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UNIVERSIDAD NACIONAL AUTÓNOMA DE MÉXICO FACULTAD DE QUÍMICA ESTUDIO DE GENERACIÓN DE RESIDUOS SÓLIDOS EN LA INDUSTRIA, CSI-CLOSURES EN EL SALTO, JALISCO. TESIS PARA OBTENER EL TÍTULO DE: INGENIERA QUÍMICA PRESENTA: ERIKA AMÉZQUITA RESCALVO MÉXICO, D.F 2012 UNAM – Dirección General de Bibliotecas Tesis Digitales Restricciones de uso DERECHOS RESERVADOS © PROHIBIDA SU REPRODUCCIÓN TOTAL O PARCIAL Todo el material contenido en esta tesis esta protegido por la Ley Federal del Derecho de Autor (LFDA) de los Estados Unidos Mexicanos (México). El uso de imágenes, fragmentos de videos, y demás material que sea objeto de protección de los derechos de autor, será exclusivamente para fines educativos e informativos y deberá citar la fuente donde la obtuvo mencionando el autor o autores. Cualquier uso distinto como el lucro, reproducción, edición o modificación, será perseguido y sancionado por el respectivo titular de los Derechos de Autor. Facultad de Química 2 2 JURADO ASIGNADO: PRESIDENTE: Profesor: JOSÉ ANTONIO ORTIZ RAMÍREZ VOCAL: Profesor: ALFONSO DURAN MORENO SECRETARIO: Profesor: MA. NEFTALÍ ROJAS VALENCIA 1er. SUPLENTE: Profesor: MANUEL MIGUEL LÓPEZ RAMOS 2° SUPLENTE: Profesor: JOSÉ AGUSTÍN GARCÍA REYNOSO SITIO DONDE SE DESARROLLÓ EL TEMA: COORDINACIÓN DE INGENIERÍA AMBIENTAL DEL INSTITUTO DE INGENIERÍA. ASESOR DEL TEMA: DRA. MARÍA NEFTALÍ ROJAS VALENCIA SUSTENTANTE: ERIKA AMÉZQUITA RESCALVO Facultad de Química 3 3 DEDICATORIA. A mis padres por el apoyo brindado para lograr una carrera, por acompañarme en este recorrido, en los buenos y no tan buenos momentos, por esas palabras de aliento y exigencia cuando fue necesario, simplemente por confiar en mí. A mis hermanos por sus consejos, cariño y por estar siempre conmigo. AGRADECIMIENTOS. A la Universidad Nacional Autónoma de México A la Facultad de Química por todo lo que en ella aprendí y descubrí. A la Dra. María Neftalí Rojas Valencia por haber depositado su confianza en mí y darme la oportunidad de formar parte de su equipo de trabajo, por su total apoyo para la elaboración de este proyecto y por su paciencia en la culminación del mismo. A CSI-Closures Systems International por las facilidades para desarrollar el estudio de campo. A mis demás sinodales y a todos aquellos que brindaron de su tiempo para leer este trabajo y hacer criticas valiosas. A mis amigas por las experiencias compartidas y anécdotas acumuladas, por esos momentos que nos han hecho crecer y reír. A Gustavo por motivarme a seguir en constante crecimiento y por todos los momentos que hemos compartido. Gracias Facultad de Química 4 4 ÍNDICE RESUMEN .............................................................................................................. 8 1 INTRODUCCIÓN ............................................................................................ 10 2 ANTECEDENTES .......................................................................................... 12 3 MARCO TEÓRICO ......................................................................................... 13 3.1 Definición de residuo. ........................................................................................................... 13 3.2 Clasificación de los residuos. ................................................................................................. 13 3.3 Tipos de generadores. ........................................................................................................... 14 3.4 Tipos de residuos generados en la industria. ....................................................................... 16 3.5 Residuos sólidos urbanos dentro de las industrias. .............................................................. 20 3.6 Determinación de la composición de los RSU que no son de casa-habitación. .................... 24 3.7 Gestión de los residuos sólidos. ............................................................................................ 28 3.8 Marco legal del manejo de los residuos. ............................................................................... 29 4 OBJETIVO ..................................................................................................... 33 5 METODOLOGÍA............................................................................................. 34 5.1 Investigación de Gabinete. .................................................................................................... 34 5.2 Investigación en campo. ........................................................................................................ 35 6 RESULTADOS Y ANÁLISIS .......................................................................... 41 6.1 Investigación de gabinete y de campo. ................................................................................. 41 6.2 Formas de acopio de los residuos en la empresa. ................................................................ 57 Facultad de Química 5 5 6.3 Distribución de contenedores en las instalaciones. .............................................................. 70 6.4 Estudio de generación, selección y cuantificación de residuos sólidos. ............................. 76 6.5 Datos obtenidos de la encuesta aplicada con el título “Estudio de generación de residuos”. . ............................................................................................................................ 77 6.6 Identificación de la situación de CSI en materia de sus residuos sólidos............................. 78 6.7 Análisis de Resultados. .......................................................................................................... 84 7 CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES ................................................. 87 ANEXO A .............................................................................................................. 91 ANEXO B .............................................................................................................. 98 ANEXO C ............................................................................................................ 102 8 BIBLIOGRAFÍA ............................................................................................ 112 Facultad de Química 6 6 ÍNDICE DE TABLAS Tabla 1 Residuos del giro químico. ..................................................................................................... 17 Tabla 2 Fuentes y tipos de residuos industriales. ............................................................................. 18 Tabla 3 Composición de los Residuos Sólidos Urbanos en el 2010. ............................................. 21 Tabla 4 Generación per-cápita por zona geográfica en el 2009 y 2010. ....................................... 21 Tabla 5 Subsectores de la Industria Manufacturera. ........................................................................ 22 Tabla 6 Aportación porcentual al PIB de los grupos que conforman la Industria Manufacturera. ....................................................................................................................................................23 Tabla 7 Expresiones sugeridas para las cantidades de residuos sólidos. .................................... 27 Tabla 8 Tamaño de empresas por número de empleados. ............................................................... 43 Tabla 9 Fuentes de generación y cantidades de RME en el 2009. ................................................ 52 Tabla 10 Generación de residuos peligrosos en CSI en el 2009. ..................................................... 55 Tabla 11 Generación de Residuos de Manejo Especial en el 2009. ................................................ 56 Tabla 12 Encuesta “Estudio de generación de residuos”. ................................................................. 77 Tabla 13 Tipos y cantidades de RME generados en enero y febrero del 2010. ............................. 78 Tabla 14 Estimado de basura general en los primeros 2 meses del 2010. ................................... 82 Tabla 15 Índice de generación de RME con respecto a la producción. ........................................... 83 Tabla 16 Relación del peso volumétrico con la composición. ........................................................... 86 Facultad de Química 7 7 ÍNDICE DE FIGURAS Figura 1 Distribución de residuos con características de residuos sólidos urbanos, en función del volumen de generación. ................................................................................................... 