerte y finalmente un tratamiento de

    desinfeccin, ms o menos intenso, segn el grado de contaminacin. (Kemmer,

    1999).

    Qumico: El tratamiento corrector qumico se refiere a la correccin del pH del agua, a la reduccin de la dureza, a la eliminacin de los elementos nocivos o al

    agregado de ciertos productos qumicos, buscando siempre mejorar la calidad del

    agua. (Kemmer, 1999).

    Bacteriolgico: El tratamiento bacteriolgico se refiere casi exclusivamente a la desinfeccin con cloro, pudindose utilizar cloro puro, sales clorogenas o

    hipocloritos. Las dosis a utilizar generalmente se fijan en base al cloro residual,

    cuyo valor debe estar entre 0,05 y 0,1 mg/L (0,00005 y 0,0001 kg/m), para quedar

    a expensas de cualquier contaminacin secundaria. (Kemmer, 1999).

    2.3.7 Caractersticas del Agua

    2.3.7.1 Parmetros Fsicos de las Aguas.

    Segn Gmez (2000), los parmetros fsicos son aquellos parmetros del agua

    que responden a los sentidos del tacto, olor y sabor. Los ms utilizados son:

    Color: Segn Rigola (1990),el color es la capacidad de absorber ciertas radiaciones del espectro visible. No se puede atribuir a ningn constituyente en

    exclusiva, aunque ciertos colores en aguas naturales son indicativos de la

    presencia de ciertos contaminantes. El agua pura solo es azulada en grandes

    espesores. en general presenta colores inducidos por materiales orgnicos de los

    suelos vegetales, como el color amarillento debido a los cidos hmicos. La

    presencia de hierro puede darle color rojizo, la del manganeso un color negro.

    DERECHOS RESERVADOS

  • 28

    Olor y sabor: Comenta Tchobanglous (2003),la presencia de sustancias tales como materia orgnica en descomposicin, residuos industriales, o presencia de

    algas y gases. El sabor caracterstico del agua se atribuye a la presencia de sales

    inorgnicas disueltas de hierro, cinc, manganeso, cobre, sodio y potasio. El olor

    ocurre debido a la presencia de sustancias extraas de carcter orgnico e

    inorgnico. La remocin de olores y sabores puede obtenerse por aireacin, con la

    aplicacin de carbn activado, por el mtodo de supercoloracin, aplicacin de

    sales de cromo, entre otros.

    Turbidez: La turbidez es una medida del grado en el cual el agua pierde su transparencia debido a la presencia de partculas en suspensin. Cuantos ms

    slidos en suspensin haya en el agua, ms sucia parecer sta y ms alta ser la

    turbidez.

    La turbidez es considerada una buena medida de la calidad del agua. La turbidez

    se mide en NTU: Unidades Nefelomtricas de Turbidez. El instrumento usado para

    su medida es el nefelmetro o turbidmetro, que mide la intensidad de la luz

    dispersada a 90 grados cuando un rayo de luz pasa a travs de una muestra de

    agua. Con este parmetro se determina el grado de tratamiento requerido por una

    fuente de agua cruda, logrando la remocin mediante simple filtracin, de manera

    ms efectiva, por medio de una combinacin de coagulacin, sedimentacin y

    filtracin.

    Temperatura: Segn Lugo (1995), la temperatura constituye un parmetro de importancia dada su influencia en la solubilidad de las sales y gases

    (fundamentalmente el oxigeno) el pH, propagacin microbiolgica, entre otros. Un

    aumento de la temperatura de las aguas servidas produce cambios en las

    especies acuticas presentes, conduce a la proliferacin indeseada de plantas

    acuticas y hongos. La temperatura de las aguas contaminadas generalmente es

    mayor a la del agua no contaminada, debido a la energa liberada en las

    reacciones bioqumicas llevadas a cabo en la degradacin de la materia orgnica.

    DERECHOS RESERVADOS

  • 29

    La temperatura se mide usando sensores trmicos o termmetros de mercurio,

    expresando sus resultados C.

    Slidos Suspendidos:Es el material retenido en un filtro de disco defibra de vidrio despus de la filtracin de una muestra de aguade desecho bien mezclada.

    COVENIN (2461-87).

    Slidos Totales: Lugo (1995) describe, los slidos presentes en las aguas servidas presentan diferentes formas, las cuales varan desde hilachas hasta

    materiales coloidales, clasificndose segn su origen en orgnico e inorgnico. La

    definicin extracta de slidos totales establece que es toda aquella materia slida

    que permanece como residuo despus de una evaporacin y secado a 105 C.

    2.3.7.2 Parmetros Qumicos

    Segn Romero (1996): la caracterizacin qumica de las aguas se basa en los

    siguientes parmetros:

    Materia Orgnica: En las aguas residuales, aproximadamente el 75% de los slidos suspendidos y un 40% de los slidos disueltos son de naturaleza orgnica,

    procedentes del reino animal, vegetal y de las actividades humanas relacionadas

    con la sntesis de compuestos orgnico. Las sustancias se forman por la

    combinacin de carbono, hidrogeno, y oxigeno, junto con nitrgeno, en algunos

    casos. Algunos otros elementos intervinientes son azufre, fosforo y hierro. Los

    efluentes provenientes de cualquier actividad industrial o domestica presenta

    molculas orgnicas sintticas como tenso activos, fenoles, pesticidas entre otros.

    (Romero, 1996).

