Informe Practicas Bpm En Agua 1l1b5m

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I.

INTRODUCCIÓN

El agua, como fuente de vida, es Indispensable para la salud y el bienestar humano. El al agua apta para el consumo es un derecho básico de los ciudadanos y su calidad debe estar siempre vigilada por todos los agentes que intervienen en el ciclo del agua. Preservar su inocuidad es un componente siempre presente en las políticas de protección de la salud de las istraciones sanitarias.

Debido al gran número potencial de población expuesta los brotes de transmisión hídrica tienen un importante impacto en la salud pública. Se consideran de suma importancia los tratamientos de desinfección de todas las aguas que abastecen a los ciudadanos de nuestra Ciudades. Por este motivo elaborar un Programa de Vigilancia del Agua de Consumo Humano en cualquier comunidad, es importante donde se recoja entre sus objetivos, en el contexto de la Sanidad Ambiental, la mejora de la vigilancia del agua de consumo humano.

Por otro lado en las ultima década la producción de agua embotellada de mesa pasó de 18 millones de litros a 286 millones, un crecimiento mayor a 1,400%; en tanto que la producción de agua en botellones registró una caída de 42% al pasar de 59.3 a 34.2 millones de litros.

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El crecimiento en este sector, se produce a pesar que en el Perú el consumo de agua embotellada por persona al año es de los más bajos de la región (un litro por persona según Backus y Johnston), menor al de países europeos e incluso a México que se encuentran por encima de los 150 litros, el país que ocupa el segundo lugar mundial en consumo de agua embotellada per cápita y el número uno en América Latina.

El sector agua embotellada y en botellones es un negocio con alto potencial de crecimiento y rentabilidad, pues en los últimos años ha reportado tasas de crecimiento superiores a las bebidas gaseosas y otras bebidas.

El agua embotellada es agua potable envasada en botellas individuales de consumo para su venta al por menor en diversas presentaciones; y puede ser gaseada o sin gasear. Se expende también en botellones. De acuerdo al tratamiento puede ser agua mineral de manantial envasada en su fuente de origen o agua purificada obtenida del subsuelo. En el caso de la planta de agua Agroindustrias Shadai S.C.R.L., el agua que se toma es de la red pública, al cual se le aplica el tratamiento que es motivo de la presente práctica pre profesional y que se realizo con la finalidad de alcanzar los siguientes objetivos: -

Cimentar conocimientos de ciencia tecnología e ingeniería de los alimentos que estén directamente relacionados con la industria del

3 agua embotellada, el cual tiene una vinculación con la ingeniería de los alimentos. -

Conocer la distribución, organización e infraestructura de la Planta de agua embotellada de la Empresa Agroindustrias SHADAI S. C. R. L.

-

Conocer el procesamiento de agua de mesa SHADAI.

-

Capacitar al personal en el manejo de las normas de higiene que requiere un manipulador de alimentos.

-

Prevenir la contaminación durante la producción.

-

Realizar las operaciones de limpieza de forma segura e higiénica.

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II.

II.1.

REVISIÓN DE LITERATURA

Antecedentes

II.1.1. Panorama Mundial de la Contaminación del Agua La senda del desarrollo económico seguida en este siglo ha afectado drásticamente la cantidad y calidad de los recursos hídricos. De continuar por este camino, en las próximas décadas habrá una enorme disparidad entre la demanda y la disponibilidad del agua. Existe el riesgo de que se produzca una crisis del agua a escala mundial (ARANA, 1996). El agua durante la presente década se ha convertido en una preocupación sin precedentes, por la escasez de recursos de agua dulce para satisfacer la demanda de los 8,500 millones de personas que habrá en el año 2025. Las lluvias anuales en los continentes proporcionan unos 7000 m3 por persona, pero su distribución desigual en el tiempo y en el espacio hace que sólo parte de este volumen pueda explotarse económicamente, aunque cabe mencionar que el 45 por ciento de ella es absorbida por la demanda existente (ARANA, 1996). Actualmente, la cuarta parte de los países del mundo tiene insuficiencia de agua tanto en cantidad como en calidad, con lo cual no cabe duda que un uso más intensivo e inapropiado del recurso aumentará los

5 riesgos para la población y supone una grave rémora para la producción alimentaría, para el desarrollo económico y para la protección de los ecosistemas. Es tan grave la escasez de agua dulce en el mundo que el Banco Mundial advierte que el problema presenta una amenaza para la economía y la salud de 80 países, es decir 40 % de los habitantes de la tierra (más de dos millones de personas) no tienen al agua limpia ni a condiciones sanitarias (Cazares, 1992, citado por ARANA, 1996). Algunas investigaciones han estimado que el 80% de todas las enfermedades y el 33% de las muertes en los países en desarrollo están relacionados con la inadecuada calidad del agua y según el estudio del PNUMA (Programa de las Naciones Unidas para el Medio Ambiente) de "cuatro de cada cinco enfermedades endémicas en los países en vías de desarrollo se deben al agua sucia o a la falta de instalaciones sanitarias" y la Organización Mundial de la Salud (OMS) informó que las enfermedades ligadas al modo de vida y al ambiente son responsables de las tres cuartas partes de los 49 millones de defunciones que se producen en el planeta cada año, y medio mundo 2.500 millones de personas sufren enfermedades asociadas a la contaminación del agua y a la falta de higiene, señalando una estrecha correlación entre la insuficiencia y calidad del recurso y la ocurrencia de enfermedades de origen hídrico (FIERROS, 1992).

II.1.2. Aspectos Generales de la Problemática del Agua En los países de Latinoamérica se ha dado un mal uso del agua, puesto que cada familia desperdicia en promedio unos 150 litros

6 diarios a causa de los malos hábitos, elevando con ello el consumo promedio por persona a 200 y hasta 300 litros al día, cuando 100 litros serían suficientes para el uso doméstico per cápita urbano (ARANA, 1996). La calidad del agua superficial se está deteriorando en las principales cuencas a causa de los residuos urbanos agrícolas e industriales. Las aguas freáticas se contaminan desde la superficie y en otros casos se deterioran irreversiblemente con la intrusión de agua salada del mar, cuando el bombeo ha sido excesivo. (ARANA, 1996).

II.1.3. Importancia de la Potabilización del Agua Es innegable que la problemática no natural del agua es provocada por el hombre en su interacción con el medio natural. Y está determinada por la forma de aprovechar, usar y istrar, tanto el agua como los otros recursos, los cuales son inherentes al equilibrio ecológico y al sano fluir del ciclo hidrológico. La cual se hace crítica en los centros de uso, particularmente en los centros de mayor población. Esta situación impide que la población cuente con un servicio adecuado de agua potable, lo que obliga a bombear de distancias muy alejadas, en este proceso es cuando se contaminan y para solucionar el problema los gobiernos de las ciudades optan por un sistema que no resulte una inversión cuantiosa, seleccionando los métodos tradicionales que incrementan los problemas para el consumidor (CEAS, 1993). A pesar de lo anterior es necesario disponer de agua que no tenga mal sabor, olores extraños, tanto fría como caliente, de manera que

7 solo desprenda leve alcalinización que le confieren las sales y gases disueltas en ellas, desde luego conviene que contenga cierta cantidad de sal, pues en caso contrario, resulta insípida. El agua potable es indispensable para la mayoría de los seres vivos ya que es el constituyente mayor de seres vivos; estando incorporada a los tejidos y órganos. Así, podemos indicar que el tejido adiposo contiene entre un 22% y un 34% de agua, y en el hígado y corazón la proporción oscila entre un 70% y 80%. El tejido con mayor contenido en agua es el nervioso, con una proporción entre el 82% y 94% (DELTA, 2001). El agua puede estar libre, conteniendo sustancias minerales u orgánicas en disolución o combinada con ciertos cuerpos. También se presenta retenida, por absorción, por ciertas sustancias dentro de las células, Su papel es muy importante, hasta el punto que una pérdida de agua del 15% produce graves trastornos en los animales superiores. En los inferiores, da lugar al enquistamiento, o a la adopción del estado de vida latente. Es el medio de disolución de los componentes minerales y orgánicos del protoplasma celular y gracias a ella pueden realizar varias acciones vitales para el organismo. Lo anterior nos pone en tela de juicio para decidir el tipo de agua que deseamos incorporar al organismo para prevenir las enfermedades que se pueden transmitir mediante el agua (DELTA, 2001). Por tal la transformación en su calidad esta debe estar acorde a las necesidades de la sociedad, y pasó de ser un elemento esencial natural a un producto elaborado y comercializado.

8 La necesidad por obtener agua con menores contaminantes, ha permitido al hombre, buscar nuevas alternativas más eficientes, con un mínimo de recursos económicos para purificar el agua y de esa manera tener un mercado competitivo, a precio accesible a la población. Para iniciar un procedimiento de selección es indispensable realizar análisis del agua, ya que su realización nos permite conocer su calidad, y reduce la desconfianza por parte del , pues es que tomando como base los resultados obtenidos, se selecciona el equipo adecuado para su purificación. A continuación se muestran algunas opciones para resolver algunos problemas que se presentan en el agua (NEWATER, 2002).

II.2.

Parámetros de Calidad de las Aguas

II.2.1. Caracterización del Agua El agua pura es un líquido incoloro, inodoro e insípido. Tiene un matiz azul, que sólo puede detectarse en capas de gran profundidad. A la presión atmosférica (760 mm de mercurio), el punto de congelación del agua es de 0° C y su punto de ebullición de 100°C. El agua alcanza su densidad máxima a una temperatura de 4° C y se expande al congelarse. Como muchos otros líquidos, el agua puede existir en estado sobre enfriado, es decir, que puede permanecer en estado líquido aunque su temperatura esté por debajo de su punto de congelación; se puede enfriar fácilmente a unos

9 -25° C sin que se congele. Tiene un peso molecular de 18 gr/ mol. (ROMERO, 1999). Los parámetros del agua son características físicas, químicas, biológicas y radiológicas que permiten detectar cual es el grado de contaminación que presenta el agua, la razón principal de este problema es su estructura molecular que es dipolar, con una constante dieléctrica muy alta superior a cualquier otro liquido. Algunos de estos se utilizan en el control de los procesos de tratamiento realizando mediciones de forma continua o discreta (ROMERO, 1999). Los parámetros se pueden clasificar en cuatro grandes grupos: físico, químico, biológico y radiológico.