16 Figura 2 Ubicación del área de estudio................................................................................................ 34 Figura 3 Encuesta aplicada durante el estudio de generación. ....................................................... 36 Figura 4 Método de cuarteo para muestras de residuos sólidos. .................................................... 37 Figura 5 Diagrama, metodología global del estudio de generación en .......................................... 40 Figura 6 Áreas que conforman CSI Closures Systems International. ............................................. 45 Figura 7 Esquema genérico de una unidad de inyección. ................................................................ 47 Figura 8 Esquema genérico de una unidad de compresión. ........................................................... 48 Figura 9 Diagrama de bloques del proceso de fabricación de tapas de CSI-Closures Systems International. ............................................................................................................................. 51 Figura 10 Puntos de generación de residuos en producción. ............................................................. 54 Figura 11 Gráfica de la generación de Residuos Peligrosos en el 2009. ......................................... 55 Figura 12 Gráfica de la generación de Residuos de Manejo Especial en el 2009. ......................... 56 Figura 13 Scrap generado en producción. ............................................................................................. 57 Figura 14 Contenedores tipo Gaylord de cartón y plástico. ................................................................ 58 Figura 15 Contenedor tipo Gaylord conteniendo tapa molida lista para la venta. ........................... 58 Figura 16 Purga PP (Polipropileno). ....................................................................................................... 59 Figura 17 Purga ELVAX (Etil Vinil Acetato). .......................................................................................... 59 Figura 18 Cartón generado en las naves de producción. .................................................................... 60 Figura 19 Chatarra encontrada en la basura. ....................................................................................... 61 Figura 20 Chatarra almacenada al fondo del estacionamiento. ......................................................... 61 Figura 21 Almacenamiento de tarima negra y de madera al fondo del estacionamiento. .............. 62 Figura 22 Liner encontrado en la basura. .............................................................................................. 63 Figura 23 Contenedor de bolsa 3700. .................................................................................................... 64 Figura 24 Contenedores de basura en oficinas y producción. ............................................................. 65 Figura 25 Contenedores de basura en la Cafetería. ............................................................................ 65 Figura 26 Almacenamiento temporal de la Basura General. .............................................................. 66 Figura 27 Almacenamiento final de la Basura General. ...................................................................... 67 Figura 28 Acopio y almacenamiento del aceite gasto. ........................................................................ 68 Figura 29 Contenedores y almacenamiento de trapos contaminados. ............................................. 69 Figura 30 Simbología de contenedores por tipo de residuo. .............................................................. 71 Figura 31 Distribución de contenedores de residuos Nave 1. ........................................................... 72 Figura 32 Distribución de contenedores en Nave 2. ............................................................................ 73 Figura 33 Distribución de contenedores en el resto de las áreas (oficinas, cafetería,…). ............. 74 Figura 34 Tipo de contenedores en la cafetería. ................................................................................. 75 Figura 35 Mezcla de residuos en la cafetería. ...................................................................................... 75 Figura 36 Composición porcentual de la Basura general (RSU). ...................................................... 76 Figura 37 Composición de RME entre enero y febrero del 2010. ...................................................... 80 Figura 38 Ubicación recomendada de contenedor para papel reciclado. ...................................... 108 Figura 39 Forma recomendada de disposición del papel de oficina usado.................................... 108 Facultad de Química 8 8 RESUMEN El objetivo del presente trabajo fue realizar un estudio de generación y caracterización de residuos sólidos en una industria manufacturera del giro químico, caso estudio CSI-Closures Systems International (manufactura de taparroscas) en el Salto, Jalisco con base a la normatividad en materia de residuos sólidos, para su regularización. La metodología se llevo a cabo en 2 fases: primero se realizó una investigación de gabinete y otra de levantamiento y generación de datos en campo. En la primera fase se analizó la información disponible sobre la generación de residuos sólidos urbanos en las industrias, así mismo se analizó la información histórica disponible de la industria del caso estudio y en la segunda fase se llevo a cabo la evaluación de las instalaciones, su sistema de recolección de residuos, y el estudio de generación de sus residuos sólidos, sin participar los de tipo peligroso basado en las normatividad mexicana. Los resultados mostraron que la empresa presenta malas prácticas en la separación y cuantificación de sus residuos sólidos urbanos (RSU), así como graves problemas en la operación de sus maquinas lo que represento que el 65% en el 2009 y el 74 % en el primer bimestre del 2010 de los residuos de manejo especial (RME) lo representara la tapa molida la cual es el producto principal de la empresa. Se encontró que lageneración per-cápita para los residuos sólidos con características domiciliarias (RSU) en CSI-Closures es de 0.89 kg/trabajador-día, con un peso volumétrico de 102.2 kg/m3. La selección de subproductos permitió identificar los residuos que pueden someterse a un plan de reúso, reciclaje y/o venta estos fueron: papel de oficina, cartón y botellas PET. Facultad de Química 9 9 Los resultados de la encuesta aplicada a directivos y empleados mostraron que el personal de la empresa está consciente y conoce los problemas que ocasionan los residuos por una mala gestión de los mismos, se observó una alta disponibilidad en el cambio de hábitos para la mejora en su gestión, lo cual promete ser una condición favorable en la implementación de un plan de manejo bien estructurado con muchas posibilidades de funcionar. Facultad de Química 10 1 0 1 INTRODUCCIÓN En la literatura poco se menciona de los residuos sólidos urbanos generados en la industria por no considerarse como peligrosos, sin embargo sus volúmenes de generación los convierten en residuos de manejo especial y por consecuente requieren de un manejo adecuado. La Secretaria del Medio Ambiente y Recursos Naturales (SEMARNAT) publica anualmente estimaciones de la generación de residuos peligrosos (RP) y residuos sólidos urbanos (RSU). Es para éstos últimos que no se sabe cuánto proviene de las industrias. La diversidad y tamaño de éstas, sesga el dato de generación de residuos sólidos con características de urbanos, por empleado en un día. Por lo que existe la necesidad de que cada industria y/o empresa realice estudios de generación que permitan precisar su situación y con base a éste proponer un plan de manejo orientado a resolver sus particularidades. Jalisco es la segunda entidad en importancia política y la cuarta más poblada del país, con 7, 350, 682 habitantes (INEGI, 2010), en tan solo una extensión territorial de 78, 599 kilómetros cuadrados (km2), equivalente al 4.0 % de la superficie del país, en el 2009 genero 2, 767 toneladas de RSU ocupando así el tercer lugar en generación de RSU con el 7.21 % a nivel nacional después del Estado de México y el Distrito Federal con el 16.47 % y 12.47 % respectivamente (INEGI, 2009). De estos datos no se sabe cuánto fue generado en el sector industrial por lo que no se visualiza su impacto en la