    Para determinar la concentracin de la materia orgnica en las aguas se aplican

    diferentes ensayos como lo son:

    Demanda Bioqumica de Oxigeno (DBO5,20): Mide la cantidad de oxigeno utilizado por los microorganismos en la estabilizacin de la materia orgnica

    DERECHOS RESERVADOS

  • 30

    biodegradable, bajo condiciones aerbicas, en un periodo de 5 das y a 20 C. Se

    determina mediante la diferencia existente entre oxigeno disuelto inicial y el final

    de la muestra luego de la incubacin. (Romero, 1996).

    Demanda Qumica de Oxigeno (DQO): Romero(1996) Comenta, que es un parmetro analtico de la contaminacin para medir el material orgnico contenido

    en una muestra liquida mediante la oxidacin qumica. Es una medida de la

    cantidad de oxigeno consumido por la porcin de materia orgnica existente en la

    muestra y oxidable por un agente qumico (oxidante fuerte), capaz de oxidar una

    gran variedad de sustancia orgnicas, casi completamente a CO2 y agua. El valor

    de la DQO., es generalmente mayor que la de DBO, por cuanto la mayora de los

    compuestos orgnicos son oxidables qumicamente, mas no biolgicamente.

    Dureza: segn Romero (1996), la dureza se debe a la presencia de mezcla compleja de cationes y aniones, principalmente calcio y magnesio, aunque

    tambin contribuye a ella el estroncio, bario, aluminio, manganeso, hierro, entre

    otros. Las principales fuentes naturales de la dureza en el agua son las rocas

    sedimentarias constituyentes de los terrenos por los cuales circula el efluente.

    Generalmente, la dureza es una medida de la capacidad del agua para disolver el

    jabn, por cuanto los cationes ya mencionados reaccionan, lo cual ocasiona una

    disminucin de la solubilidad del jabn en el agua, llegndose hasta producir

    precipitados. La dureza puede ser carbonatica o temporal cuando las especies se

    encuentran presentes en forma de carbonatos y bicarbonatos; y no-carbonatica o

    permanente cuando est presente en forma de sulfatos, cloruros nitratos. Este

    parmetro se determina generalmente bajo la forma de dureza total, esta incluye

    el calcio y magnesio, como dureza clcica y magnsica separadamente y como

    dureza carbonatica y no carbonatica. Por conveniencia los valores se expresan

    por lo general, como mg de carbonato de calcio por litro de solucin (mgCaCo3/L).

    El mtodo ms empleado para la determinacin de la dureza, es la titulacin de la

    muestra con acido etileno diaminotetraacetico (EDTA) utilizado como indicador

    Ericromo de Negro T.

    DERECHOS RESERVADOS

  • 31

    Alcalinidad: Romero (1996)define,que es la capacidad de la muestra en neutralizar cidos, para reaccionar con iones hidrogeno, para aceptar protones o

    como la medida de su contenido total de sustancias bsicas. Se presenta en forma

    de hidrxidos, carbonatos o bicarbonatos de calcio, magnesio, sodio y potasio. Se

    expresa como mg de CaCo3 por litro de solucin y se determina por titulacin de la

    muestra con un acido mineral diluido utilizando indicadores (fenolftalena o naranja

    de metilo).

    pH: Romero (1996) puntualiza, una medida de la alcalinidad o acidez del agua est reflejada en este parmetro, el cual se define como el logaritmo normal

    negativo de la concentracin de iones hidrogeno en el agua. sta se presenta en

    las aguas naturales y servidas por la presencia de anhdrido carbnico, resultado

    de la biodegradacin de la materia orgnica por parte de los microorganismos en

    condiciones aerbicas y anaerbicas cuando el pH es superior a 4.5; es tambin

    ocasionada por la presencia de cidos minerales fuertes, fundamentalmente si el

    pH es inferior a los 4.5. Este parmetro es analizado por mtodos

    potenciomtricos o por colorimetras.

    Gases: segn Romero (1996), el nitrgeno, oxigeno, metano, anhdrido carbnico, anhdrido sulfuroso y amoniaco son los gases ms importantes

    disueltos en las aguas. Los tres primeros son comunes en la atmsfera y se

    encuentra en todas las aguas expuestas al aire, por otra parte los tres ltimos son

    producto de la descomposicin de la materia orgnica presente. La presencia de

    O2, CO2 Y H2S requiere consideraciones especiales, ellos le comunican al agua

    propiedades especiales afectando su calidad.

    Minerales y Conductividad: Entre ms alto sea el contenido de minerales en el agua, mas alta es la conductividad. Una conductividad alta es sinnimo de

    corrosin debido a la facilidad del flujo de corriente, a continuacin se listan los

    principales iones en solucin: (Daz, 2003).

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  • 32

    Bicarbonato. El ion bicarbonato es el principal constituyente alcalino de casi todas

    las aguas. Se encuentra en el rango de 5 a 500 mg/L (0,005 a 0,5 kg/m).

    Calcio.Es el mayor componente de la dureza en el agua y esta en el rango de 5 a

    500 mg/L (0,005 a 0,5 kg/m). El calcio se remueve del agua por tratamientos de

    intercambio inico.

    Cloruros. Teniendo en cuenta su alta solubilidad en el agua, es muy comn

    encontrarlo en aguas frescas en rangos de 10 a 100 mg/L (0,01 a 0,1 kg/m). Para

    agua potable su mximo valor debe ser 250 mg/L (0.25 kg/m), solo por el sabor y

    no por efectos de toxicidad. Se remueve solamente por procesos de intercambio

    inico y de osmosis inversa.

    Magnesio.Forma parte de la dureza del agua (aproximadamente en 1/3 parte).