II.2.1.1.

Parámetros físicos

Turbidez Es la dificultad del Agua para transmitir la luz debido a materiales insolubles en suspensión, que varían en tamaño desde dispersiones coloidales hasta partículas gruesas, entre otras arcillas, limo, materia orgánica e inorgánica finamente dividida, organismos planctónicos, microorganismos etc. Actualmente

la

turbidez

se

mide

con

un

nefelómetro

expresando los resultados Unidad de Turbidez nefelométrica, UTN. Las aguas subterráneas suelen tener valores inferiores a 1 ppm de sílice, pero las superficiales pueden alcanzar varias decenas. Las aguas

10 con 1 ppm son muy transparentes y permiten ver a su a través hasta profundidades de 4 a 5 m. Con 10 ppm, que seria el máximo deseable para una buena operación de los filtros, la transparencia se acerca al metro de profundidad. Por encima de 100 ppm las transparencias están por debajo de los 10 cm y los filtros se obstruyen rápidamente. La Turbiedad mayor de 5 ppm es detectable, para lo cual se debe disminuir mediante los procesos de coagulación, decantación y filtración y debe de disminuir a menos de 5 ppm y en plantas que operan con agua de pozo deben disminuirla a menos de 1 ppm (ROMERO, 1999).

Color El color es la capacidad del agua para absorber ciertas radiaciones del espectro visible. El color natural en el agua existe debido al efecto de partículas coloidales cargadas negativamente. En general el agua presenta colores inducidos por materiales orgánicas de los suelos vegetales como el color amarillento debido a los ácidos húmicos. La presencia de hierro puede darle un color rojizo y la del manganeso un color negro. Normalmente el color se mide en laboratorio por comparación de un estándar arbitrario a base de cloruro de cobalto, Cl 2Co y Cloroplatinato de potasio, Cl6PtK2 y se expresa en una escala de Unidades de Pt-Co (unidad Hazen) o Pt, las aguas superficiales pueden alcanzar, varios centenares de ppm de Pt (ROMERO, 1999).

11 La eliminación suele hacerse por coagulación-floculación con posterior filtración (disminuyendo a menos de 5 ppm) o la absorción con carbón activado.

Olor y Sabor Estos parámetros son determinaciones organolépticas y determinación subjetiva, para dichas observaciones no existen instrumentos de observación, ni registros, ni unidades de medida. Tienen un interés evidente en las aguas potables destinadas al consumo humano. Las aguas adquieren un sabor salado a partir de 300 ppm de Cl - y un gusto salado y amargo con más de 450 ppm de SO4-(ROMERO, 1999). El CO2 libre en el agua le da un gusto "picante". Trazas de fenoles u otros compuestos le confiere un olor y sabor desagradable.

II.2.1.2.

Parámetros químicos

Alcalinidad La alcalinidad es una medida de la capacidad para neutralizar ácidos. Contribuye a la alcalinidad los iones bicarbonato, CO 3H-, carbonato, CO3= y oxhidrilo, OH-, pero también los fosfatos y ácido silito u otros ácidos de carácter débil. Los bicarbonatos y los carbonatos pueden producir CO 2 en el vapor, que es una fuente de corrosión en las líneas de condensado. También puede provocar espumas, o provocar arrastre de sólidos con el vapor y fragilizar el acero de las calderas (ROMERO, 1999).

12 Se mide por titulación con una solución valorada de un álcali o un ácido según sea el caso y estos dependen de la concentración de los iones hidroxilos (OH)-, carbonato (CO3)= y bicarbonato (HCO3) (ROMERO, 1999). Cuando la alcalinidad es menor de 10 ppm es recomendada para el uso doméstico. Se corrige por descarbonatación con cal; tratamiento con ácido, o desmineralización por intercambio iónico (ROMERO, 1999).

Coloides Es una medida del material en suspensión en el agua que por su tamaño alrededor de los 10-4 – 10-5 mm, se comporta como una solución verdadera y atraviesa el papel del filtro. Los coloides pueden ser de origen orgánico (macromoléculas de origen vegetal) o inorgánico (óxidos de hierro y manganeso).En el agua potable la molestia solo es estético. Se elimina por floculación y precipitación, precipitación y eliminación de barros. La filtración es insuficiente y requiere ultrafiltración (ROMERO, 1999).

Acidez mineral La acidez es la capacidad para neutralizar bases. Es bastante raro que las aguas naturales presenten acidez, no así las superficiales. Es responsable de corrosión se mide en las mismas unidades que la alcalinidad y se corrige por neutralización con álcalis (ROMERO, 1999).

13 Sólidos ROMERO, (1999) indica que en los sólidos del agua incluye toda la materia sólida excepto el agua contenida en los materiales líquidos y se clasifican: Sólidos Disueltos. Los sólidos disueltos son una medida de la cantidad de materia disuelta en el agua. El origen puede ser múltiple tanto en las aguas subterráneas como en la superficial. Para las aguas potables se fija un valor máximo deseable de 500 ppm, este dato por si sólo no es suficiente para catalogar la bondad del agua. Los procesos de tratamiento son múltiples en función de la composición incluyendo la precipitación, intercambio iónico, destilación, electrodiálisis y osmosis inversa. Sólidos en suspensión. Se suelen separar por filtración y decantación. Son sólidos sedimentables, no disueltos, que pueden ser retenidos por filtración. Las aguas subterráneas suelen tener menos de 1 ppm, las superficiales pueden tener mucho más dependiendo del origen y forma de captación. Sólidos totales. Es la suma de los dos anteriores y en suspensión. Es la materia que permanece como residuo después de evaporación y secado a 103 °C. El valor de los sólidos incluye tanto material disuelto (residuo filtrable) y no disuelto (suspendido). Residuo Seco. Se llama así al peso de los materiales que quedan después de evaporar un litro de agua en cuestión. Si previamente le hemos hecho una buena filtración corresponderá al peso total de sustancias,

14 sean volátiles o no. La temperatura a que se hace la evaporación influye en los resultados, por las transformaciones que puede haber y las pérdidas, por ejemplo, de gas carbónico CO2.

Cloruros El Ion cloruro (Cl-) forma sales muy solubles, suele asociarse con el Ion Na+, esto lógicamente en aguas muy salinas. Las aguas dulces contienen entre 10 y 250 ppm de cloruros, pero también se encuentran valores muy superiores fácilmente. Las aguas salobres contienen millares de ppm de cloruros, el agua de mar está alrededor de las 20,000 ppm de cloruros (ROMERO, 1999). Las aguas con cloros pueden ser muy corrosivas debido al tamaño del ion que puede penetrar la capa protectora en la interfase óxidometal y reaccionar con el hierro estructural. El Ion cloruro se separa con intercambio Iónico, aunque es menos retenido que los iones polivalentes, por lo cual las aguas de alta pureza requieren un pulido final.

Sulfatos El ion sulfato (SO4=), corresponde a sales moderadamente solubles a muy solubles. Las aguas dulces entre 2 y 250 ppm y el agua de mar alrededor de 3000 ppm. Recordemos, como ya hemos dicho que el agua pura se satura de SO4Ca a unas 1500 ppm. Lo que ocurre es que la presencia de otras sales de calcio aumenta la solubilidad. En cantidades

15 bajas no perjudica seriamente al agua pero algunos centenares de ppm pueden perjudicar la resistencia del hormigón. Su eliminación se realiza por intercambio iónico (ROMERO, 1999).

Nitratos El ion nitrato (NO3-) forma sales muy solubles y estables. En un medio reductor puede pasar a nitritos, nitrógeno gas e incluso amoniaco. Las aguas normales menos de 10 ppm, y el agua de mar hasta 1 ppm. Aguas con filtración de zona de riego con contaminación por fertilizantes pueden tener hasta varios centenares de ppm. Concentraciones muy elevadas en agua de bebida puede producir la cianosis infantil. Su presencia junto con fosfato, en aguas superficiales, provocan la aparición de un excesivo crecimiento de algas es lo que se conoce como eutrofización. Su determinación se realiza por espectrofotometría (ROMERO, 1999).

Fosfatos El ion fosfato (PO4) en general forma sales muy poco solubles y precipita fácilmente como fosfato cálcico. Como procede de un ácido débil contribuye, como ya hemos visto, a la alcalinidad del agua. No suele haber en el agua más de 1 ppm, salvo en los casos contaminación por fertilizantes. (ROMERO, 1999).

16 Fluoruros El ion fluoruro (F-), corresponde a sales de solubilidad muy limitada, suele encontrarse en cantidades superiores a 1 ppm. Hay quien mantiene que alrededor de dicha concentración puede resultar beneficioso para la dentadura, en nuestra opinión no es aconsejable añadirlo al agua con este objeto, ya que también se almacena en el organismo y no existen estudios a largo plazo de efectos secundarios. La determinación suele hacerse por métodos colorímetros o método del electrodo del ión selectivo. (ROMERO, 1999).

Sílice La sílice, SiO2 se encuentra en el agua disuelta como ácido silícico SiO4H4 y como materia coloidal; contribuye a provocar algo de alcalinidad en el agua. Las aguas naturales contienen entre 1 y 40 ppm, pudiendo llegar a las 100 ppm(si son aguas carbonatadas sódicas). La determinación se hace por colorimetría. Su eliminación se consigue por precipitación aunque suele hacerse con resinas de intercambio Iónico fuertemente básicas (ROMERO, 1999).