generación de los mismos, siendo que éste es un gran consumidor de recursos como papel, cartón y plástico (Rojas y Hernández, 2011). Facultad de Química 11 1 1 CSI-Closures Systems, localizado en El Salto, Jalisco considera un problema, que lo que ellos denominan basura general ocupe el tercer lugar de generación dentro de sus residuos de manejo especial con 54.8 toneladas generadas en el 2009. Así que con base en la problemática y la necesidad de empezar a generar datos de generación per-cápita y tasas de generación con respecto a la producción para poder realizar diagnósticos específicos por tipo de industria y por consecuente propuestas de planes de manejo dirigidos a resolver sus particularidades. El presente trabajo parte de lo antes mencionado y se plantea obtener éste tipo datos mediante un estudio de generación para diagnosticar a CSI-Closures Systems International y dar recomendaciones de manejo a sus residuos sólidos con base a su problemática actual. Facultad de Química 12 1 2 2 ANTECEDENTES La generación de los residuos sólidos varía ampliamente según el tipo de actividad industrial y del tamaño de ésta. En estudios realizados por la Comisión Ambiental Metropolitana del Estado de México en colaboración con la Asociación de Cooperación Técnica Alemana GTZ (Gesellschaft Für Technische Zusammenarbeit) para el desarrollo de una serie de 6 manuales de minimización, tratamiento y disposición para diferentes giros. Se reportaron datos de generación de 300, 771 y 850 toneladas anuales de residuos sólidos con características de urbanos para el giro químico, textil y galvanoplastia respectivamente, en donde no se menciona algún tipo de manejo que minimice la disposición de éstos al Relleno Sanitario (RS), asimismo no se indica el número de empleados que generaron estas cantidades haciendo difícil determinar un índice de generación. Marco teórico Facultad de Química 13 1 3 3 MARCO TEÓRICO De forma genérica los residuos pueden clasificarse por, su estado de agregación como son: sólido, líquido o gaseoso, su origen, es decir, por la actividad que lo origina, tipo de manejo, cuando las características del residuo lo asocian a un manejo determinado o bien como orgánicos e inorgánicos. En el presente trabajo la definición de éstos se toma de la citada en la LGPGIR. 3.1 Definición de residuo. De acuerdo a la Ley General para la Prevención y Gestión Integral de los Residuos (LGPGIR, 2003), se define como residuo al “material o producto cuyo propietario o poseedor desecha y que se encuentra en estado sólido o semisólido, o es un líquido o gas contenido en recipientes o depósitos, y que puede ser susceptible de ser valorizado o requiere sujetarse a tratamiento o disposición final”. 3.2 Clasificación de los residuos. Asimismo clasifica a los residuos en Residuos de Manejo Especial, Residuos Incompatibles, Residuos Peligrosos y Residuos Sólidos Urbanos. Residuos de Manejo Especial (RME): Son aquellos generados en los procesos productivos, que no reúnen las características para ser considerados como peligrosos o como residuos sólidos urbanos, o que son producidos por grandes generadores de residuos sólidos urbanos. La autorización de los sistemas de manejo están a cargo de las entidades federativas. Marco teórico Facultad de Química 14 1 4 Residuos Incompatibles (RI): Aquellos que al entrar en contacto o al ser mezclados con agua u otros materiales o residuos, reaccionan produciendo calor, presión, fuego, partículas, gases o vapores dañinos. Residuos Peligrosos (RP): Son aquellos que posean alguna de las características de corrosividad, reactividad, explosividad, toxicidad, inflamabilidad, o que contengan agentes infecciosos que les confieran peligrosidad, así como envases, recipientes, embalajes y suelos que hayan sido contaminados cuando se transfieran a otro sitio. Son principalmente responsabilidad de la federación, pero primeramente corresponde a los generadores su tratamiento y disposición final. Residuos Sólidos Urbanos (RSU): Los generados en las casas habitación, que resultan de la eliminación de los materiales que utilizan en sus actividades domésticas, de los productos que consumen y de sus envases, embalajes o empaques; los residuos que provienen de cualquier otra actividad dentro de establecimientos o en la vía pública que genere residuos con características domiciliarias, y los resultantes de la limpieza de las vías y lugares públicos. Son responsabilidad delos municipios. 3.3 Tipos de generadores. La LGPGIR califica como generador a la persona física o moral que produce residuos, a través del desarrollo de procesos productivos o de consumo. Con base en esta definición y en función del volumen anual generado, la Ley distingue tres tipos de generadores de residuos, y los define de la siguiente manera: Marco teórico Facultad de Química 15 1 5 Gran Generador: Persona física o moral que genere una cantidad igual o superior a 10 toneladas en peso bruto total de residuos al año o su equivalente en otra unidad de medida. Pequeño Generador: Persona física o moral que genere una cantidad igual o mayor a cuatrocientos kilogramos y menor a diez toneladas en peso bruto total de residuos al año o su equivalente en otra unidad de medida. Microgenerador: Establecimiento industrial, comercial o de servicios que genere una cantidad de hasta cuatrocientos kilogramos de residuos peligrosos al año o su equivalente en otra unidad de medida. Con base en esta clasificación, la asignación como tipo de generador de una industria está en función primeramente del volumen anual generado de sus residuos y posteriormente del tipo de residuos que genere. Lo anterior significa que, si una industria genera en sus oficinas y cafeterías o áreas de jardines, más de diez toneladas de peso bruto total de residuos sólidos urbanos (equivalentes a cerca de 30 kilogramos al día), se le considerará como un gran generador de estos residuos y a ellos como residuos de manejo especial, ver Figura 1. A su vez, dependiendo de la cantidad de residuos de manejo especial que genere en sus procesos productivos, se le clasificará como pequeña o grande generadora de éstos y tendrá diferentes tipos de obligaciones a cumplir. Marco teórico Facultad de Química 16 1 6 Figura 1 Distribución de residuos con características de residuos sólidos urbanos, en función del volumen de generación. En cuanto a los residuos peligrosos, también se determina por su volumen de generación como una micro, pequeña o gran generadora de éstos, para definir qué tipo de obligaciones le corresponde cumplir en uno u otro caso. (Nava, 2008) 3.4 Tipos de residuos generados en la industria. Los residuos generados como consecuencia de las actividades industriales son de diferentes tipos y se clasifican en base a su cantidad y características de acuerdo a la Ley General para la Prevención y Gestión Integral de los Residuos, (LGPGIR, 2003). Cabe aclarar que no todo residuo generado en la industria debe considerarse como residuo peligroso ya que dependerá en primer lugar de la actividad industrial y en segundo del origen y características del residuo, dentro de las instalaciones para dar una clasificación más adecuada. Las características de los procesos industriales propician que se les dé mayor importancia a sus residuos con características corrosivas, reactivas, explosivas, tóxicas o inflamables, los llamados residuos peligrosos (RP), por su alto impacto al ambiente y la salud. Sin embargo gran parte de los residuos que se generan en Marco teórico Facultad de Química 17 1 7 los procesos industriales, ya sea como subproductos no deseados o como productos fuera de especificación, son residuos de manejo especial (RME) (Nava, 2008). Aunados a éstos, se generan residuos derivados del consumo de las demás áreas que forman parte de las instalaciones industriales, como oficinas o comedores, los cuales por sus características se consideran como residuos sólidos urbanos (RSU), pero que por sus volúmenes de generación (superiores a 27.3 kilogramos por día o 10 toneladas por año), pueden requerir ser manejados como residuos de manejo especial (Nava, 2008). En particular este caso estudio se sitúa en una industria manufacturera del giro químico, hablar de los residuos generados por las diferentes industrias de éste tipo, implicaría gran detalle por lo que en la Tabla 1 se presentan los grupos de residuos que se reportan con más frecuencia en éste tipo de industrias (Metropolitana, et al, 1998). Tabla 1 Residuos del giro químico. Grupos de Residuos Porcentaje de Aparición % Aceites gastados 9.3 Ácidos