    Tpicamente se encuentra en rangos de 10 a 50 mg/l (0,01 a 0,05 kg/m). El calcio

    al ser ms soluble, es a menudo el mayor componente de los depsitos. Se

    remueve igualmente por intercambio inico.

    Sodio. En aguas frescas se encuentra en rango de 10 a 100 mg/L (0,01 a 0,1 kg/l).

    Para aguas potables no tiene limitaciones en su concentracin. Se remueve del

    agua por intercambio inico y osmosis inversa.

    2.3.8 Descripcin de la planta San Benito

    2.3.8.1 Descripcin del proceso

    Actualmente la planta produce agua mineral a partir de un pozo profundo, el

    producto est registrado bajo el nombre de Agua Mineral San Benito y se envasa

    en una presentacin de promedio de 19 Lts. La planta est dividida en tres reas:

    Tratamiento del agua, rea de lavado, Llenado/Envasado del agua mineral. A

    continuacin se explican cada una de las reas:

    Tratamiento del agua

    DERECHOS RESERVADOS

  • 33

    El proceso de produccin del agua mineral se inicia con la extraccin del agua de

    un pozo profundo, para luego enviarla a un tanque de almacenamiento el cual est

    dividido en dos partes, la primera parte es donde se procede a realizar la cloracin

    para la desinfeccin del agua y reduccin de algunos metales en exceso luego

    esta agua pasa por un canal a la segunda parte del tanque que es donde

    sedimenta. Una vez que el agua ya est libre de la mayora de las sustancias en

    suspensin, luego de esto el agua es bombeada al primer proceso de filtracin con

    un filtro de grava y arena y otro filtro de carbn activado y grava, luego de este

    filtrado el agua sale a otra lnea de filtrado donde primero llega a un tanque de

    compensacin y luego es bombeada a un filtro de carbn activado desferrizador y

    dos pulidores.

    rea de lavado

    El proceso inicia donde antes de meter las botellas a la cinta transportadora son lavadas manualmente solamente con agua y jabn, ya una vez terminado este

    proceso son colocadas manualmente por un operador en la cinta transportadora.

    Esta cinta transportadora lleva las botellas hacia el interior en donde a travs de

    rociadores situados en diferentes direcciones el agua es bombeada hacia la

    botella donde cumple con el proceso de desinfeccin y limpieza, en la cual se

    emplea agua caliente, agua clorinada a 5 ppm, y luego se enjuaga con diversas corrientes de agua fresca para eliminar los restos de la misma.

    Llenado/Envasado del agua mineral

    Una vez terminada la fase de lavado, las botellas llegan hacia el rea de llenado

    semiautomtico, el cual es un sistema de chorros a presin para tal fin, en esta

    rea se llenan las botellas a travs de dos (2) inyectores a presin, finalizada esta

    etapa las botellas siguen su recorrido en la cinta transportadora hasta la etapa de

    tapado y sellado. El tapado y sellado se realizan de manera manual, realizado por

    un operador y el despacho se realiza directamente en el patio, ubicado en el rea

    de carga/descarga.

    DERECHOS RESERVADOS

  • 34

    2.3.8.2. Descripcin de los equipos

    Fuente de agua: Esta fuente de agua es proveniente de un pozo subterrneo (P-01) de al menos 150 m de profundidad el cual est situado dentro de la misma

    planta y donde en el se encuentra una (1) bomba sumergible (BS-01) con motor

    de 50hp que maneja un caudal de 35.000 Lts/h, la cual lleva el liquido por una

    tubera que se eleva en la cabecera del pozo y luego desciende subterrneamente

    pasando as por todo la planta para al final elevarse nuevamente unos metros

    antes del tanque de almacenamiento o de alimentacin.

    Tanque de almacenamiento o alimentacin (T-01): Tanque donde reposa el agua por varios minutos y donde se somete al tratamiento de sedimentacin y

    decantacin. Este tanque est construido con una altura de 1,50 m, un largo de

    10,1 m con un ancho de 5 m. Este tanque tiene dos partes la primera donde se

    hace la sedimentacin y la decantacin y la segunda donde pasa el agua sin

    slidos totales y reposa nuevamente un par de minutos antes de pasar a los filtros.

    Tanque de compensacin (Tc-01):En este segundo tanque es donde el agua se estaciona despus de venir del primer proceso de filtracin para luego pasar por el

    segundo proceso que es el que se realiza antes de envasar el agua este tanque

    almacena 5.000 Lts.

    Bombas:Cuenta con dos (2) bombas (Bom-01/02), para el primer proceso una centrifuga trifsica de 12,5 hp Marca Mila, que da un caudal de 40.000Lts/h con

    una RPM de 1765 y la segunda de 15 hp centrifuga tambin Marca Siemens que

    maneja un caudal de35.000 Lts/h con una RPM de 3510. Tambin cuentan con

    una (1) bomba de gasolina para cuando hay fallas elctricas Marca Pump que

    maneja un caudal de 50 Lts/h. Para un segundo proceso cuentan con una bomba

    (Bom-03) igual a la trifsica de 12,5hp Marca Mila.

    Filtros:En los procesos estn involucrados cuatro (4) filtros, dos (2) para el primer proceso el cual consta de una filtracin previa pero en la cual el agua es utilizada

    DERECHOS RESERVADOS

  • 35

    solo para el llenado de los cisternas y los otros dos (2) para el segundo proceso,

    este consta en que el agua que viene de la primera filtracin aun no se encuentra

    dentro de las normas de agua envasada y amerita de este segundo proceso para

    estar apta para el consumo.