Bicarbonatos y carbonatos Como ya hemos visto anteriormente, existe una estrecha relación entre los iones bicarbonato CO 3H-, carbonato CO3=, el CO2 gas y el CO2 disuelto. El equilibrio, como ya vimos, está muy afectado por el pH; todos estos iones contribuyen fundamentalmente a la alcalinidad del agua.

17 Las aguas dulces suelen contener entre 50 y 350 ppm de ión bicarbonato, y si el pH es inferior a 8.3, no habrá ión bicarbonato. El agua de mar contiene alrededor de 100 ppm de ión bicarbonato (ROMERO, 1999).

Otros componentes aniónicos Los sulfuros, S=, y el ácido sulfhídrico son muy característico de medios reductores, pero en general las aguas contienen menos de 1 ppm, su principal característica es que el agua tiene muy mal olor. Los compuestos fenólicos afectan a la potabilidad, con olores y gustos especialmente desagradables, sobre todo después de un proceso de cloración. Los detergentes son ligeramente tóxicos y presentan problemas de formación de espumas y consumen el oxigeno del agua (ROMERO, 1999).

Sodio El ión sodio, Na+, corresponde a sales de solubilidad muy elevada y difíciles de precipitar. Suele estar asociado al ión cloruro. El contenido de las aguas dulces esta entre 1 y 150 ppm, pero se pueden encontrar casos de hasta varios miles de ppm. Las aguas de mar contienen alrededor de 11,000 ppm. Es un indicador potencial de la corrosión. La determinación se hace por fotometría de llama (ROMERO, 1999).

18 Potasio El ión potasio K+, corresponde a sales de muy alta solubilidad y difíciles de precipitar. Las aguas dulces no suelen tener más de 10 ppm y el agua de mar alrededor de 400 ppm, eso es menos significativo que el sodio. Su determinación se hace por fotometría de llama. Se elimina por intercambio iónico (ROMERO, 1999).

Calcio El ión calcio Ca++ forma sales desde moderadamente soluble a muy insolubles. Precipita fácilmente como carbonato de calcio (CO 3Ca). Es el principal componente de la dureza del agua y causante de incrustaciones. Las aguas dulces suelen contener de 10 a 250 ppm, pudiendo llegar hasta 600 ppm. El agua de mar alrededor de 400 ppm. Se determina por complejometría con EDTA o NTA. Su eliminación se hace por precipitación e intercambio iónico (ROMERO, 1999).

Magnesio El ión magnesio, Mg

++

tiene propiedades muy similares a las

del ión calcio, aunque sus sales son un poco más solubles y difíciles de precipitar. El hidróxido de magnesio es, sin embargo, menos soluble. Las aguas dulces suelen contener entre 1 y 100 ppm. El agua de mar contiene alrededor de 1300 ppm. Su aparición en el agua potable con varios centenares de ppm provoca un sabor amargo y efectos laxantes. Contribuye a la dureza del agua y a pH alcalino, puede formar incrustaciones de

19 hidróxido. Su determinación es analítica por complejometría. Se puede precipitar como hidróxido pero su eliminación se realiza por intercambio iónico (ROMERO, 1999).

Hierro Es un catión muy importante desde el punto de vista de contaminación, aparece en dos formas: ión ferroso, Fe ++, o mas oxidado como ión férrico, Fe+++. La estabilidad y aparición en una forma u otra depende del pH, condiciones oxidantes o reductoras, ó composición de la solución. Afecta a la potabilidad de las aguas y es un inconveniente en los procesos industriales por provocar incrustaciones (ROMERO, 1999). Por todo lo anterior las aguas subterráneas solo contienen el ión ferroso disuelto, que suele aparecer con contenidos entre 0 y 10 ppm, pero al airear el agua se precipita el hidróxido férrico de color rojizo, y se reduce el contenido a menos de 0.5 ppm. Solo las aguas de pH ácido pueden tener contenidos en hierro de varias decenas de ppm. Su determinación se hace analíticamente por colorimetría y espectrofotometría de absorción atómica, dando el hierro total que incluye las formas solubles, coloidal y en suspensión final (ROMERO, 1999). La eliminación se hace por coagulación - filtración. También se puede emplear el intercambio Iónico.

20 Manganeso El ión manganeso se comporta en la mayoría de los casos muy parecido al ión hierro además de poder ser bivalente y trivalente positivo puede también presentarse con valencia +4 formando el MnO 2 que es insoluble. Rara vez el agua contiene más de 1 ppm y requiere un pH ácido. La forma manganeso Mn++ que es más general por aireación se oxida y precipita con un color negruzco de MnO 2. Se determina por oxidación a permanganato y colorimetría de la solución oxidada y espectrometría de absorción atómica.

Metales Tóxicos Los más comunes son el arsénico, el cio, el plomo, el cromo, el bario y el selenio. Todos ellos deben ser estrictamente controlados en el origen. Las mediciones se realizan por espectrofotometría de absorción atómica.

Arsénico. Este se pasa al agua por o con ella. Es bien conocido desde hace siglos como tóxico, ya que afecta a la salud humana, produciendo daños al sistema nervioso y respiratorio, produce graves consecuencias en la piel, hígado y riñones. Uno de los principales síntomas de una ingestión prolongada es la hiperqueratósis de las palmas de pies y manos. La OMS establece un contenido máximo de arsénico en el agua de 10 µg/l.

21 Dentro de las técnicas que figuran para la eliminación del arsénico figuran: -

Coagulación- Decantación- filtración.

-

Adsorción con alúmina activada.

-

Ablandamiento con cal.

-

Intercambio cationico y

-

Osmosis inversa.

Gases Disueltos El dióxido de carbono, CO2, es un gas relativamente soluble que se hidroliza formando iones bicarbonato y carbonato, en función del pH del agua. Las aguas subterráneas profundas pueden contener hasta 1500 ppm pero las superficiales se sitúan entre 1 y 30 ppm, un exceso hace que el agua sea corrosiva. Se elimina por desgasificación o descarbonatación. Él oxigeno, O2, por su carácter oxidante juega un papel importante en la solubilidad o precipitación de iones que presenta alguna forma insoluble, su presencia en el agua es vital para la vida superior y para la mayoría de los microorganismos. Su ausencia puede representar la presencia de metano, ácido sulfhídrico y otros gases objecionables. El ácido sulfhídrico, SH2 causa un olor a huevos podridos y es corrosivo. El amoniaco (NH3) es un indicador de contaminación del agua, y en forma no iónica es tóxico para los peces. Con la cloración produce cloraminas, también tóxicas (ROMERO, 1999).

22 II.2.1.3.

Parámetros biológicos

Estos parámetros son indicativos de la contaminación orgánica y biológica; tanto la actividad natural como la humana contribuyen a la contaminación orgánica de las aguas: la descomposición animal y vegetal, los residuos domésticos, detergentes, etc. Este tipo contaminante es más difícil de controlar que la química o física y además los tratamientos deben estar regulándose constantemente (GARCÍA, 1988).

Demanda Biológica de Oxigeno (DBO) Mide la cantidad de oxígeno consumida en la eliminación de la materia orgánica del agua mediante procesos biológicos aerobios, se suele referir al consumo en 5 días (DBO 5), también suele emplearse (DBO21) días. Se mide en ppm de O2 que se consume (GARCÍA, 1988). Las aguas subterráneas suelen contener menos de 1 ppm, contenido superior es sinónimo de contaminación por infiltración freática. En las aguas superficiales es muy variable y depende de las fuentes contaminantes aguas arriba. En aguas residuales domesticas se sitúa entre 100 y 350 ppm. En las industriales alcanza varios miles de ppm. (GARCÍA, 1988).

Demanda Química de Oxigeno (DQO) Mide la capacidad de consumo de un oxidante químico, bicromato, permanganato, etc. Por el total de materias oxidables orgánicas e inorgánicas. Es un parámetro más rápido que el anterior ya que es la

23 medición casi inmediata, la unidad de medida es ppm de O 2 (GARCÍA, 1988). Las aguas no contaminadas tienen valores de DQO de 1 a 5 ppm. Las aguas residuales domesticas están entre 260 y 600 ppm. Hay un índice que indica que tipo de aguas estamos analizando y se obtiene con la relación (DBO/DQO) si es menor de 0,2 el vertido será de tipo inorgánico y si es mayor de 0,6 se interpretara que aguas arriba tenemos un vertido orgánico (GARCÍA, 1988).

Carbón orgánico total El COT es una medida del control de materia orgánica del agua. Es especialmente utilizable en pequeñas concentraciones. En presencia de un catalizador el carbón orgánico se oxida a CO 2; últimamente se está popularizando por la rapidez en la realización del análisis. Se mide en un analizador infrarrojo (GARCÍA, 1988).

II.2.1.4.

Parámetros bacteriológicos

La bacteria Escherichia coli y el grupo coliforme en su conjunto, son los organismos más comunes utilizados como indicadores de la contaminación fecal. Las bacterias coliformes son microorganismos de forma cilíndrica, capaces de fermentar la glucosa y la lactosa. Otros organismos utilizados como indicadores de contaminación fecal son los estreptococos fecales y los clostridios (GARCÍA, 1988).

24 Estos últimos son anaerobios, formadores de esporas; estas son formas resistentes de las bacterias capaces de sobrevivir largo tiempo. El análisis del agua se realiza con el método de los tubos múltiples y se expresa en términos de el "numero más probable" (índice NMP) en 100 ml de agua. Las aguas con un NMP inferior a 1, son potables. Según el destino del agua, la eliminación de bacterias se realiza por filtración, o esterilización por luz ultravioleta, cloración u ozonización (GARCÍA, 1988).

II.2.1.5.