y bases 3.1 Contenedores y material de empaque impregnado con sustancias peligrosas 19.4 Grasas, cremas y jabones 6.2 Lodos de tratamiento de agua residual 9.3 Material auxiliar impregnado con aceites, solventes, tintas, pinturas, adhesivos y resinas 9.3 Polvos y filtros asociados con equipo de protección 10.1 Resinas, adhesivos y poliuretanos 7.0 Solventes gastados 17.0 Otros 9.3 Agua contaminada / residual Total 100 Es importante advertir que las clasificaciones y grupos de residuos varían en ocasiones sustancialmente en la literatura por lo que se requiere de juicio y Marco teórico Facultad de Química 18 1 8 sentido común para tomar estas como una guía y no como algo definitivo. Por ejemplo en la Tabla 2 se presenta una clasificación de residuos sólidos en zonas industriales, agrupados según su Clasificación Industrial Estandarizada (SIC, por sus siglas en inglés). (Tchobanoglous et al, 1998). Tabla 2 Fuentes y tipos de residuos industriales. Clasificación SIC por grupo Procesos generadores de residuos Residuos específicos esperados Productos de fábricas de tejidos. Tejido, elaboración, tintado y transporte. Rechazos de fibras y tejidos. Ropa y otros productos laborados Corte, costura, encolaje y planchado. Tejidos, fibras, metales, plásticos y goma. Papel y productos asociados Fabricación de papel, conversión de papel y cartón, fabricación de cajas y contenedores de cartón. Rechazos de papel y fibras, productos químicos recubrimientos de papel, tintas, pegamentos, grapas,etc. Impresión y edición Edición de periódicos, impresión fotográfica, grabados y encuadernación de libros. Papel, papel de periódicos, cartón metales, productos químicos, tejidos, tintas, pegamentos. Goma y diversos productos plásticos. Elaboración de goma y productos plásticos. Goma y plásticos no útiles, negro de humo, compuestos de curado y tinta. Equipamiento de transporte Fabricación de vehículos motorizados, carrocerías de camiones y autobuses, piezas y accesorios de vehículos motorizados, aviones y piezas, construcción y reparación de barcos, motocicletas, bicicletas y piezas, etc. Chatarra metálica, vidrio, fibra, madera, goma, plásticos, tejidos, pintura, disolventes, productos de petróleo. Fuente: (Tchobanoglous et al, 1998). Otra agrupación de residuos sólidos encontrada comúnmente es (Zaror, 2000): Marco teórico Facultad de Química 19 1 9 Cenizas y escorias de los sistemas de combustión para generación de vapor de procesos. Sus características químicas dependen del tipo de combustible y de las condiciones de combustión. Sólidos secundarios generados por los sistemas de tratamientode efluentes (lodos de sedimentación, lodos biológicos) y/o de gases (cenizas y polvos de los filtros, precipitadores electrostáticos o ciclones). Insumos químicos gastados no reutilizables (catalizadores agotados, solventes gastados). Envases y otros contenedores de materias primas, insumos y equipos. Sus características dependen del tipo de contenedor y de la naturaleza de los compuestos almacenados. Materiales residuales de las operaciones de mantención (aceites, grasas y solventes gastados, partes de equipos dañadas, aislantes, escombros, chatarra) Materias primas no utilizables, debido a que no poseen características compatibles con el proceso (fuera de especificación) o que no han sido utilizadas debido a problemas con las operaciones (pérdidas de proceso). Materiales intermedios y productos fuera de especificación, sin valor comercial, generados debido a problemas operacionales u otras razones. Residuos de actividades de construcción, generados durante la construcción e instalación de nuevas facilidades, modificaciones a las instalaciones existentes, etc. La diferencia de clasificaciones permite observar que se realizan en función de las particularidades y necesidades del lugar, así como de los tratamientos, manejo y disposición final que se les dé. Marco teórico Facultad de Química 20 2 0 3.5 Residuos sólidos urbanos dentro de las industrias. En la literatura poco se menciona de los residuos sólidos urbanos generados en la industria por no considerarse como peligrosos, sin embargo sus volúmenes de generación los convierten en residuos de manejo especial. La Secretaria del Medio Ambiente y Recursos Naturales (SEMARNAT) publica anualmente estimaciones de la generación de residuos peligrosos (RP) por tipo de residuo y por tipo de generador por entidad federativa. Así mismo publica la generación de residuos sólidos urbanos (RSU) por zona geográfica, por localidad, por tipo de residuo y por entidad federativa. Y es de éstos últimos datos no se sabe cuánto proviene de las industrias. En el 2010 con base a los datos definitivos del Censo General de población y Vivienda, llevado a cabo por el Instituto Nacional de Estadística y Geografía (INEGI) el cual reportó una población de 112, 336, 538 de habitantes en el país, la SEMARNAT estimó una generación de 40, 059 toneladas de RSU en el país y una generación per-cápita de 0.98 kg/hab. día., y una composición como la mostrada en la Tabla 3. Así mismo, reporta para cada una de las zonas geográficas del país (definidas en 5 por el INEGI) su generación anual y per-cápita, ver Tabla 4, en la que se observa que la zona Centro aporta el 50.6% de la generación de residuos sólidos urbanos anual en el 2010 del país, con una generación per-cápita de 0.95 kg/hab. día. Marco teórico Facultad de Química 21 2 1 Tabla 3 Composición de los Residuos Sólidos Urbanos en el 2010. Tipo de Residuo Generación (Miles de toneladas) % Papel, cartón, productos de papel 5, 540. 13.83 Textiles 572.8 1.43 Plásticos 4, 362.4 10.9 Vidrios 2, 355.5 5.88 Metales: Aluminio Metales Ferrosos Otros no-ferrosos Total 693 434.2 250.7 1, 377.9 1.72 1.08 0.63 3.43 Basura de comida, de jardines y materiales orgánicos similares 20, 998.8 52.42 Otro tipo de basura (residuos finos, pañal desechable, etc.) 4, 851.2 12.11 Total 40, 058.75 100 Fuente: SEMARNAT Donde los principales generadores son el Edo. de México, Jalisco y Veracruz , con el 31.14%, 13.65% y 10.21% respectivamente del total de la zona Centro en el 2009. Por su grado de urbanización e industrialización. Tabla 4 Generación per-cápita por zona geográfica en el 2009 y 2010. Zona Generación anual (Miles de toneladas) Generación per-cápita diaria (kg/hab. día) 2009 2010 2009 2010 Centroa 19, 268.38 20, 270.28 0.95 0.95 Norteb 4, 008.43 10, 827.73 0.86 0.99 Surc 3, 865.35 4,124.50 0.75 0.76 Frontera Norted 6, 401.37 6, 570.00 1.08 1.08 Distrito Federal 4, 781.5 4, 836.25 1.48 1.5 Total 38, 325 40, 058.75 0.98 0.98 Fuente: SEMARNAT a. Aguascalientes, Colima, Guanajuato, Hidalgo, Jalisco, México, Michoacán de Ocampo, Morelos, Puebla, Querétaro, Tlaxcala y Veracruz de Ignacio de la Llave. Marco teórico Facultad de Química 22 2 2 b. Baja California, Baja California Sur, Chihuahua, Coahuila de Zaragoza, Durango, Nayarit, Nuevo León, San Luis Potosí, Sinaloa, Sonora, Tamaulipas y Zacatecas. c. Campeche, Chiapas, Guerrero, Oaxaca, Quintana Roo, Tabasco y Yucatán. d. Incluye los municipios de Baja California, Coahuila de Zaragoza, Chihuahua, Nuevo León, Sonora y Tamaulipas, que están dentro de la franja de 100 km, (a partir del 2005 se extiende a 300 Km), al Sur del límite internacional con los Estados Unidos de América. La existencia de la Industria Manufacturera en estos estados centraliza la población, así como incrementa la generación y diversidad de residuos. Se reporta que la aportación al PIB Nominal a precios básicos en el tercer trimestre del 2007 de los sectores que conforman la estructura sectorial de la economía mexicana fueron: el Sector Agropecuario, Silvicultura y Pesca aportando el 3.6%, el Sector Industrial generó 27.5%, el Comercio, Restaurantes y Hoteles 22.3% y el resto de los Servicios contribuyó con 47.9 %.1 Ver Tabla 5. Tabla 5 Subsectores de la Industria Manufacturera. Subsector Denominación 311 Industria alimentaria 312 Industria de las bebidas y del tabaco 313 Fabricación de insumos textiles 314 Confección de productos textiles, excepto prendas de vestir 315 Fabricación de prendas de vestir 316 Fabricación de productos de cuero, piel y materiales sucedáneos, excepto prendas de vestir 321 Industria de la madera 322 Industria del papel 323 Impresión e industrias conexas 324 Fabricación de productos derivados del petróleo y del carbón 325 Industria química 326 Industria del plástico y del hule 327 Fabricación de productos a base de minerales no metálicos 331 Industrias metálicas básicas 1 Para obtener el 100% que representa el PIB total, es necesario deducir los Servicios Bancarios Imputados Marco teórico Facultad de Química 23 2 3 Subsector Denominación 332 Fabricación de productos metálicos 333 Fabricación de maquinaria y equipo 334 Fabricación de equipo de computación, comunicación, medición y de otros equipos, componentes y accesorios electrónicos 335 Fabricación de equipo de generación eléctrica y aparatos y accesorios eléctricos 336 Fabricación de equipo de transporte 337 Fabricación de muebles y productos relacionados 339 Otras industrias manufactureras Fuente: (INEGI, 2010) En el tercer trimestre del 2007 la industria Manufacturera aportó el 18.4% del 27.5 % total del Sector Industrial. Para fines de estudio el INEGI agrupa los subsectores de la Industria Manufacturera en 9 grupos en la Tabla 6 se puede ver el porcentaje de aportación al PIB de cada uno al sector Industrial Manufacturero en el 2007 durantesu tercer trimestre. Tabla 6 Aportación porcentual al PIB de los grupos que conforman la Industria Manufacturera. Grupo Aportación % al PIB de la Industria Manufacturera. Productos alimenticios, bebidas y tabaco. 