    Los dos primeros filtros (F-01/02) uno (1) de ellos es de grava y arenaque es el

    primer filtro con que el agua tiene contacto este tiene un ancho de 50cm y 1,90 m

    de alto y el segundo con las misma mediciones pero contiene grava y carbn

    activado segundo filtro con el que se topa el agua antes de que una corriente

    salga al llenado de cisternas y otra se dirija al segundo proceso donde llega al

    tanque de compensacin para luego pasar por otros dos filtro (F-03/04) uno de

    carbn activado y el otro de resina. Para hacerles retro lavados se invierte el flujo.

    Pulidores: El proceso tambin cuenta con pulidores (Pc-01/02), dos precisamente el primero (1)de celulosa de 5 micras y el segundo (2) de 2 celulosas de 1 micra

    combinado con carbn activado estos pulidores est situado en la corriente de

    salida del filtro de resina para as completar el proceso de tratamiento de agua y

    pasar a ser envasada.

    DERECHOS RESERVADOS

  • 36

    2.3.9 MAPA DE VARIABLES

    A continuacin se presenta la operacionalizacin de las variables del proyecto.

    OBJETIVO GENERAL: Adecuar la produccin de la planta Agua Mineral San Benito, utilizando los equipos existentes.

    OBJETIVOS ESPECIFICOS

    VARIABLE SUBVARIABLES O DEFINICION

    INDICADOR

    Caracterizar las corrientes de

    procesos de la planta Agua Mineral San

    Benito.

    Produccin de la planta

    Agua Mineral San Benito

    Corrientes de procesos

    - Dureza - Hierro - Cloruro - Caudal de entrada - Caudales de salidas - Diagrama de flujo

    Evaluar la operacin de los

    equipos de la planta Agua Mineral San

    Benito.

    Operacin de los equipos

    - Tiempo de residencia - Factor de servicio - Factor de utilizacin

    Realizar anlisis causa-efecto a las deficiencias encontradas en la planta Agua Mineral San

    Benito.

    Anlisis causa-efecto de las deficiencias

    encontradas en la planta

    - Espinas de pescado - Formatos de descripcin

    de causas

    Proponer mejoras en la produccin.

    Propuesta de mejoramiento

    - Lista de propuestas - Recomendaciones

    DERECHOS RESERVADOS

  • 37

    2.4. Definicin de trminos bsicos

    Adecuacin: La adecuacin respecto a cierto criterio de optimidad o estndar de calidad.

    Agua Potable: Estado del agua en que ningn elemento se encuentra presente en concentraciones suficientes que impidan su uso para el consumo humano.

    Fuente: Gaceta Oficial Decreto N 2048.

    Agua Perforada: Obra de ingeniera destinada a captar las aguas sub-superficiales o subterrneas para ser elevadas total o parcialmente al sitio de

    utilizacin. Fuente: Gaceta Oficial Decreto N 2048.

    Alcuota: es el resultado de repartir un volumen inicial en varias partes iguales.

    Carbn Activado: Partculas de carbn que se obtienen generalmente por carbonizacin de material celulsico, en ausencia de aire. Posee una gran

    capacidad de adsorcin. Se usa principalmente para el control de sabor y

    olor.Fuente: Manual de tratamiento de aguas.

    Cisterna: Camin:Tanque o depsito destinado al transporte de lquidos.Fuente:es.thefreedictionary.com/cisterna.

    COVENIN:Comisin Venezolana de Normas Industriales. Es el organismo encargado de programar y coordinar las actividades de normalizacin y calidad en

    el pas.

    Hierro: Es un elemento que se encuentra en la naturaleza en forma de oxido. Los compuestos de hierro, como los sulfatos y los cloruros, se usan

    frecuentemente como coagulantes. Formando parte de un compuesto, el hierro

    existe en el estado divalente (ferroso) o en el estado trivalente (frrico). Fuente: Manual de tratamiento de aguas.

    Retro lavado: Es la operacin que consiste en lavar un filtro rpido o un

    DERECHOS RESERVADOS

  • 38

    filtro mecnico haciendo circular agua en sentido inverso a la filtracin. Fuente: Manual de tratamiento de aguas.

    DERECHOS RESERVADOS

  • 39

    CAPITULO III MARCO METODOLOGICO

    3.1 Tipo de investigacin

    De acuerdo con el contenido de los objetivos que presenta este Trabajo Especial

    de Grado, se puede observa que el mismo est tificado en el tipo de investigacin

    Proyecto Factible el cual se define de la siguiente manera: La investigacin,

    elaboracin y desarrollo de una propuesta de un modelo operativo viable para

    solucionar problemas, requerimientos o necesidades de organizaciones o grupos

    sociales; puede referirse a la formulacin de polticas, programas, tecnologas,

    mtodos o procesos. El Proyecto debe tener apoyo en una investigacin de tipo

    documental, de campo o un diseo que incluya ambas modalidades. (Sampieri,

    Collado y Lucio, 2006).

    Para este proyecto se detallaron todos los aspectos involucrado en el rea de

    produccin de embotellamiento de agua y llenado de camiones cisternas en la

    Planta Agua Mineral San Benito. Observando e identificando la procedencia que

    conforman el problema. Para as llegar a disearse una tcnica de evaluacin que

    tendr como funcin obtener resultados a travs de la observacin peridica.

    3.2 Diseo de la Investigacin

    El diseo de investigacin es la estrategia general que adopta el investigador para

    responder al problema planteado. (Arias, 2006).