Parámetros radiológicos

Hasta hace poco tiempo este tipo de parámetros no era importante, pero conforme avanza el desarrollo industrial la presencia de sustancias radiactivas en el agua es un riesgo de relevancia creciente. Su importancia es más sanitaria que industrial (GARCÍA, 1988).

II.3.

Sistemas de Tratamiento de Agua para Consumo Humano La calidad del agua cruda oscila gradualmente de una fuente a otra;

por ello el tipo de tratamiento requerido para producir agua potable, también varia. Dependiendo de la calidad de esta, el grado de complejidad del tratamiento es diferente. El diseño de una planta de tratamiento eficiente y económica requiere un estudio basado en la calidad de la fuente y en la selección apropiada de los procesos y operaciones de tratamiento más adecuadas y económicos para producir agua de la calidad requerida (ROMERO, 1999).

25 II.3.1. Filtración

II.3.1.1.

Generalidades

Es sabido que los recursos hídricos, tanto subterráneos como cuerpos superficiales, presentan contaminantes que no permiten su uso directo para consumo humano. La turbiedad, el fierro, el manganeso, el arsénico, el cio, el flúor, los sulfatos, el amonio, los nitritos y nitratos son los principales contaminantes o parámetros que deben corregirse con la filtración (GARCÍA, 1988). La humanidad buscó la manera de corregir algunos problemas del agua y es en Escocia en 1804 donde se inventó el primer filtro. En 1829 la Compañía del Río Támesis, en Londres emprendió la construcción de filtros lentos de arena y en 1892 se demostró su eficiencia para el control biológico de la epidemia de cólera ocurrida en Hamburgo (GARCÍA, 1988). En las plantas de purificación la filtración remueve el material suspendido (turbiedad) compuesto de flóculos, suelos, metales oxidados y microorganismos que resisten a la desinfección. Cuando la filtración se usa en la potabilización se emplea con o sin pretratamiento de coagulación y sedimentación para eliminar los sólidos presentes en las aguas y los precipitados de tratamiento químico. (RAMALHO, 1996). Definición: La filtración se define como la separación de partículas sólidas o semisólidas que están suspendidas en un fluido (MENDEZ, 2002).

26 El filtro es un aparato que sirve para separar las partículas sólidas de un medio fluido por intercepción y retención de las partículas sobre una superficie o en el seno de una masa porosa a través de las cuales se hace circular el fluido. En el diseño óptimo de un filtro debe considerarse (ROGOLA, 1999): -

Tamaño del medio y la altura del lecho.

-

Velocidad de filtración.

-

Presión disponible.

-

El modo de filtrar.

II.3.1.2.

Mecanismos de remoción

La filtración depende de una combinación compleja de mecanismos físicos y químicos; en aguas de consumo, la adsorción juega el papel importante (AWWA, 1984), ya que a medida que el agua pasa a través del lecho del filtro las partículas suspendidas hacen os y son adsorbidas sobre la superficie de los granos del medio o sobre material previamente depositado. Las fuerzas que atraen y retienen las partículas sobre los granos son las mismas que en la coagulación y floculación y por lo tanto es muy importante tener una buena coagulación antes de la filtración.

II.3.1.3.

Descripción de la filtración

La operación de la filtración supone dos etapas: filtración y lavado o regeneración. El filtro rápido por gravedad es el más usado en

27 tratamiento de aguas; el final de la etapa de filtración se alcanza cuando los sólidos suspendidos (turbiedad) en el efluente aumentan; cuando la pérdida de carga es alta que el filtro ya no produce agua a la tasa deseada o cuando la filtración es de 36 horas o más (GARCÍA, 1988). Presentándose una de las condiciones anteriores se procede a lavar para remover el material suspendido acumulado dentro del lecho filtrante y recuperar su capacidad como tal. El método de retrolavado es invertir el flujo a través del filtro (GARCÍA, 1988).

II.3.1.4.

Tipos de filtros

Filtros de grava El tamaño y profundidad de la capa inferior de la grava depende del sistema de drenaje usado; asimismo, el tamaño y la profundidad de la capa superior de grava dependen del tamaño de la capa inferior de medio fino (arena o antracita) que soporte. El lecho de grava ideal es uno en el cual ésta es casi esférica en forma y existe un incremento uniforme en tamaño desde el techo hasta el fondo. La profundidad del lecho de grava puede variar entre 15 y 60 cm. Piedras tan grandes como de 7,5 cm pueden colocarse cerca de los drenajes del filtro pero se prefiere un tamaño máximo de 2,5 cm. La capa del fondo debe extenderse por lo menos 10 cm sobre el punto de salida más alto del agua de lavado proveniente del sistema de drenaje. La grava debe ser dura y de una densidad promedio no menor de 2,5 (GARCÍA, 1988).

28 Filtros de arena multicama o lecho profundo A diferencia de los filtros convencionales que se tapan fácilmente o tienen una alta caída de presión casi desde el comienzo del ciclo de filtración, los filtros multicama llevan por lo menos cinco capas de mineral filtrante (arena silica o de mar) de diferente densidad y granulometría que van reteniendo las partículas de mayor tamaño en las capas superiores y las más pequeñas son detenidas en las siguientes capas. Grados de filtración: -

De excelente calidad entre 10 y 15

-

De alta calidad entre 15 y 20

-

De calidad normal entre 20 y 30

a: Filtración.

b: Retrolavado

Figura 1. Filtro de lecho profundo

Funcionamiento. El agua sin filtrar entra a la válvula y fluye en dirección de arriba hacia abajo por el interior del tanque a través del material

29 filtrante para después subir, ya filtrada, por el tubo central y salir del equipo (ver figura 1) (GARCÍA, 1988). El lavado es generalmente a contracorriente. El cambio del material filtrante es cada tres años. Al pasar el agua por este proceso el agua no debe tener substancias a la vista del ojo humano (GARCÍA, 1988).

Filtros a presión En los filtros a presión el agua entra y sale del filtro a una presión muy superior a la atmósfera 0.4 al 0.6 MPa, y la fuerza impulsora es la presión de bomba. Este tipo de filtros consta de un tanque metálico herméticamente cerrado, que contiene un medio granular (GARCÍA, 1988). La acción de filtros a presión es idéntica a los de gravedad, se emplean generalmente en los sitios donde el espacio es limitado, tal como en fábricas, industriales. Se aplican en la filtración de aguas floculadas, sin sedimentación previa (filtración directa), y también sin coagulación (filtración en línea) para turbiedad hasta 30 mg/l de sólidos suspendidos (GARCÍA, 1988). Dependiendo de la posición del tanque de acero se distinguen dos tipos de filtro a presión horizontal y vertical, con tasa de filtración entre 8 y 15 m3/m2.h, el lavado se realiza solo con agua o con agua y aire. La desventaja es que la arena puede incrustarse y formar bolas de lodo, sin que el operador se dé cuenta (GARCÍA, 1988).

Filtros de diatomea

30 Estos filtros son ampliamente usados en la industria cuando se necesita de un efluente muy limpio sin el uso de reactivos y están basados en el principio de filtrar agua a través de tubos o placas porosas, en lugar de lechos de arena, antracita u otros materiales. El material se prepara en suspensión acuosa y se aplica previamente sobre el elemento de soporte, fabricado de materiales anticorrosivos (GARCÍA, 1988). Este tipo de filtro tiene altas cualidades de adsorción, removiendo microorganismos de 1.60 -6 fierro manganeso y materia orgánica. Las tasas de filtración que tienen son de 1 a 2 m 3/m2.h. Los parámetros del agua cruda son de turbiedad hasta 40 mg/l. La duración de la corrida de filtración es de 8 a 24 horas (para tasas de filtración de 1 a 3 m 3/m2.h), el lavado se realiza a contracorriente. Estos filtros requieren de esquemas de alta presión y el costo del agua es alto (GARCÍA, 1988).

II.4.

Tratamiento para Eliminar o Remover el Sabor y Olor El Agua con mal sabor y olor debe tratarse a fin de hacerla apta y

agradable para beber, cocinar y asearse. Hay dos maneras principales de eliminar estos problemas una de ellas es oxidar el agua, es decir, mezclarla con oxígeno o con sustancias oxidantes. Actualmente los avances de la ciencia se han inclinado por eliminar estos problemas del sabor y olor mediante la absorción de las sustancias que los provocan mediante el carbón activado (GARCÍA, 1988).

II.4.1. Filtros de Carbón Activado

31 II.4.1.1. Definición Carbón Activo es un tipo de carbón amorfo que se produce al calentar madera u otro material orgánico en ausencia de aire. Su estructura es microporosa y ésta característica lo hace absorber moléculas orgánicas tanto gaseosas como las disueltas en los líquidos (GARCÍA, 1988).

II.4.1.2. Generalidades Desde tiempos remotos los Egipcios descubrieron que el carbón de madera podía utilizarse para purificar otros productos e incluso para usarse con fines medicinales. Las propiedades de adsorción del carbón se deben a su elevada porosidad, que le proporciona una gran superficie (GARCÍA, 1988).

II.4.1.3. Descripción Para comprender mejor la actividad del carbón activado es necesario realizar un análisis de la adsorción. La adsorción es un proceso por el cual los átomos en la superficie de un sólido, atraen y retienen moléculas de otros compuestos. Tales fuerzas son conocidas como " Fuerzas de Van Der Waals" (METCALF y EDDY, 1996). Las características fundamentales en las que se basan las aplicaciones del carbón activo son: La elevada Capacidad de eliminación de sustancias se debe a la alta superficie interna que posee, donde la porosidad y la distribución del tamaño de poros tienen un papel importante. Así los microporos (< 2 nm) le

32 confiere una elevada superficie y capacidad de retención, mientras los mesoporos (2 -50 nm) y microporos (>50nm) son necesarios para retener moléculas de gran tamaño (colorantes o coloides). Baja selectividad de retención (METCALF y EDDY, 1996). METCALF y EDDY, (1996), indican que el carbón activo retendrá moléculas apolares de alto volumen molecular (hidrocarburos, fenoles, colorantes ), mientras que sustancias como el nitrógeno, oxígeno y agua no se retienen a temperatura ambiente. Cuando la sustancia a eliminar tenga una polaridad apreciable, bajo volumen molecular y esta muy diluida en aire la retención puede ser a temperatura ambiente, por el carbón solo si se impregna con reactivos específicos o se aprovechan las propiedades catalíticas del carbón. La selección de una adecuada retención en columnas de carbón activo requiere de un análisis de diversos factores, además de los económicos y ambientales como: -

Calidad y Caudales del agua a tratar.