28.6 Textiles, prendas de vestir e industria del cuero 5.1 Industria de la madera y productos de madera 2 Papel, productos de papel, imprentas y editoriales 3.6 Sustancias químicas, derivados del petróleo, productos del caucho y plásticos 15.6 Productos de minerales no metálicos, exceptuando derivados del petróleo y carbón 6.6 Industrias metálicas básicas 6.8 Productos metálicos, maquinaria y equipo 29.3 Otras industrias manufactureras 2.4 Fuente: INEGI, 2007 Dada la importancia que tienen las industrias como actividad económica y de desarrollo para el país resulta importante y necesario saber los tipos y cantidad de Marco teórico Facultad de Química 24 2 4 residuos que generan en éstas, así como el manejo que se les da a éstos, para poder llevar una correcta gestión 3.6 Determinación de la composición de los RSU que no son de casa- habitación. La naturaleza heterogénea de los residuos sólidos, hace difícil la tarea de determinar su composición. Los procedimientos estadísticos estrictos son difíciles de implantar. RSU domésticos. El procedimiento para los RSU domésticos requiere la descarga y el análisis de una cantidad de residuos domésticos en una zona controlada, que este aislada del viento y separada de otras operaciones. Este puede llevarse a cabo mediante las Normas Mexicanas NMX en materia de residuos o bien tomando la carga de un camión que procede de una ruta típica de recolección, en un día laborable. El sentido común es importante en la selección de la carga del muestreo. RSU industriales y comerciales. El procedimiento de campo para la identificación de los componentes en los residuos sólidos comerciales e industriales (no de proceso) implica el análisis de los muestreos representativos de residuos tomados directamente en origen y no una carga mezclada de residuos en un vehículo de recolección. Como las fuentes comerciales e industriales son tan variables, apenas es posible hacer un muestreo estadísticamente válido. La estimación de la distribución de los componentes y las cantidades de residuos para estas actividades sigue siendo un arte. (Tchobanoglous et al, 1998) Marco teórico Facultad de Química 25 2 5 Las cantidades de residuos normalmente se estiman basándose en datos producto de un estudio de caracterización de residuos y tomando como base datos previos de generación. Los métodos comúnmente utilizados para valorar las cantidades de residuos sólidos son: Análisis del número de cargas. Análisis peso-volumen. Análisis de balance de masas. Sin embargo para una industria el análisis por número de cargas y peso-volumen, que consisten en, anotar por un periodo de tiempo específico el número de cargas, las características de los residuos (tipos de residuos, volumen estimado) y el peso-volumen obtenido mediante el pesaje y la medición de la carga respectivamente, no permiten tener aislados los residuos de un establecimiento en particular por lo que para los fines de una industria no son adecuados. En cambio el análisis de balance de masas es un método que permite determinar la generación y el movimiento de residuos sólidos con cierto grado de fiabilidad, con este método es posible obtener datos para verificar programas de reciclaje. En un balance de masas primero se define el límite del sistema que se va estudiar, segundo, se identifican todas las actividades que se cruzan o se producen dentro de los límites previamente definidos que afectan a la generación de residuos. tercero, se identifica la tasa de generación de residuos asociada a cada una de estas actividades y cuarto, utilizando las relaciones matemáticas apropiadas, se determina la cantidad de residuos generados, recolectados y almacenados. ( Tchobanoglous et al, 1998). Acumulación = Entrada - Salida + Generación. Marco teórico Facultad de Química 26 2 6 3.6.1 Medidas utilizadas para cuantificar las cantidades de residuos sólidos. La razón principal de medir la cantidad de residuos sólidos es obtener datos que se puedan utilizar para desarrollar e implantar programas efectivos de gestión para la mismos. Por lo tanto, se debe poner un cuidado extremo para decidir exactamente lo que es preciso conocer y para la asignación de fondos destinados a la recolección de datos. Las medidas y unidades empleadas en la cuantificación de los residuos sólidos se debaten a continuación: 3.6.1.1 Medidas de volumen y peso. Se utilizan ambas, volumen y peso. Sin embargo, el uso de volumen como medida de cuantificación puede confundir y no permite ser comparativa ya que, un metro cubico de residuos sueltos en una cantidad distinta a un metro cubico que ha sido compactado en un vehículo de recolección y cada uno de éstos es distinto a un metro cubico de residuos compactados en un vertedero. Con base a esto si se va utilizar la unidad de volumen, los volúmenes medidos deben estar relacionados con el grado de compactación o con el peso especifico de los residuos bajo sus condiciones de almacenamiento. La cantidad de residuos sólidos debe expresarse en términos de peso ya que éste puede medirse directamente sin importar el grado de compactación. Por otra parte, el volumen y el peso son de igual importancia respecto a la capacidad de los vertederos. (Tchobanoglous et al, 1998) Marco teórico Facultad de Química 27 2 7 3.6.1.2 Expresiones para las tasas de generación de residuos por unidad. Además de conocer las cantidades y composición de los residuos sólidos es igual de importante desarrollar formas para expresar las cantidades generadas. Ver Tabla 7. (Tchobanoglous et al, 1998) Tabla 7 Expresiones sugeridas para las cantidades de residuos sólidos. Tipo de residuo Comentario Doméstico Por la estabilidad relativa de la producción de residuos domésticos en una determinada localización, a unidad de expresión más común es kg/hab. día. Comercial Desde el pasado la tasa de generación de residuos comerciales también se expresaba en kg/hab. día. Aunque se ha continuado esta práctica, proporciona poca información útil sobre su naturaleza de gestión, Una aproximación más significativa consistiría en relacionar la cantidad generada con el número de clientes, el valor en precio de las ventas. De manera tal que se pudieran establecer comparaciones. Industrial Idealmente, los residuos generados por actividades industriales deberían expresarse en basa a alguna medida repetitiva de producción, tal como kilogramos por automóvil o kilogramos por paquete. Cuando se desarrollen tales datos, será posible establecer comparaciones entre actividades industriales similares. Agrícola Los residuos sólidos procedentes de actividades agrícolas, también deben expresarse en términos de algunamedida repetitiva de producción, tales como kg de estiércol/peso de residuos día y kg de residuo/t de producto bruto. Actualmente también se reportan asociados a un determinado tipo de cultivo. Marco teórico Facultad de Química 28 2 8 3.7 Gestión de los residuos sólidos. La gestión integral de los residuos comprende desde la expedición de leyes, reglamentos y normas, búsqueda de recursos, apoyos y capacitación hasta la parte técnica de la gestión, siendo ésta, el manejo integral como se define en la LGPGIR, encontrando en la definición del concepto la jerarquización de las actividades para llevar un adecuado manejo. Y que al llevarlas a cabo de forma individual o combinada de manera apropiada, se adapten a las condiciones y necesidades de cada lugar y se cumpla con los objetivos de valorización, eficiencia sanitaria, ambiental, tecnológica, económica y social. 