    El diseo de esta investigacin fue de campo; para Tamayo (2009) diseo de

    campo lo define: Cuando los datos se recogen directamente de la realidad, por lo

    cual denomino primarios, su valor radica en que permiten cerciorarse de las

    verdaderas condiciones en que se han obtenido los datos, lo cual facilita su

    revisin o modificacin en caso de surgir dudas.

    DERECHOS RESERVADOS

  • 40

    Se debe establecer que el estudio tambin es longitudinal, ya que dichas

    evaluaciones son realizadas a travs del tiempo y no en un solo momento.

    El propsito de dicha investigacin es evaluar el proceso para observar su

    comportamiento, de igual manera obtener sus deficiencias y encontrar un plan de

    optimizacin.

    3.3 Tcnicas de Recoleccin de Datos

    Todo estudio debe contener los mtodos, tcnicas e instrumentos de recoleccin

    de datos, ya que a travs de esto se obtendr informacin que ayudara al

    desarrollo de la investigacin.

    El presente trabajo de investigacin utiliz las siguientes tcnicas de recoleccin

    de datos:

    3.3.1 Observacin directa

    La observacin es directa cuando el investigador se pone en contacto

    personalmente con el hecho o fenmeno a investigar. (Sampieri, Collado y Lucio

    2006).

    3.3.2 Observacin documental

    Consiste en la revisin de documentos escritos o almacenados en otro formato.

    Presta atencin en los documentos de corte cualitativo. Encuentra diversos

    documentos de los que valerse. Arias, (2006).

    Esta tcnica engloba lo relacionado a la bibliografa utilizada para sustentar la

    investigacin en cuanto a la produccin, funcionamiento de equipos, condiciones

    de operacin optima, especificaciones de los equipos entre otros.

    3.3.3 Entrevistas no estructuradas

    DERECHOS RESERVADOS

  • 41

    Se trabaja con preguntas abiertas, sin un orden preestablecido, adquiriendo

    caractersticas de conversacin. Esta tcnica consiste en realizar preguntas de

    acuerdo a las respuestas que vayan surgiendo durante la entrevista. Tiene el

    inconveniente de que puede pasar por alto reas de aptitud, conocimiento o

    experiencia del solicitante, al obviar preguntas importantes del tema a tratar. En

    este sentido, la empresa no resulta beneficiada, porque se pierde informacin que

    puede ser de inters.

    3.4 Instrumento de Recoleccin de Datos

    En la Tabla 3.1 se presenta el formato de medicin de caudales realizado para

    establecer un control de lo que produce el pozo y de lo que se maneja en cada

    corriente, con este formato se hizo un seguimiento mensual en la empresa.

    Este formato fu elaborado en una hoja de clculo Microsoft Office

    especficamente en el programa de Excel; consta de un (1) cuadro en donde la

    primera columna representa cada mes de estudio, la columna siguiente

    representara la cantidad de agua que descarga la bomba del pozo y que entra al

    tanque de alimentacin, las dos (2) columnas siguientes muestran las descarga de

    los filtros para cada corriente de salida.

    Tabla 3.1: Seguimiento quincenal para los caudales

    Mes Q (Lts/h) (Entrada)

    Q (Lts/h) (Salida 1)

    Q (Lts/h) (Salida 2)

    Febrero

    Marzo

    Abril

    Mayo

    Junio

    Julio

    DERECHOS RESERVADOS

  • 42

    El formato de la Tabla 3.2 para el reporte de produccin total mensual fue

    diseado en una hoja de clculo en Microsoft Office especficamente con el

    programa de Excel; consta de un (1) cuadro en donde la primera columna

    represent cada mes de estudio, las siguientes representan las ventas de agua en

    camiones cisternas y ventas de agua en botellones.

    Tabla 3.2. Produccin Total

    Produccin Total

    Mes Produccin

    (C. Cisternas) Produccin (Botellones)

    Febrero Marzo Abril Mayo Junio Julio

    Firma de Jefe de Planta:

    3.5 Instrumento de anlisis

    Como instrumento para el anlisis de la data recolectada se utiliz el Diagrama de

    Causa y Efecto (tambin conocido como Espina de Pescado, diagrama de

    Ishikawa) es una tcnica grfica ampliamente utilizada, que permite apreciar con

    claridad las relaciones entre un tema o problema y las posibles causas que

    pueden estar contribuyendo para que l ocurra.

    Construido con la apariencia de una espina de pescado, esta herramienta fu

    aplicada por primera vez en 1953, en el Japn, por el profesor de la Universidad

    de Tokio, Kaoru Ishikawa, para sintetizar las opiniones de los ingenieros de una

    fbrica, cuando discutan problemas de calidad.

    Se utiliza para:

    DERECHOS RESERVADOS

  • 43

    Visualizar, en equipo, las causas principales y secundarias de un problema.

    Ampliar la visin de las posibles causas de un problema, enriqueciendo su anlisis y la identificacin de soluciones.

    Analizar procesos en bsqueda de mejoras.

    Conduce a modificar procedimientos, mtodos, costumbres, actitudes o hbitos, con soluciones muchas veces sencillas y baratas.

    Educa sobre la comprensin de un problema.

    Sirve de gua objetiva para la discusin y la motiva.

    Muestra el nivel de conocimientos tcnicos que existe en la empresa sobre un determinado problema.

    Prev los problemas y ayuda a controlarlos, no slo al final, sino durante cada etapa del proceso.

    Seala cada paso a realizar, y valora las causas de los problemas.