-

Vida útil de la planta.

-

Posibles cambios en los Usos finales de las Aguas tratadas.

-

Ciclos de regeneración del C.A.

-

Destrucción o recuperación de los contaminantes retenidos en las columnas de carbón activo.

33 II.4.1.4. Proceso de activación Para CLARIMEX, (2000) el proceso de activación consiste en reordenar los átomos de carbono en anillos tipo benceno para lograr una estructura cristalina reticular similar a la del grafito, en otras palabras la activación consiste en multiplicar la cantidad de poros de un carbón dando como resultado una estructura extremadamente porosa de gran área superficial (del orden de 1500 m2/g de carbón) disponible para llevar a cabo el proceso de adsorción de impurezas que provocan olor, calor o sabor indeseable. Según MARTÍNEZ y GONZÁLES, (2000) La reactivación puede ser más de 30 veces sin pérdida apreciable de poder de adsorción. Tal operación puede realizarse en hornos de hogar múltiple o en hornos rotativos, donde los productos orgánicos se queman. Si el agua a tratar por el carbón, contiene compuestos orgánicos metálicos de hierro, magnesio, calcio, sodio o potasio, es conveniente que estos iones metálicos sean eliminados del carbón con ClH, antes de proceder a la regeneración. En el proceso de activación el carbón se puede separar o dividir en diferentes tamaños con diferente capacidad de adsorción. Los dos tipos de clasificación son: C.A en polvo (con diámetro < al tamiz 200), y granular (con diámetro > 0.1 mm). Tienen una estructura formada por placas grafíticas (METCALF y EDDY, 1996).

34

Figura 2. Estructura del carbón activado en anillos tipo benceno.

En el proceso de activación el C.A granular pierde entre un 5 y un 10 % de su poder de absorción, en tanto que quede agotada su capacidad deberá ser necesario remplazarlo por un carbón nuevo. En el caso del C.A en polvo no es necesario regenerar el carbón consumido (METCALF y EDDY, 1996). El Carbón Granular suele emplear una columna como medio de o de agua, mientras que el carbón en polvo se puede añadir al efluente de procesos de tratamiento biológicos, directamente en las unidades de tratamiento o formando parte de los diagramas de flujo del proceso fisicoquímico (METCALF y EDDY, 1996). En el caso de la adición al efluente se añade a un tanque de o. Al finalizar el tiempo deseado de o se deja que el carbón sedimente en el fondo del tanque para sacar el agua tratada. Como el polvo es muy fino se recomienda un coagulante (poli electrolito) (METCALF y EDDY, 1996).

35 Cuando la eficiencia del CAG ha disminuido el tiempo para la remoción del color excede unas dos horas del promedio de las semanas anteriores se debe cambiar. El tamaño apropiado de los gránulos es como mínimo de unos 4 mm de diámetro. Teniendo la presentación en forma de sacos cilíndricos formados a partir de polvo de carbón que se moldea a presión y otros de forma irregular. Es a sí como la naturaleza del carbón se tiene CAG en lignita (mejor adsorción), turba, Carbón bituminoso, Cáscara de Coco, Maderas duras. Todas eliminan sustancias orgánicas coloreadas, la única diferencia es la eficiencia de realizarlo (SALAS y GARCÍA, 19972002).

II.4.1.5. Consideraciones al aplicar el carbón activo en el tratamiento del agua La efectividad de un carbón activo en cuanto a la adsorción de sustancias contaminantes, depende de varios factores: 1. Solubilidad del contaminante en el agua: En general cuanto más soluble es en el agua, presenta más dificultad de ser adsorbido por el carbón. 2. Polaridad del contaminante: Las moléculas con menor o nula polaridad son mejor adsorbidas. 3. Tamaño de las moléculas del contaminante: El tamaño de la molécula contaminante debe ser algo más pequeño que la dimensión de los poros del carbón. Las moléculas mayores

también

son

adsorbidas

pero

provocan

36 rápidamente la inactivación del carbón al disminuir la superficie útil de adsorción. Se suele establecer que el tamaño de los poros debe ser del orden de 1 a 5 veces el diámetro de las moléculas a retener. Las moléculas orgánicas ramificadas son mejor adsorbidas que las lineales, también las moléculas orgánicas con átomos de cloro, bromo o yodo son generalmente adsorbidas con más intensidad. 4. pH: El grado de adsorción de sustancias orgánicas se incrementa en general al disminuir el pH del agua. A pH = 9 el grado de adsorción es relativamente bajo. A la hora de elegir un carbón activo, se deben tener en cuentas las propiedades además de la intensidad y capacidad de adsorción, como son la dureza, permeabilidad, densidad y solubilidad. La eficacia para eliminar sustancias orgánicas con bajo peso molecular (< de 2 átomos de carbono) es menor que en el caso de sustancias con mayores pesos moleculares, este hecho ha de tenerse en cuenta al emplear la ozonización conjuntamente con el carbón activo. El ozono al oxidar a determinados compuestos orgánicos y romper sus cadenas, aumentará el número de compuestos con menores pesos moleculares, más difíciles de ser adsorbidos por el carbón (METCALF y EDDY, 1996).

37 Las sustancias o moléculas que originan olores y sabores en el agua, suelen ser moléculas pequeñas fácilmente absorbibles por el carbón activo con porosidad tipo microporos, mientras que para la adsorción de moléculas mayores, ejemplo los ácidos húmicos y fúlvicos, precursores de trihalometanos, es más adecuado el carbón con poros de mayor tamaño o macroporos. El carbón activo es también empleado como medio para minimizar la formación de subproductos de la desinfección (METCALF y EDDY, 1996). El carbón en polvo se debe aplicar después de la coagulación y formarse el flóculo, es decir, antes de la sedimentación y filtración, tratando así de evitar la película o capa que el coagulante empleado podría llegar a rodear a las partículas de carbón, impidiendo o dificultando la adsorción. En el caso de empleo de filtros de carbón, esta fase del proceso debe tener lugar después de la filtración por arena y antes de la desinfección final del agua (METCALF y EDDY, 1996).

II.4.1.6. Capacidad de retención de cloro Según UNITEK, (1986) una forma confiable y efectiva de eliminar los microorganismos que pudieran estar presentes en el agua es adicionar suficiente cloro, como para asegurar que un nivel adecuado de cloro libre permanezca en el agua después de 2 horas de o. Durante este proceso, el exceso de cloro libre es removido mediante una reducción y una acción catalítica del carbón, que ocurre sobre su superficie, y en el interior de los macroporos. Simultáneamente durante el

38 pasaje del agua por el lecho de carbón se producirá también la remoción de sabores y olores desagradables, y de los THM. En la filtración recién mencionada se producen trazas de ácido clorhídrico, que es rápidamente neutralizado por los bicarbonatos presentes en el agua. Para las plantas embotelladoras significa que en el agua tratada, luego de la desinfección (es decir del agregado de cloro), se conservará cloro en exceso que debe ser removido mediante una circulación de arriba hacia abajo a través de un lecho de carbón activado granulado (CAG). La cantidad de cloro libre presente es, para la generalidad de la industria, de 2 a 6 ppm.

II.4.1.7. Concentración de cloro El cloro "ataca" lentamente partículas de carbón en cantidades típicas para agua potable con una concentración de 1 a 2 ppm; pero si se usan concentraciones muy altas mayores de 10 ppm de cloro, este efecto de arranque se magnifica, y la cantidad de carbón liberado del lecho le impartirá un color gris al agua de salida. A su vez, las partículas se hacen tan pequeñas que el filtro no puede retenerlas generándose un problema de finos en el agua a tratar.

II.5.

Tratamiento para el Ablandamiento del Agua El método más comúnmente usado para suavizar el agua es a base

de filtros de zeolita. Consiste en un tanque o deposito cerrado, del tamaño de un tanque de gas doméstico, lleno de zeolita o resinas catiónicas.

39 II.5.1. Aspectos generales El intercambio iónico es un fenómeno muy frecuente en la naturaleza. Las arcillas, coloide y humus vegetales del suelo, tienen la propiedad de intercambiar, algunos de sus cationes transportados por las corrientes de agua (calcio y magnesio); así la nutrición de la litósfera en lo relativo a sales minerales, depende de las propiedades químicas del suelo especialmente de sus cationes intercambiables y de la capacidad de intercambio del mismo. En los suministros de agua natural contienen sales disueltas, las cuales se disocian en el agua para formar partículas con carga, conocidas como iones. Estos iones están presentes por lo general en concentraciones relativamente bajas, y permiten que el agua conduzca electricidad. Algunas veces se conocen como electrolitos. Los iones comunes que se encuentran en la mayoría de las aguas incluyen los cationes de carga positiva; calcio y magnesio cationes que generan dureza, los cuales hacen que el agua sea "dura" (sodio y potasio). Los aniones de carga

negativa

incluyen

alcalinidad,

sulfato,

cloruro,

y

silicio

(CREREMISINOFF, 1995).