3.7.1 Rellenos sanitarios y tiraderos a cielo abierto como destino final. Conforme se incrementa la producción de residuos sólidos, también crecen los problemas para su adecuado manejo por la carencia de recursos y sistemas apropiados para su tratamiento y disposición final. En México se han realizado Reducción en la fuente Separación Reutilización Reciclaje Co-procesamiento y tratamientos Transporte Dispocición Final Marco teórico Facultad de Química 29 2 9 muchos esfuerzos por mejorar el almacenamiento temporal y la recolección de los residuos sólidos, aunque no ha sucedido lo mismo con la disposición final de los residuos sólidos (SEDESOL, 2001). 3.8 Marco legal del manejo de los residuos. Actualmente México cuenta con leyes y normas que determinan las obligaciones de los tres niveles de gobierno: federal, estatal y municipal en la gestión integral de los residuos sólidos. A continuación se mencionan en orden jerárquico. A nivel Federal: En la Constitución Política de los Estados Unidos Mexicanos, se establece, en su artículo 115, las facultades del municipio, como una de sus funciones, la dotación y administración de los servicios públicos incluido el servicio de limpia con más detalle en la fracción III del mismo, los municipios tendrán a su cargo las funciones y servicios públicos siguientes: limpia, recolección, traslado, tratamiento y disposición final de residuos. En lo que respecta a La Ley General del Equilibrio Ecológico y la Protección al Ambiente (LGEEPA) publicada en el Diario Oficial de la Federación el 28 de enero de 1988, misma que es reglamentaria de las disposiciones de la Constitución Política de los Estados Unidos, estable, en su Capítulo IV. Prevención y control de la contaminación del suelo, específicamente en sus artículos: Art. 134. Para la prevención y control de la contaminación del suelo III.- Es necesario prevenir y reducir la generación de los residuos sólidos, municipales e industriales; incorporar técnicas y procedimientos para reúso y reciclaje; así como regular su manejo y disposición final eficientes. Art. 135. Ordenación urbana, servicio de limpia y sitios de disposición final. Marco teórico Facultad de Química 30 3 0 Art. 137. Autorización del funcionamiento de sistemas de recolección, transporte, tratamiento y disposición final. Art. 138.Acuerdos para mejorar e implantar sistemas de recolección, transporte, tratamiento y disposición final. Art. 139. Contaminación por lixiviados. Art. 141 Biodegradación de RSU. Teniendo de manera más especifica la Ley General para la Prevención y Gestión de los Residuos Sólidos (LGPGIR) publicada en el Diario Oficial de la Federación el 8 de octubre de 2003, la cual tiene como objeto garantizar el derecho de toda persona al medio ambiente adecuado y propiciar el desarrollo sustentable a través de la prevención de la generación, la valorización y la gestión integral de los residuos peligrosos, de los residuos sólidos urbanos y de manejo especial; prevenir la contaminación de sitios con estos residuos y llevar a cabo su remediación, así como establecer las bases para: I. Aplicar los principios de valorización, responsabilidad compartida y manejo integral de residuos, bajo criterios de eficiencia ambiental, tecnológica, económica y social, los cuales deben de considerarse en el diseño de instrumentos, programas y planes de política ambiental para la gestión de residuos; II. Determinar los criterios que deberán de ser considerados en la generación y gestión integral de los residuos, para prevenir y controlar la contaminación del medio ambiente y la protección de la salud humana; III. Establecer los mecanismos de coordinación que, en materia de prevención de la generación, la valorización y la gestión integral de residuos, corresponden a la federación, las entidades federativas y los municipios, bajo el principio de concurrencia previsto en el artículo 73 fracción XXIX-G de la Constitución Política de los Estados Unidos Mexicanos; Marco teórico Facultad de Química 31 3 1 Es ésta la que establece una clasificación de los residuos en residuos peligrosos (RP), residuos de manejo especial (RME) y residuos sólidos urbanos (RSU). A nivel Estatal: Ley de Gestión Integral de los Residuos del Estado de Jalisco (LGIREJ) publicada en el Periódico Oficial del Estado de Jalisco el 24 de febrero del 2007, que establece, entre sus objetivos: Art. 2. Fracción V y VI garantizar el derecho a toda persona al medio ambiente adecuado y propiciar el desarrollo sustentable, a través de la aplicación de principios de valorización, regulación de la generación y gestión integral de los residuos sólidos urbanos y de manejo especial involucrando a los generadores de residuos con el objeto de que se adopten medidas de prevención y manejo, para evitar riesgos a la salud o al ambiente. Y en sus artículos 37 y 38 indica que los residuos sólidos urbanos podrán clasificarse en orgánicos e inorgánicos con objeto de facilitar su separación primaria y secundaria, y agrega a la clasificación de residuos de manejo especial citada en la LGPGIR los Residuos industriales no peligrosos generados en instalaciones o por procesos industriales que no presenten características de peligrosidad, conforme a la normatividad ambiental vigente. Normas Mexicanas. Estas NMX tienen el objetivo de estandarizar los procedimientos relacionados con los estudios de caracterización de los residuos sólidos, que por lo general se solicitan como parte de los proyectos de ingeniería. No son de observancia obligatoria. Marco teórico Facultad de Química 32 3 2 NMX-AA-15-1985 Muestreo – Método de cuarteo. NMX-AA-61-1985 Determinación de la generación. NMX-AA-22-1985 Selección y cuantificación de subproductos. NMX-AA-19-1985 Determinación del peso volumétrico “in situ”.Objetivo Facultad de Química 33 3 3 4 OBJETIVO OBJETIVO Realizar un estudio de generación, selección y clasificación de residuos sólidos en una industria manufacturera del giro químico, caso estudio CSI-Closures Systems International (fabricación de taparroscas), con base a las normas mexicanas en materia de residuos. Para la regularización en el manejo de los mismos. Objetivos específicos: Recopilar y analizar la información publicada al respecto sobre la generación de residuos sólidos urbanos en las industrias. Analizar la información existente de la empresa en materia de sus residuos con el fin de conocer sus antecedentes. Identificar si el manejo actual de la empresa es suficiente y adecuado o no en la separación de sus residuos. Determinar la generación per-cápita, peso volumétrico, composición de los residuos sólidos urbanos con características de domiciliarias en CSI- Closures. Determinar la tasa de generación de los residuos de manejo especial con respecto a la producción. Conocer el grado de concientización y conocimiento del personal respecto al tema de residuos. Dar recomendaciones de manejo adecuado para los residuos mayoritarios. Metodología Facultad de Química 34 3 4 5 METODOLOGÍA El desarrollo del presente trabajo se realizo en 2 fases: Investigación de gabinete y trabajo en campo. 5.1 Investigación de Gabinete. 5.1 1. Se realizó una búsqueda acerca de datos reportados respecto a los residuos sólidos con características de urbanos en las industrias en libros, artículos, publicaciones y páginas de Instituciones de gobierno como SEMARNAT, INEGI, INE así como en ONG´s. 5.1 2. La ubicación del área de estudio se muestra en la Figura 2. Figura 2 Ubicación del área de estudio. Metodología Facultad de Química 35 3 5 5.1 3. Se solicitó la información histórica disponible que la empresa tuviese respecto a datos de generación de sus residuos para el conocimiento y análisis de los antecedentes de la misma. 5.2 Investigación en campo. El trabajo en campo se realizó conforme las siguientes actividades: 5.2.1 Un recorrido por las instalaciones de CSI-Closures para identificar la ubicación y tipo de contenedores, formas de acopio de sus residuos y el número de áreas que conforman la empresa. 5.2.2 Se informó al personal encargado del manejo de los residuos en la empresa la realización del estudio para contar con su cooperación. 5.2.3 Se aplicó al personal de la empresa una encuesta sobre residuos. Ésta fue aplicada dos veces por día ya que el rol de turnos así lo determinó, la primera encuesta se aplicaba a las 7:00 am y la segunda a las 7:00 pm, hora en donde se hacía el cambio de turno, ésta dinámica se realizó durante 4 días para cubrir todos los turnos. La encuesta aplicada se muestra en la Figura 3. Metodología Facultad de Química 36 3 6 Figura 3 Encuesta aplicada durante el estudio de generación. 