    Figura 3.1.Diagrama causa-efecto Fuente: http://koenday.blogspot.com/ (2011)

    Para realizar dicho diagrama se debe dibujar un pequeo rectngulo, a

    continuacin una lnea horizontal y algunas transversales. Describiendo un

    DERECHOS RESERVADOS

  • 44

    determinado diagrama causa-efecto llamado tambin diagrama de las seis Ms,

    representado en la figura 3.1. M1 sustituye a mano de obra, M2 a medio ambiente,

    M3 mtodos, M4 materiales, M5 maquinaria y M6 a Gerencia. Luego se debe

    escribir en el rectngulo el efecto que se desea estudiar para seguir a continuacin

    el consejo que nos da descartes en el cuarto punto de mtodos, es decir,

    enumerar el mayor nmero posible de causas que se crean unidas al efecto que

    se est estudiando. Para facilitar dicha enumeracin de las causas, resulta de

    mucha utilidad emplear la tcnica llamada Tormenta de ideas.

    3.6 Fases de la Investigacin

    Con el objetivo de encontrar estrategias que ayuden a la realizacin del estudio

    para la adecuacin de la produccin de la planta Agua Mineral San Benito. Dicha

    investigacin se dividi en cuatro (4) fases. Las cuales fueron:

    Fase I: Caracterizar las corrientes de procesos de la planta Agua Mineral San Benito.

    Fase II: Evaluar la operacin de equipos de la planta Agua Mineral San Benito. En trminos de Tiempo de Residencia, Factor de Utilizacin y Factor de Servicio.

    Fase III: Realizar anlisis causa-efecto a las deficiencias encontradas en la planta Agua Mineral San Benito.

    Fase IV: Proponer mejoras en la produccin.

    Fase I: Caracterizar las corrientes de procesos de la planta Agua Mineral San Benito. En este punto se tomo una (1) muestra de agua mensualmente entre los meses (febrero, marzo, abril, mayo, junio y julio) a la salida del pozo, de la

    llenadora de los cisternas y de la salida de la llenadora de envases, muestras

    tomadas en vasos de vidrios, esterilizados y preservadas a temperatura de 4c

    para luego ser llevadas al laboratorio hasta el momento de sus anlisis, las

    DERECHOS RESERVADOS

  • 45

    muestras fueron caracterizadas en trminos de dureza, cloruros y hierro siguiendo

    los mtodos (APHA, AWA, WFF, 2005), cuyos resultados se compararon con los

    lmites establecidos en la Norma 1431-82 COVENIN. De igual manera se

    monitoreo el caudal de entrada el cual se realiz tomando quincenalmente durante

    los meses (febrero, marzo, abril, mayo, junio y julio) el tiempo que tardaba en

    llenarse el tanque de alimentacin, tambin se le hizo un seguimiento al caudal de

    salida para el llenado de cisterna tomando quincenalmente durante los meses

    (febrero, marzo, abril, mayo, junio y julio) el tiempo que tardaba en llenarse un

    camin cisterna los cuales tiene una capacidad de llenado de 10.000 Lts y

    finalmente para el clculo del caudal de salida para el tanque de compensacin,

    se tomaron quincenalmente durante los meses (febrero, marzo, abril, mayo, junio y

    julio) el tiempo que tardaba en llenarse el tanque el cual tiene capacidad de 5.000

    Lts. Tambin se elabor un diagrama de flujo que explicara el proceso de la planta

    Agua Mineral San Benito.

    Clculo de Caudal. El Caudal es medido entre una relacin del volumen de un tanque o recipiente

    entre el tiempo que tarda en llenarse el mismo.

    . . Fase II: Evaluar la operacin de equipos de la planta Agua Mineral San Benito. En trminos de Tiempo de Residencia, Factor de Utilizacin y Factor de Servicio.Se procedi a identificar los principales problemas operacionales que se presentan en dicha planta en cuanto a tiempo de residencia, factores de

    servicio, factores de utilizacin.

    Clculo del Tiempo de Residencia o Tiempo de Residencia Hidrulica en el Tanque de Alimentacin.

    DERECHOS RESERVADOS

  • 46

    Es el tiempo requerido para que un determinado material complete su ciclo de

    ingreso, permanencia y egreso en un medio permeable.El tiempo de residencia es

    medido entre una relacin del volumen de un tanque o recipiente entre el caudal

    que entra al mismo. Tiempo de residencia ser igual a tita ().

    . .

    Clculo de Factor de Utilizacin. El factor de utilizacin es la relacin entre la produccin total en el perodo y la

    produccin de diseo. En donde la produccin total en el periodo se refiere a la

    cantidad de productos embotellados elaborados en cada mes expresado en

    unidades de Lts; mientras que la produccin de diseo consiste en la cantidad de

    productos finales que puede producir la maquina llenadora expresados en Lts,

    indicados por el fabricante para cada mes de produccin.

    . .

    Clculo de Factor de Servicio. Relacin entre el Tiempo de Operacin y su Tiempo Disponible.

    El factor de servicio es la relacin entre el nmero de horas trabajadas en un

    perodo y el nmero total de horas por perodo. En donde el nmero total de horas

    por perodo se refiere a los das normalmente laborables de lunes a viernes con

    una condicin de dieciocho (18) horas, exceptuando el da sbado y los das

    feriados con una condicin de ocho (8) horas; el nmero de horas trabajadas es el

    total de horas laboradas en el perodo mensual. Este factor debera dar cercano a

    uno, lo cual es indicativo del desempeo de produccin. Cabe destacar que la

    empresa no presenta paradas forzosas, ya que los das de mantenimiento para

    DERECHOS RESERVADOS

  • 47

    todos los equipos operantes se realizan los das domingos el cual dicho da no es

    laborable.