II.5.2. Definición El Intercambio iónico es una reacción química reversible de un Ion de una dilución es intercambiador por un Ion similarmente cargado, adheridos a una partícula sólida inmóvil. Esos Iones sólidos intercambiables

40 son obtenidos naturalmente o producidos sintéticamente (CREREMISINOFF, 1995). El intercambio iónico es un proceso de adsorción que emplea el intercambio reversible de iones entre un medio intercambiador de iones y una solución (GRAY, 1999). Según RAMAHLO, (1996). El Intercambio iónico es un proceso en que los iones que se mantienen unidos a grupos funcionales sobre la superficie de un sólido por fuerzas electrostáticas se intercambian por iones de una especie diferente en disolución.

II.5.3. Principios de funcionamiento El intercambio iónico es un fenómeno dinámico, corresponde al proceso de sorción lo que implica el o que se establece entre una fase fluida con una fase macromolecular, generalmente en forma de gel que contienen grupos ionizables y constituyen un gran Ion insoluble, asociado a iones móviles de carga opuesta. A lo largo de la reacción la estructura física del cambiador mantiene la propiedad de tomar y almacenar en forma selectiva una o más especies de soluto contenidos originalmente en el fluido. Es una red macromolecular mineral u orgánica portadora de cargas eléctricas que retienen a sus alrededor, por simple atracción electrostática, las cargas del signo contrario; estas cargas constituyen los iones móviles o contraiones susceptibles de cambio y capaces de pasar a una disolución (CREREMISINOFF, 1995).

41 El proceso de intercambio iónico para remoción de compuestos inorgánicos consiste en el paso sucesivo del agua sobre un sólido intercambiados de cationes y un sólido intercambiador de aniones, los cuales remplazan los cationes y aniones por iones hidrógeno y iones hidróxido, respectivamente (STANLEY, 1994). Este método se usa principalmente para eliminar la dureza del agua. Este método de tratamiento consiste en la remoción de los iones indeseables que existan en el agua, transfiriéndolos a un material sólido llamado intercambiador. Cuando este llega a su capacidad máxima se requiere

un

retrolavado,

regeneración,

enjuagado

y

servicio

(CREREMISINOFF, 1995). Los intercambiadores de iones suelen ser del tipo columna con flujo descendente. El agua entra por la parte superior de la columna sometida a una cierta presión, circula en el sentido descendente a través del lecho de resina, y se extrae por la parte inferior. Cuando se agota la capacidad de la resina, la columna se somete a un ciclo de lavado a contracorriente para eliminar los sólidos atrapados y proceder a la posterior regeneración. La resina de intercambio catiónico se regenera con un ácido fuerte, como el ácido sulfúrico o el hidroclórico. El regenerador de resinas aniónicas más comúnmente empleado es el hidróxido de sodio (GRAY, 1999). Las elevadas concentraciones de sólidos en suspensión en el agua que entra en las unidades de proceso pueden taponar los lechos de

42 intercambio iónico, provocando grandes pérdidas de carga y rendimientos ineficaces (EDDY y METCALF, 1996).

II.5.4. Dureza Como aguas duras se consideran aquellas que requieren cantidades considerables de jabón para producir espuma y producen incrustaciones en las tuberías de agua caliente. En términos de dureza (en mg/l como CaCO3) las aguas pueden clasificarse así (SAWYER, 1967): 0-75 mg/l

Blanda.

75 - 150 mg/lModeradamente dura. 150 - 300 mg/l >300 mg/l

Dura.

Muy dura.

La dureza, se considera que es causada por iones metálicos divalentes capaces de reaccionar con el jabón para formar precipitados y con ciertos aniones presentes en el agua para formar incrustaciones. Los principales cationes que causan dureza en el agua y los principales aniones asociados con ellos son los siguientes: Cationes: Ca+, Mg++, Sr++, Fe++, Mn++ Aniones: HCO -3, SO=4, Cl-, NO-3, SiO=3 En menor grado Al+++ y Fe+++ son considerados como iones causantes de dureza. En general, la dureza es igual a la concentración de cationes polivalentes del agua. Desde el punto de vista sanitario las aguas duras son tan satisfactorias para el consumo humano como las aguas blandas. La

43 desventaja que se tiene es que depositan incrustaciones sobre las superficies en las cuales entra en o y en los recipientes. Las zeolitas son una familia de minerales aluminosilicatos hidratados altamente cristalinos, que al deshidratarse desarrollan, en el cristal ideal, una estructura porosa con diámetros de poro mínimos de 3 a 10 angstroms. Su estructura forma cavidades ocupadas por iones grandes y moléculas de agua con gran libertad de movimiento que permiten el cambio iónico y la deshidratación reversible. Las zeolitas están compuestas por aluminio, silicio, sodio, hidrógeno, y oxígeno. La estructura cristalina está basada en las tres direcciones de la red con SiO4 en forma tetraédrica con sus cuatro oxígenos compartidos con los tetraedros adyacentes. Según BRECK (1974) citado por SERVIN (2000). Los ablandadores realizan de igual manera el intercambio y el retrolavado, posteriormente (ver figura 3). Aspiración de la salmuera: la solución de salmuera es aspirada del tanque de almacenamiento de la salmuera y entra en el lecho de resina. Enjuague lento: el enjuague de salmuera es lentamente forzado a través del lecho de resina, permitiendo que el sodio force los iones de calcio y magnesio para fuera del lecho de resina. Enjuague rápido: es forzado el pasaje rápido de agua bruta a través del lecho de resina para retirar la salmuera residual y los iones de calcio y magnesio.

44 Completar el tanque de salmuera: el tanque de salmuera es completado con agua para quedar preparado para el próximo ciclo de regeneración.

Figura 3. Instalación del ablandador.

II.6.

Tratamientos para desinfectar el agua La eliminación de los microbios del agua para beber y cocinar es

tarea primordial para la salud y debe ser el principal objetivo de cualquier sistema de purificación de aguas domesticas.

II.6.1. Métodos físicos o desinfección sin químicos. Hay tres métodos físicos para eliminar los microbios del agua: uno es mediante la aplicación del calor; otro mediante la radiación ultravioleta y el tercero a través de una membrana de ósmosis inversa.

45 II.6.1.1. Luz Ultravioleta Aspectos generales La luz ultravioleta es un método de desinfección del agua que es relativamente nuevo en México y han provocado el retiro de los medios tradicionales de desinfección química, siendo la opción conveniente para la ecología.

Además

de

resolver

los

problemas

microbiológicos

de

desinfección, sin el cambio del sabor ni el olor del agua.

Luz UV Según DIAS y LILIANA, (2002) aseveran que la luz UV es una fuente de energía del espectro electromagnético de radiación la cual tiene la capacidad para penetrar la pared celular de un microorganismo vivo, modificando la estructura del ADN (ácido desoxirribonucléico) y evitando con ello su reproducción (ver figura 4). A pesar de que la secuencia genética es alterada mayormente a 254 nm encontramos ventajas adicionales en los emisores multionda (presión media), los cuales proporcionan el intervalo completo del espectro UV, que alteran las enzimas del citoplasma, y proteínas de la pared celular (ver figura 4).

46

Figura 4. Secuencias de ADN normal y modificado.

Figura 5. Efecto de UV de presión media en un microorganismo.

Los microorganismos que se encuentran en el agua con mayor frecuencia presentan una amplia variedad de estructuras celulares, y para su identificación se agrupan en bacterias, virus, protozoarios, hongos, algas, fermentos y moho. Debido a la estructura individual de las células, los niveles de energía necesaria para una acción germicida destructiva pueden variar. Esta fuente de energía esta situada entre las bandas de rayos X y la luz visible, con longitudes de onda que van desde 180 hasta 400

47 nanómetros (nm). Cuanto menor es la longitud de onda, mayor es la energía producida. El sol es una fuente de la luz ultravioleta, la absorción de radiación de longitud de onda corta por la capa de ozono de la tierra impide que alcancen la tierra cantidades significativas de UVB y UVC, NASA, (1972) citada por MARTINEZ y GONZALES (2000). Por ello, las aplicaciones prácticas de desinfección UV depende de fuentes artificiales de UV. Las fuentes de UV más comunes son lámparas de arco de mercurio de baja y mediana presión. Básicamente, se utilizan dos tipos de lámparas en un proyecto de luz ultravioleta: -

Presión de mercurio baja

-

Presión de mercurio mediana

Actualmente se utilizan lámparas de baja presión y alta potencia. La ventaja reside en la reducción del número de lámparas, lo que aumenta la potencia del sistema y disminuye el costo. Por lo general las lámparas de UV consisten de un tubo herméticamente cerrado de silica vitreosa o cuarzo (transmisores ambos de UV), con electrodos a ambos extremos (PHILLIPS, 1983). El tubo es llenado con una pequeña cantidad de mercurio y un gas inerte, usualmente argón a presión de algunos torricellis (torr). Los electrodos están compuestos usualmente de tungsteno con una mezcla de metales de tierra alcalinos para facilitar la formación del arco dentro de la lámpara. Una descarga de gas es producida por un voltaje elevado a través de los electrodos. La luz UV es

48 emitida desde la lámpara cuando el vapor de mercurio excitado por la descarga, retorna a un nivel menor de energía. El argón presente ayuda para el arranque de la lámpara, extender la vida del electrodo, y reducir las pérdidas térmicas. Debido a las características de resistencia eléctrica negativa de las descargas de gases, la operación estable de una lámpara de arco de mercurio requiere de un balasto adecuado. Los balastos pueden ser caracterizados como electromagnéticos o electrónicos, figura 3.7 (O'BRIAN et al, 1995).

Figura 6. Construcción de una lámpara de arco de mercurio y diseño de balasto. La luz ultravioleta es producida como resultado del flujo de corriente a través del vapor de mercurio entre los electrodos de la lámpara (PIETROBON, 2002). La luz UV es radiada por tubos de cuarzo que contienen vapor de mercurio (emisor). Cuando se conduce una corriente eléctrica en los polos, se genera un arco voltaico que ioniza a los átomos de

49 esta manera (Hg), en donde los electrones incrementan su energía hasta que son convertidos en fotones de luz UV (DIAS y LILIANA, 2002) (ver figura 7).