5.2.4 Metodología para el estudio de generación. La determinación de la generación per-cápita, composición y peso volumétrico de los residuos sólidos con características de urbanos (RSU), llamados Basura General dentro de las instalaciones de CSI-Closures se realizó siguiendo los lineamientos y algunas adaptaciones de los mismos indicados en las normas mexicanas en materia de residuos, listadas a continuación: NMX-AA-015-1985. Método de cuarteo NMX-AA-061-1985. Determinación de la generación NMX-AA-019-1985. Peso volumétrico “in-situ” NMX-AA-022-1985. Selección y cuantificación de subproductos. Metodología Facultad de Química 37 3 7 5.2.5 Determinación de la generación. La NMX-AA-061-1985 teniendo como objetivo determinar la generación de residuos sólidos municipales, se empleó para la determinación de generación per- cápita dentro de las instalaciones de CSI-Closures con las siguientes adecuaciones: Se consideraron todas las áreas que conforman la planta como el universo de trabajo. El estudio se realizó durante 5 días en lugar de los 7 que indica la norma debido a que solo se contaron con 5 días de permiso para el mismo y un día para la operación de limpieza. 5.2.6 Método de cuarteo. El método de cuarteo descrito en la NMX-AA-015-1985 tiene como objetivo homogeneizar los residuos sólidos municipales con las siguientes adecuaciones: Las instalaciones no permitieron contar un área techada, así que se hizo junto a una rampa para minimizar el impacto por corrientes de aire. Una vez homogeneizados los residuos por medio de un traspaleo como lo indica la norma, se dividió el montón en 4 partes iguales A, B, C y D, como se observa en la Figura 4. Figura 4 Método de cuarteo para muestras de residuos sólidos. Metodología Facultad de Química 38 3 8 La norma indica que deben repetirse los cuarteos siempre eliminando 2 cuartos opuestos hasta dejar un mínimo de 50 kg de residuos. Sin embargo con base al promedio de residuos por día de 78 kg, una vez homogenizados y divididos en cuatro se eliminaron las partes opuestas A y C y el resto volvía a mezclarse y dividirse en cuatro y se completaba la muestra promedio de 50 kg de los cuartos opuestos B y D a la primera toma de residuos. 5.2.7 Peso volumétrico “in situ”. El objetivo de la NMX-AA-019-1985 es la determinación del peso volumétrico de los residuos sólidos municipales, en el lugar donde se efectúo la operación de "cuarteo". Por las condiciones particulares del estudio la determinación del peso volumétrico se realizó siguiendo el procedimiento de la norma con las siguientes adecuaciones: La determinación de peso volumétrico se realizó antes que la selección de la muestra por el método de cuarteo, esto se hizo así porque la producción total promedio por día no permitía eliminar los residuos de primer cuarteo de la toma de la muestra, ya que la muestra no seria del mínimo que requiere la norma ésta es de 50 kg. Una vez traspaleados los residuos, para su homogeneización y división en cuatro partes, se tomaron cantidades aproximadamente iguales de 2 cuartos opuestos hasta llenar el tambo de 200 L, con el respectivo acomodo indicado en la norma, esto es, dejar caer contra el suelo a una altura aproximada de 10 cm, 3 veces y agregar nuevamente residuos hasta el tope teniendo cuidado de no presionar. Metodología Facultad de Química 39 3 9 5.2.8 Selección y cuantificación de subproductos. La NMX-AA-022-1985 tiene como objetivo establecer la selección y método para la cuantificación de subproductos contenidos en los residuos sólidos municipales. Las modificaciones realizadasfueron para adecuarla al tipo de residuos generados en la empresa: El papel se dividió en: papel encerado, de oficina, sanitario y sanitas. El plástico se dividió en: pellets de PP, PET, fleje, purga de PP. En el diagrama de la Figura 5 se observa la metodología global del estudio. Metodología Facultad de Química 40 4 0 Figura 5 Diagrama, metodología global del estudio de generación en CSI-Closures Systems International. Recorrido por las instalaciones. (Levantamiento de ubicación y tipo de contenedores, reconocimiento de áreas). Notificar al personal encargado del manejo de los residuos dentro de la empresa. Solicitud de información histórica de la generación de residuos. Aplicación de la encuesta. Estudio de generación, selección y clasificación de residuos sólidos. Análisis de resultados. Determinación de la generación per-cápita. NMX-AA-061-1985. Método de cuarteo NMX-AA-015-1985. Peso volumétrico “in situ”. NMX-AA-019-1985. Selección y cuantificación de los subproductos NMX-AA-022-1985. Determinar la conciencia ambiental y disposición del personal para cambiar sus hábitos respecto al manejo de sus residuos. Determinación de la tasa de generación de los residuos sólidos e identificación del problema. Recomendaciones para un mejor Manejo Resultados y Análisis Facultad de Química 41 4 1 6 RESULTADOS Y ANÁLISIS A continuación se presentan los resultados tanto del estudio de gabinete como de campo en el orden en que se citaron los objetivos específicos y se llevo a cabo la metodología con el fin de cumplir el objetivo principal. Así mismo se realiza el análisis de éstos al final del capítulo. 6.1 Investigación de gabinete y de campo. Se encontró que la información publicada respecto a la generación per- cápita de residuos sólidos con características de urbanos en las industrias es escasa. Se buscaron datos en páginas oficiales como SEMARNAT, INEGI e INE y los datos publicados sobre RSU ya sean por entidad o por zona geográfica no indican la aportación de las casa habitación, de los comercios y/o industrias, los datos se manejan de forma global. En páginas ONG´s tampoco se encuentra este tipo de información. Se encuentran reportes de generación en municipios y/o comercios. Lo que se encuentra reportado en estas páginas sobre residuos en la industria está referido a los residuos peligrosos. En cuanto a los libros se encontró un poco más de detalle sobre los diferentes tipos de residuos en las diferentes instalaciones llámense casas, comercios y/o industrias, por ejemplo en el Tchobanoglous se mencionan diferentes expresiones para referirse a las tasas de generación y da cantidades por tipo de fuente, sin embargo sus estimaciones no indican las características de las instalaciones o sitios. Resultados y Análisis Facultad de Química 42 4 2 6.1.1 Datos generales de la empresa. De la información histórica proporcionada y del levantamiento en campo, se hizo una compilación a manera de conocer los antecedentes de la empresa referente a su proceso, áreas que conforman la planta, origen, cantidad y tipo de residuos. Los resultados se presentan a continuación. CSI-Closures Systems International o también llamada con la razón social Bienes Industriales del Norte S.A. de C.V., con giro de fabricación en taparroscas plásticas, ubicada en Circuito Productividad Poniente No.120, Col. Las Pintas, en El Salto, Jalisco. Forma parte del sector manufacturero de la industria química en México el cual es una de las actividades económicas más importantes del país al representar un porcentaje importante en el PIB. Sin embargo este sector manufacturero, también es considerado como un generador importante de residuos industriales peligrosos (debido a las características de sus procesos, la toxicidad de sus residuos, etc.) y no peligrosos de manejo especial. El Instituto Nacional de Estadística y Geografía, INEGI pública cada año un compendio llamado La Industria Química en México dentro de éste ha definido la estructura productiva de la industria química como se observa en el siguiente listado: Productos farmacéuticos Química básica Artículos de plástico Resinas sintéticas y fibras artificiales Otros productos químicos Jabones, detergentes y cosméticos Resultados y Análisis Facultad de Química 43 4 3 Productos de hule Petroquímica básica Fertilizantes Cada uno de los productos anteriores involucra una gran cantidad de procesos y tipos de residuos dentro de éstos ha considerado: Productos inorgánicos y materias orgánicas básicas Resinas, adhesivos y plásticos Aceites, grasas y solventes Agentes tensoactivos, detergentes y cosméticos Fármacos, plaguicidas y productos especiales. Con base en las definiciones del INEGI, CSI-Closures Systems International pertenece a la estructura productiva de artículos plásticos y entre los residuos citados genera, productos inorgánicos y materias orgánicas básicas (residuos con características de