    # # . .

    Fase III: Realizar anlisis causa-efectoa las deficiencias encontradas en la planta Agua Mineral San Benito. Utilizando la tcnica Causa-Efecto se identificaron los problemas operacionales y a travs de ellos se presentaron las

    posibles soluciones.

    Fase IV: Proponer mejoras en la produccin. Se procedi a realizar propuestas de mejoras a la produccin que contribuyen a la adecuacin de la produccin de la

    planta Agua Mineral San Benito. Cabe destacar que no se tomo en cuenta la

    causa Gerencia, debido a que no se encontr ningn problema referente al rea.

    Para ello se elabor el formato presentacin del anlisis Causa-Efecto (Tabla 3.4).

    Tabla 3.4 Presentacin del anlisis Causa-Efecto ANLISIS DEL DIAGRAMA CAUSA-EFECTO

    TITULO DEL PROBLEMA:

    REALIZADO POR: # CAUSA M ANALIZADA ANLISIS DE LA CAUSA RECOMENDACIONES

    Mano de obra

    Maquinarias

    Materiales

    Medio

    Ambiente

    Mtodos

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  • 48

    CAPITULO IV ANALISIS DE RESULTADOS

    Fase I: Caracterizar las corrientes de procesos de la planta Agua Mineral San Benito.

    A continuacin se presenta los diagramas de proceso de la planta San Benito.

    Figura: 4.1 Diagrama del primer proceso de la planta San Benito.

    Figura 4.2Diagrama del segundo proceso de la planta San Benito.

    DERECHOS RESERVADOS

  • 49

    Descripcin de los Equipos de Proceso.

    Se muestran en las Tablas 4.1, 4.2 y 4.3, muestra la caracterizacin del agua a la

    salida del pozo, salida para el llenado de los camiones cisterna y salida de la

    llenadora de la planta San Benito, respectivamente.

    Tabla 4.1 Caracterizacin del agua de la salida del pozo de la planta San Benito.

    Parmetros

    XS

    Valor de Norma (COVENIN)

    Dureza (mg/L) 68,56 11,21 500 Cloruro (mg/L) 10,85 7,47 250 Hierro (mg/L) 2,08 0,039 0,30

    Norma COVENIN (1431-82). Tabla 4.2 Caracterizacin del agua de la salida de la llenadora para camiones

    cisterna de la planta San Benito.

    Parmetros

    XS

    Valor de Norma (COVENIN)

    Dureza (mg/L) 64,39 9,54 500 Cloruro (mg/L) 27,23 19,05 250 Hierro (mg/L) 0,72 0,059 0,30

    DERECHOS RESERVADOS

  • 50

    Norma COVENIN (1431-82).

    Tabla 4.3 Caracterizacin del agua de la salida de la llenadora de la planta San Benito.

    Parmetros

    XS

    Valor de Norma (COVENIN)

    Dureza (mg/L) 53,568,36 500 Cloruro (mg/L) 20,850,70 250 Hierro (mg/L) 0,0450,005 0,30

    Norma COVENIN (1431-82).

    Al comparar los resultados del agua del pozo con las normas COVENIN (1431-82)

    para consumo humano se observa que con excepto del contenido del hierro (2,08

    0,04); los dems parmetros cumplen con ella. Lo mismo se puede observar para

    la caractersticas del llenado en los cisternas, esto indica que el agua debe

    someterse a un proceso de eliminacin de hierro antes de ser ofrecida al

    consumidor. En otro orden de idea, el agua se puede considerar como agua

    blanda-moderadamente dura segn la Organizacin Mundial para la Salud (OMS)

    y con bajo contenido de cloruros.

    En la Figura 4.3. Se muestra la variacin del Flujo de Produccin del Pozo en el

    periodo estudiado.

    Figura 4.3Variacin del Flujo de Produccin del Pozo.

    Variacin del Flujo de Produccin del Pozo.

    Lts/h

    05000100001500020000250003000035000

    0 1 2 3 4 5 6 7Meses

    DERECHOS RESERVADOS

  • 51

    En la Figura 4.3Se puede observar que para el mes cinco (5) del muestreo, ocurre

    una disminucin del flujo de agua extrada del pozo hasta un valor 22.011

    Lts/h;esto de debi a problemas de desgastes en los impulsores de la bomba

    despus desiete (7) meses de trabajo, lo que llevo a ser reemplazada y someter al

    pozo a operaciones de mantenimiento, para que en el mes seis (6) (mes de julio)

    recuperarse la produccin a 32.000 Lts/h.

    En las Figura 4.4 y 4.5, muestra los flujos de agua para el llenado de los camiones

    cisterna y a la planta llenadora, respectivamente. En estas se observan el efecto

    del mal funcionamiento de la bomba ya mencionada y su reemplazo.

    Figura 4.4. Variacin del flujo al patio de llenado para los camiones cisternas.

    Figura 4.5. Variacin del Flujo para el Tanque de Compensacin y Planta

    Llenadora.

    Variacin del Flujo al Patio de Llenado para los Camiones Cisternas.

    Variacin del Flujo para el Tanque de Compensacin y Planta Llenadora.