Figura 7. Generación de UV.

Gonzáles, (2001) menciona que la luz UV se genera mediante las lámparas UV, conocidas como germicidas, que son similares en diseño a las fluorescentes. La luz UV es emitida como resultado de un flujo de corriente (arco foto voltaico), a través de vapor de mercurio a baja presión, entre los electrodos de la lámpara, produciendo la mayor parte de su emisión a 253.7 nm = 2.537 A°.

Mecanismos de desinfección Dimerización DNA Los microorganismos son inactivados por luz UV como resultado del daño fotoquímico a sus ácidos nucleicos. La radiación UV es absorbida por nucleótidos, los bloques de construcción del DNA y RNA celulares en una manera dependiente de la longitud de onda con picos de

50 cerca de 200 y 260 nm (SONNTAG y SCHUCHMANN, 1990). El UV absorbido promueve la formación de uniones entre nucleótidos adyacentes, creando moléculas dobles o dímeros (JAGGER, 1967). La formación de dímeros de tiamina- tiamina dentro de un microbio impide que éste duplique su DNA y RNA, impidiendo así su reproducción. El espectro de E.Coli alcanza su punto máximo a las longitudes de onda de cerca de 265 nm y de cerca de 220 nm.

Mecanismos de Reparación Muchos microbios tienen un sistema metabólico con varios mecanismos de reparación de los ácidos nucleicos dañados (JAGGER, 1967). Los virus no tienen mecanismos de reparación para invertir el daño creado por la luz UV. La habilidad de la bacteria y otros microbios para foto repararse está relacionada directamente a la extensión del daño UV, la exposición a la luz reactivadora entre 300 y 500nm, al pH y temperatura del agua. Debe ocurrir exposición a luz entre 300 y 500nm dentro de dos a tres horas para que pueda propiciarse el efecto foto reparador (GROOCOCK, 1984). La Cinética de Inactivación y el Concepto de Dosis UV La cinética de inactivación microbiana por UV es citada a menudo siguiendo la ley de Chick. Una interpretación útil de esta ley es que por cada incremento en dosis UV igual a 2.3/k hay una reducción en el orden de magnitud de la

51 población microbiana. La dosis germicida generada por una lámpara de presión mediana de arco de mercurio.

Tasas de inactivación Las tasas de inactivación microbiana varían dependiendo de la especie microbiana, y la longitud de onda de la luz UV. Es así como las bacterias son menos resistentes a UV a 254nm que los virus, los cuales a su vez son menos resistentes que las esporas de bacterias. Mientras que quistes de protozoarios son considerados como los patógenos microbianos más resistentes a UV a 254nm. La temperatura de agua y pH tienen poco o ningún impacto en la tasa de inactivación de microbios por UV (USEPA, 1996). En estos casos se requiere dosis UV más altas caso especial de esporas bacterianas (MUNAKATA et al, 1991). El virus humano patogénico más resistente a UV descrito por varios autores es el Rotavirus (Reovirus) el cual fue reportado ser 11 veces más resistente a UV que E.Coli (HARRIS et al, 1987) y el virus de poliovirus y hepatitis A, son solamente de 2,5 veces más resistentes que el E. coli. Sin embargo las evidencias de estudios realizados por el Grupo del IAWPRC (1991) sobre microbiología del agua indican que hay una diferencia menor de cuatro veces en la resistencia del E. coli y virus a UV. Así los Rotavirus fueron encontrados similares al E. coli en su sensibilidad al cloro, pero poliovirus y algunos virus entéricos fueron reportados ser 40 o más veces más resistentes al cloro que E. coli., reporta (comunicación verbal) que el virus Norwalk que cuenta entre 20 y el 40% de la

52 gastroenteritis aguda causada por el agua es resistente más de 100 veces al cloro que el E. coli. Trabajos pasados indican que parásitos protozoarios como el Giardia Llamblia y el Cryptosporidium Parvum son más resistentes a UV que bacterias y virus, requiriendo una dosis UV de 80 mWs/cm 2 para obtener una reducción de un log.

Requerimientos de dosis Los requerimientos de dosis UV pueden ser determinados usando ya sea un aparato de rayo colimado usado como patrón en un laboratorio o una unidad piloto de desinfección instalada in situ. El estándar de la Fundación Nacional de Sanidad (NSF) ANSI/NSF estándar 55- 1991 define dos estándares para sistemas UV de punto de uso (POU) y punto de entrada (POE). Los estándares son: Clase A. Diseñada para desinfectar virus y bacteria a niveles seguros. Así mismo deben proveer una dosis de 38 µWs/cm 2. Clase B. Diseñada para desinfección suplementaria de agua pública tratada y desinfectada. Ellas deben proveer una dosis de 16 µWs/cm2.

53

III.

PLAN DE TRABAJO

Las prácticas preprofesionales realizadas siguieron un plan de trabajo el cual tuvieron el orden que detallamos a continuación.

3.1.

Reconocimiento de la empresa 3.1.1. Generalidades de la empresa 3.1.1.1. Denominación 3.1.1.2. Ubicación 3.1.1.3. Historia. 3.1.1.4. Misión 3.1.1.5. Visión 3.1.1.6. Valores 3.1.1.7. Objetivo 3.1.1.8. Compromiso 3.1.1.9. Organización

3.2.

Diseño de la planta y su distribución

54 3.2.1. Descripción de las áreas de la planta 3.2.1.1. Almacén de productos terminados. 3.2.1.2. Sala de proceso, envasado y etiquetado 3.2.1.3. Almacén de insumos, materiales y rios. 3.2.1.4. Servicios higiénicos. 3.3.

Proceso de producción de agua en botellones 3.3.1. Proceso de purificación del agua

3.3.1.1. Captación de agua 3.3.1.2. Primer filtrado 3.3.1.3. Llenado 3.3.1.4. Almacenado 3.3.1.5. Bombeado 3.3.1.6. Segundo filtrado 3.3.1.7. Almacenado 3.3.1.8. Bombeado 3.3.1.9. Filtrado con filtro multimedia 3.3.1.10. Filtrado con filtro de carbón activado 3.3.1.11. Filtrado con filtro pulidor

55 3.3.1.12. Esterilizado 3.3.1.13. Envasado 3.3.2. Proceso de embotellado y embalaje 3.3.2.1. Proceso de Embotellado 3.3.2.2. Proceso de Embalaje 3.4.

Elaboración del Manual de Buenas Practicas de Manufactura de la Planta embotelladora de agua SHADAI.

56

IV.

DESARROLLO DEL PLAN DE TRABAJO

La presente práctica se realizó en la Empresa Agroindustrial SHADAI S. C. R. L., desde 23 de Enero del 2012 al 24 de Abril del 2012. La práctica se efectuó en la Planta Embotelladora de agua de mesa. Es necesario decir que en la actualidad estamos en un mundo globalizado con una constante competencia entre empresas que se incrementa frente a los gustos y preferencias de los consumidores quienes exigen la elaboración, modificación e innovación de productos de calidad comprobada y a un precio justo. Sabemos que hoy en día no basta brindar productos y servicios conformes, se necesita una garantía, un sistema de aseguramiento de la calidad, que nos lleve a un mejoramiento continuo, el cual se vea reflejado en la satisfacción de nuestros clientes tanto internos como externos. El control tradicional de alimentos basado en el muestreo y análisis de laboratorio del producto terminado ya no proporciona ninguna garantía, ya que podemos partir de una materia prima de buena calidad pero si el proceso no es el adecuado, entonces el producto final tampoco lo será. Por esta razón todos los involucrados en un proceso productivo deben tener los conocimientos y preparación suficiente, para adquirir la conciencia de procesar con estándares de calidad que garanticen un producto de

57 calidad de tal manera que la empresa se beneficiará con la producción de alimentos de mejor calidad, a través de su enfoque preventivo y sistemático, con lo que incrementará sus ingresos. Constituye un factor clave para obtener los resultados esperados el personal que labora en la empresa, para esto se debe concientizar y comprometer al personal con la calidad, a través de programas de capacitación donde se incluyan a los practicantes.

4.1.

Reconocimiento de la empresa 4.1.1. Generalidades de la empresa 4.1.1.1. Denominación EMPESA AGROINDUSTRIAS SHADAI S. C. R. L.

4.1.1.2. Ubicación La planta de procesamiento de agua de mesa SHADAI, está ubicada en el Km. 3,5 de la carretera central en dirección a la ciudad de Tingo María, específicamente en Avenida Los Tíngales Mz. A-0004 en el barrio de Buenos Aires.

4.1.1.3. Historia. La creación en los registros públicos de la planta de agua de mesa SHADAI se realizó el 31 de Marzo del 2010, entrando en funcionamiento el 18 de Setiembre del 2010, siendo presidente y gerente general el ingeniero JOEL SULLON VARGAS.

58 4.1.1.4. Misión Producir y vender agua purificada de excelente calidad, mediante la supervisión estricta y rigurosa en cada proceso de producción con el objetivo de mantener satisfechos a los consumidores DE Leoncio Prado. 4.1.1.5. Visión Ser una empresa que genere absoluta confianza y que sea reconocida por todos los Leoncio Pradinos, como una organización que se preocupa cada día por ofrecer siempre un magnífico producto.

4.1.1.6. Valores Somos una empresa responsable comprometida con las normas estrictas de salubridad en la realización de nuestro proceso productivo.

Nuestra

función

es

manejar

los

estándares

permitidos

asegurándonos en el proceso de calidad total desde la recepción hasta la entrega de nuestros productos al cliente.

4.1.1.7. Objetivo Con la intención de asegurar y mantener a nuestros clientes, nuestro objetivo es mantener una calidad óptima a bajo precio para beneficio de nuestros clientes. Ser simplemente su mejor opción para el cuidado y bienestar de usted en conjunto con la sociedad. “Su empresa para toda la vida”.