urbanos en sus oficinas y comedor), plásticos, aceites y solventes. Actualmente cuenta con una plantilla fija de 136 empleados entre personal administrativo, operarios, ingenieros y de limpieza, en algunas temporadas aumenta por contratistas. Tomando como base los rangos reportados por la Secretaria de Economía, cae en la definición de ser una empresa mediana, ver Tabla 8. Tabla 8 Tamaño de empresas por número de empleados. Fuente: Secretaría de Economía Número de empleados Tamaño de empresa 1 – 15 Micro 16 – 100 Pequeña 101– 250 Mediana >250 Grande Resultados y Análisis Facultad de Química 44 4 4 La planta se conforma de 10 áreas, en la Figura 6 se muestra un plano de la misma. A continuación se enlistan sus diferentes áreas. Nave 1(producción) Nave 2 (producción) Almacén embarque Almacén de materias primas Almacén de refacciones Oficinas Laboratorio de calidad Cafetería Molino Estacionamiento Resultados y Análisis Facultad de Química 45 4 5 Figura 6 Áreas que conforman CSI Closures Systems International. Resultados y Análisis Facultad de Química 46 4 6 6.1.2 Descripción del proceso. El proceso que se desarrolla en CSI-Closures para la fabricación de tapas (taparroscas) consiste de las siguientes etapas: Moldeo por inyección o compresión Corte y doblez Impresión interior Enlainado Impresión exterior Más las etapas correspondientes para dar salida al producto como son: Empaquetado Almacén Embarque Los principios de formaciónde las tapas es por inyección y compresión, las maquinas reciben la materia prima en forma de pellets de polipropileno vírgenes y si se requiere dar una coloración se adiciona el masterbatch también en forma de pellets. Proceso de Inyección: Cada máquina de inyección se compone de: una tolva de alimentación, unidad de inyección, unidad desmoldadora, unidad de portamoldes, unidad de propulsión de husillo, husillo (extruder), los moldes de la pieza a fabricar calentadores en la sección longitudinal del husillo (extrusor) y un sistema de enfriamiento en los moldes de la pieza. Resultados y Análisis Facultad de Química 47 4 7 Así mismo cuenta con moldes de diferentes cavidades (la cavidad es el espacio donde se forma cada una de las tapas) para fabricar 30, 60 y 120 tapas en un ciclo de 8.62 segundos. Por medio de vacío se hacen llegar los pellets de polipropileno y de masterbatch a la tolva de alimentación, ver Figura 7. Figura 7 Esquema genérico de una unidad de inyección. Los pellets caen al extrusor, mientras tanto el material es trasportado longitudinalmente hacia la unidad de inyección por efecto de rotación del tornillo dentro del barril, hay calentadores alrededor de éste que van fundiendo el PP y el masterbatch alcanzando una temperatura de 210°C cuando llega a la unidad de inyección, donde el tornillo deja de girar y actúa a manera de pistón haciendo fluir (inyectando a una presión de 1800 psi) el PP hacia el molde, una vez que éste está cerrado para dar el formado de la tapa, el PP en las placas del molde llega alcanzar los 260°C por el calor generado por la fricción y el esfuerzo cortante, es por esto que cuentan con un sistema de enfriamiento(con duración de 4 segundos) para evitar que se deforme una vez que el molde se separa e inicie el mecanismo Resultados y Análisis Facultad de Química 48 4 8 de botado (desmolde) que expulsa las tapas para ser depositadas en el contenedor correspondiente y seguir el proceso que da la salida al producto. Proceso de Compresión: Cada máquina de compresión cuenta con: moldes independientes para el formado de las tapas, una tolva de alimentación, un extrusor, un carrusel de introducción, un carrusel de formado y un sistema de enfriamiento. Los pellets de PP y de masterbatch, si requiere coloración, se hacen llegar de igual forma que en inyección, por medio de vacio a la tolva de alimentación, ver Figura 8. Figura 8 Esquema genérico de una unidad de compresión. Resultados y Análisis Facultad de Química 49 4 9 El PP proveniente de la tolva de alimentación cae al extrusor (tornillo sin fin) donde se funde conforme avanza longitudinalmente por efecto de la rotación del tornillo, hacia el “carrusel de introducción” donde es cortado por navajas en dosis para cada molde del “carrusel de formado” primeramente cayendo en la parte del molde llamado hembra para después dejar caer el macho a alta presión y comprimir el material para formar la tapa, el “carrusel de formado” tiene conectado un sistema de enfriamiento para evitar que la tapa se deforme cuando es expulsada. Proceso completo: El proceso global de la fabricación de tapas se puede observar en la Figura 9 y se explica a continuación. La materia prima se encuentra contenida en silos con una capacidad de 90 toneladas, cuatro silos contienen Polipropileno (PP) y dos Etil Vinil Acetato (ELVAX) ambas se llevan a las maquinas de compresión e inyección por medio de vacío; el PP se hace llegar primeramente a una tolva de carga con capacidad de 5 toneladas y de ahí se alimenta a cada una de las tolvas de alimentación de las maquinas correspondientes. Una vez que se forma la tapa pasa al proceso de corte y doblez, donde primero entran al “orientador” para ser acomodadas en la posición correcta, enseguida pasan a la máquina de doblez en donde la banda de seguridad de la tapa es doblada hacia adentro de la misma. Una vez doblada la tapa, pasa a la máquina de corte, donde se le practica el corte a la banda de seguridad. El propósito de estas operaciones es lograr que la banda se separe de la tapa una vez que sea abierto el envase y que quede así una evidencia para mayor seguridad del cliente de que es la primera vez que se abre. Resultados y Análisis Facultad de Química 50 5 0 Cuando se requiere imprimir la parte interior (generalmente en casos de promociones), entran en un orientador donde se acomodan en posición para ser impresas. Una vez acomodadas, las tapas pasan directamente al proceso de impresión. En este caso la cabeza de impresión, además de las tintas y el diseño a imprimir tiene un rodillo con “dedos” que ya tienen la tinta con el diseño y toman cada una de las tapas para aplicarle la impresión. Por último, las tapas pasan al proceso de “curado”, donde reciben un baño de luz ultravioleta para fijar la tinta permanentemente. Seguido de la impresión interior cuando ésta es requerida, está el enlainado que se divide en dos partes, formación del liner y la introducción del liner en la tapa: Formación del liner.- Se alimenta a la máquina la materia prima (ELVAX) ésta se funde y queda lista para que cada cuchilla dosifique la dosis equivalente a cada liner y enseguida se introduce al carrusel donde se forma el liner por medio de presión. Introducción del liner en la tapa.- Por otro lado, la maquina se alimenta de las tapas que pasan por un orientador y después entra al tercer carrusel donde se le deposita el liner. Una vez que la tapa ha sido enlainada, pasa al proceso de impresión exterior donde se le registra el logotipo que solicite el cliente. Primero, las tapas entran en un orientador, en donde se acomodan en posición para ser impresas, después, pasan a la sección de “flameado”, en donde se emplea Gas LP como combustible para calentar la tapa de manera que esté lista para el proceso de impresión, enseguida, las tapas entran debajo de la cabeza de impresión, que contiene las tintas y el diseño a imprimir, por medio de rodillos de hule y metal se distribuye la tinta para así imprimir cada una de las tapas, por último, las tapas pasan al proceso de “curado” donde reciben un baño de luz ultravioleta para fijar la tinta permanentemente o bien si se detecta alguna falla se rechazan las piezas conocidas como “rechazo de visor”. Resultados y Análisis Facultad de Química 51 5 1 Figura 9 Diagrama de bloques del proceso de fabricación de tapas de CSI- Closures Systems International. Una vez concluido el proceso de impresión exterior se empacan, las tapas pasan por contadores y caen en cajas de cartón previamente armadas llenadas con 3700 tapas en un tiempo no mayor a un minuto. Las cajas de tapas se cierran y etiquetan para acomodarse en tarimas, cada tarima se forma de 36 cajas cada caja contiene 3700 piezas más menos 2 piezas de error, así que cada tarima contiene 133, 200 piezas de tapas. Posteriormente las tarimas con el producto empacado y liberado se almacenan a espera de ser embarcadas. Y cuando se recibe una remisión de producto terminado el producto sale del almacén para ser embarcado y enviado al cliente. Silos de PP y ELVAX Tolva de C carga
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