    Lts/h

    05000

    10000150002000025000300003500040000

    1 2 3 4 5 6Meses

    Lts/h

    0

    5000

    10000

    15000

    20000

    25000

    0 1 2 3 4 5 6 7Meses

    DERECHOS RESERVADOS

  • FaseBen

    Se o

    La F

    aum

    cuan

    en e

    asum

    En la

    tiem

    En la

    e II: Evalito.

    observa en

    Figu

    Figura 4.6,

    mentando c

    ndo se rea

    el mes seis

    mirse como

    a Tabla 4.

    po de mue

    a Tabla 4.5

    Horas

    luar la op

    n la Figura

    ura 4.6. Cu

    muestra l

    con el tiem

    aliza el trab

    s (6) (mes

    o el tita (4, se mue

    estreo real

    5,muestra

    0123456

    0

    peracin

    4.6, el tiem

    urva de Se

    a variacin

    mpo de se

    bajo de ma

    de julio) e

    ) de mejorestra la var

    izado, que

    Tabla 4

    Mes FebreroMarzo Abril Mayo Junio Julio

    los valores

    1 2

    de equip

    mpo de res

    eguimiento

    n del tiemp

    ervicio has

    antenimien

    el tiempo d

    r condicin

    riacin del

    e vara entr

    .4 Factor d

    Fac

    s de factor

    3Meses

    posde la

    sidencia.

    o del Tiemp

    po de resi

    sta el mes

    nto a la bom

    e residenc

    n de operac

    l factor de

    re 0,97-1.

    de Servicio

    ctor de ser0.97

    1 1 1 1

    0.99

    r de utilizac

    4s

    planta Ag

    po de Resi

    dencia hid

    s cinco (5

    mba de su

    cia baja a 3

    cin.

    servicio d

    o.

    rvicio

    cin de la p

    5 6

    gua Mine

    dencia.

    drulica, el

    5) (mes de

    uccin del

    3,75 h, que

    de la planta

    planta de l

    7

    52

    ral San

    cual va

    e junio),

    pozo ya

    e puede

    a con el

    lenado.

    DERECHOS RESERVADOS

  • 53

    Tabla: 4.5 Factor de utilizacin.

    Mes Factor de utilizacin

    Febrero 0,3823

    Marzo 0,5259

    Abril 0,4608

    Mayo 0,5211

    Junio 0,524

    Julio 0,504

    Valor de produccin de diseo de la planta de llenado=22.977 Lts/mes

    Se observa el factor de utilizacin el cual vara entre 0,3823 y 0,5259. Indicando

    que la llenadora est operando a la mitad de su capacidad en las mejores

    condiciones observadas durante el periodo de estudio, sto indica que la planta

    llenadora esta en capacidad de aumentar su produccin prcticamente el doble de

    la produccin observada durante el tiempo de estudio.

    Fase III: Realizar anlisis causa-efectoa las deficiencias encontradas en la planta Agua Mineral San Benito.

    A continuacin se presenta el diagrama causa-efecto realizado (Figura 4.7) y

    seguidamente en forma de cuadro la causa, anlisis y recomendaciones

    pertinentes para solucionar las causas posibles que originan la problemtica

    (Tabla 4.6 a la 4.10).

    DERECHOS RESERVADOS

  • ProReaM a

    Adie

    N

    Am

    blema :Bajaalizado Por: nalizada: MeCausa

    estramiento

    Turno Nocturno

    mbiente de Trabajo

    F

    T

    a Alcuota enLucy Gonzen (Persona

    ADeficiente:planta soldel funcio(Sin emfunciones saber msinconvenielos equiprpidamenSin Supervse encontrde turno econocimienoperacione

    Este se condicionelimpia y iluminacinsienten a g

    Figura: 4.7

    Tabla: 4.6ANLIS

    n la producclez al) nlisis de la: Los opelo tienen nonamiento debargo paracorrectamen

    s que eso, deentes que sepos no snte). visin: al evar que aunqeste no posnto bsices de los equ

    encuentra es, la plant

    ordenada,n, y losgusto con el

    Diagrama

    Diagrama SIS CAUSA-E

    cin de la p

    a Causa eradores deociones bse las maquia que ente se necee lo contrarioe presenten sern resue

    aluar esta caque hay un see ms quco de uipos

    en exceleta se mant tiene buoperadores ambiente.

    a Causa-Ef

    Causa-EfeEFECTO

    lanta Agua

    e la sicas nas.

    estas esita o los con

    eltos

    - Se capacadiessuperinstalsolucque sequip

    ausa lder e el

    las

    - Se estudsuperdecislogrenproble

    ntes tiene uena

    se

    fecto

    ecto

    Mineral San

    Recomend

    le recomiendcitar por medtramientos rvisores queaciones, paionar cualqse puedan p

    pos. le sugiere

    diar la posibilrvisor noctuiones precisn solucioema que se

    --------

    n Benito

    daciones

    da a la empdio de planea los dist

    e laboran enara que loquier probproducir con

    e a la emplidad de teneurno que tas y rpidas

    onar cualqpresente.

    -------

    54

    presa es de intos n las ogren lema n los

    presa er un tome s que quier

    DERECHOS RESERVADOS

  • 55

    Tabla: 4.7 Diagrama Causa-Efecto ANLISIS CAUSA-EFECTO

    Problema:Baja Alcuota en la produccin de la planta Agua Mineral San Benito Realizado Por: Lucy Gonzlez M analizada: Mtodo

    Causa Anlisis de la Causa Recomendaciones

    Procedimiento de Trabajo

    Inexistente: No se tiene informacin de los mtodos operacionales es decir, manuales con la descripcin detallada del funcionamiento de los equipos

    - Solicitar los manuales operacionales de los distintos equipos a los proveedores. - Elaborar manuales de operacin y/o procedimientos.

    Documentacin Tcnica

    Incompleta: Parcialmente se encontr informacin de los equip