59 4.1.1.8. Compromiso En

SHADAI,

nuestro

principal

compromiso

es

con

el

consumidor. Trabajamos bajo los más estrictos estándares de calidad para cuidar su salud. Nos certifican profesionales de primer nivel acreditados por nuestra Alma Mater.

4.1.1.9. Organización La información tenemos en la figura 8. JUNTA DE SOCIOS

GERENTE GENERAL

ASESOR CONTABLE

ASESOR LEGAL



AREA DE LOGISTICA

AREA DE PRODUCCION

AREA DE VENTAS

Figura 8. Organigrama de la Planta de Elaboración de Camote en Polvo deshidratado.

Como vemos la organización general de la EMPRESA AGROINDUSTRIAS SHADAI S. C. R. L., es del tipo de estructura organizacional horizontal que está caracterizada por una línea de mando

60 amplia y pocos niveles jerárquicos con una disposición Piramidal donde se visualiza la estructura formal como una pirámide con los cargos jerárquicos superiores ubicados en la parte superior.

4.2.

Diseño de la planta y su distribución En la figura 9 se tiene el croquis de la distribución de las distintas

áreas

que

conforman

la

planta

de

embotellado

de

agua

de

AGROINDUSTRIA SHADAI S. C. R. L.

4.2.1. Descripción de las áreas de la planta

4.2.1.1. Almacén de productos terminados. Es el ambiente en el cual son colocados todos los productos terminados, listos para ser comercializados y distribuidos.

4.2.1.2. Sala de proceso, envasado y etiquetado Es el ambiente que comprende la mayor área de la planta, debido a que en ella se encuentran todos los equipos como son: tanques, filtros (de carbono, de cuarzo y pulidor), UV, encontrándose también en este ambiente las tuberías y también se realiza el lavado de los envases, envasado y etiquetado del producto. 4.2.1.3. Almacén de insumos, materiales y rios. Es el ambiente donde se guardan envases, productos de limpieza e insumos, rios (goma, cinta adhesiva, etc.), herramientas,

61 materiales de los diferentes equipos y máquinas de la planta que van a ser utilizados durante el procesamiento.

4.2.1.4. Servicios higiénicos. Es el ambiente que comprende los servicios higiénicos consta de armarios donde guardan sus implementos de trabajo.

62

Figura 6. Croquis de la distribución de la planta de embotelladora de agua SHADAI.

63 4.3.

Proceso de producción de agua en botellones La Empresa Agroindustrias SHADAI S. C. R. L., es consiente que es

cada vez más frecuente observar el aumento en la demanda de agua embotellada en el mercado, lo que hace necesario exigir una mejor y tecnificada producción de

agua en botellones,

de modo

que

dicho

proceso se lo puede dividir en tres fases: -

Proceso de purificación del agua.

-

Proceso de embotellado.

-

Proceso de embalaje.

4.3.1. Proceso de purificación del agua Este proceso se realiza con el propósito de eliminar los posibles elementos extraños que contaminan el agua que la convierten en un producto no apto para el consumo humano. Para que el agua a ser embotellada alcance el grado de pureza requerido ésta debe pasar por los elementos de purificación que se indican en la figura 7.

64

Agua de la red pública

Cloro

PRIMER FILTRADO PRIMER FILTRADO

Filtro común muy fino

LLENADO LLENADO

En tanques cisternas

ALMACENADO ALMACENADO

Tratamiento químico

BOMBEADO BOMBEADO

Agua tratada

SEGUNDO FILTRADO SEGUNDO FILTRADO ALMACENADO ALMACENADO

Filtro común muy fino para eliminar PP Tanques de almacenamiento

BOMBEADO BOMBEADO FILTRADO FILTRADO (Multimedia) (Multimedia)

FILTRADO FILTRADO (Carbón activado) (Carbón activado)

FILTRADO FILTRADO (Pulidor) (Pulidor)

Filtro

Filtro

Filtro

ESTERILIZADO ESTERILIZADO Luz ultravioleta Luz ultravioleta ENVASADO ENVASADO

Figura 1. Flujograma del proceso de purificación del agua

65

4.3.1.1. Captación de agua El ciclo se inicia con la captación del agua de la red pública, cuya agua procede de una quebrada que viene de las colinas del lado este ubicado cerca de los terrenos de la Universidad.

4.3.1.2. Primer filtrado La finalidad de esta operación es eliminar las impurezas que pudieron ser arrastrados por el flujo desde la bocatoma de captación del agua de la red pública.

4.3.1.3. Llenado El agua filtrada es almacenada en unos tanques para luego ser tratado químicamente.

4.3.1.4. Almacenado Se aprovecha el almacenado para hacer el tratamiento químico con Hipoclorito de Sodio en concentraciones de 3 a 4 ppm; ésta cloración permite eliminar e impide la proliferación de microorganismos en el agua almacenada; en ésta etapa el agua debe permanecer mínimo 2 horas.

4.3.1.5. Bombeado El agua tratada químicamente es bombeada por una bomba de 1,5 HP par que continúe con las demás operaciones del proceso.

66 4.3.1.6. Segundo filtrado Este segundo filtrado físico es más riguroso que el primero, se hace con la finalidad de eliminar los precipitados y flóculos que se forman durante el tratamiento químico.

4.3.1.7. Almacenado El agua filtrada es nuevamente almacenada en tanques de 1100 litros para luego ser bombeados.

4.3.1.8. Bombeado El bombeo se hace con la finalidad de poder continuar con las demás operaciones del proceso.

4.3.1.9. Filtrado con filtro multimedia El filtrado multimedia se hace con el propósito de que mediante el uso de bombas el agua pasa a los filtros de Arena y grava en los que se detienen los sólidos en suspensión o partículas más grandes.

4.3.1.10. Filtrado con filtro de carbón activado El agua filtrada es ahora obligada a pasar por un Filtro de Carbón Activado el cual elimina los olores y sabores presentes en el agua producidos por la materia orgánica y el cloro presente.

67 4.3.1.11. Filtrado con filtro pulidor En estas condiciones el agua es Pulidores

conducida a los Filtros

que son elementos de cartuchos sintéticos con micro

perforaciones que retienen cualquier partícula de carbón presente en el agua.

4.3.1.12. Esterilizado El siguiente paso consiste en hacer pasar el agua a través de una Lámpara Ultravioleta que inhibe la capacidad de reproducción de las bacterias que pudiera haber en los procesos anteriores, quedando el agua totalmente pura.

4.3.1.13. Envasado Terminado el esterilizado el agua totalmente pura entra a la llenadora para comenzar el proceso de embotellado.

4.3.2. Proceso de embotellado y embalaje

4.3.2.1. Proceso de Embotellado Independiente del proceso de filtrado se requiere que la botella sea etiquetada y tratada antes de completar el proceso de embotellado. Este proceso esta determinado por las operaciones que se ilustran en la figura 9.

68

Envases

Agua purificada

ENJUAGADORA ENJUAGADORA

Tapas

LLENADO LLENADO

TAPADO TAPADO (Tapa roscas) (Tapa roscas)

Figura 9. Flujograma del proceso de embotellado. Envases Los Envases que llegan de los proveedores y de los clientes son desempacados cerca del área de lavado. Los envases deben ser bien lavados manualmente y luego enjuagados, garantizando de esta manera su limpieza antes de entrar a la llenadora. Agua purificada Paralela

a la etapa de enjuagado

de los

envases el

embotellado continua cuando el agua purificada es bombeada y alimentada al tanque de la Llenadora; equipo en el cual ingresan los envases previamente limpios. Llenado Una vez ubicados los envases bajo la válvula de llenado respectiva, ésta se abre y el envase es llenado hasta una medida predeterminada. Tapado

69 Luego el envase lleno sigue su camino para ser tapado en la Taponadora Roscadora de manera tal, que una tapa es colocada en la boca del envase para evitar que este se derrame o que ingresen elementos contaminantes que resten la pureza del agua. Tapas La tapa colocada es ajustada, consiguiéndose un sellado hermético y en esta condición el producto pasa a ser embalado. 4.3.2.2. Proceso de Embalaje Esta última etapa del proceso de producción de agua embotellada se esta recién implementando, y se hace previo ha ser comercializada. En esta etapa se definen los pasos que se indican en la figura 10. Agua embotellada

ETIQUETADO Y CODIFICADO

ENCAJONADORA

TERMOENCOJIDO

ALMACENAMIENTO

Figura 10. Flujograma del proceso de embalaje

Etiquetado y codificado

70 Las botellas llenas de agua son trasladadas desde la llenadora a la siguiente fase, que es el etiquetado y codificado de los envases. El etiquetado y codificado se logrará mediante un inyector de tinta el mismo que registrará sobre la tapa o la etiqueta, el lote y la fecha de caducidad del producto. Encajonadora Ahora en esta condición el producto será dispuesto o ubicado de tal manera que sea fácilmente ordenado por la encajonadora en una bandeja o caja para luego pasar la caja a través de una película plástica que es encogida en

un Túnel de termoencojido para su posterior

comercialización.

4.4.

Elaboración de Buenas Practicas de manufactura 4.4.1. Diseño y distribución de planta y equipos 4.4.1.1. Alrededores de la Planta -

Los alrededores de la planta y las vías de a la fabrica,

están

acumulaciones

iluminadas, de

se

materiales,

mantienen basuras,

libres

de

chatarras,

desperdicios, malezas, aguas estancadas, inservibles o cualquier otro elemento que favorezca posibilidad de albergue para contaminantes y plagas. -

Todo el entorno de la planta será mantenido en condiciones que protejan con la contaminación de los productos.

71 -

Las calles, patios y lugares de estacionamiento se mantienen, de forma que estos nos constituyan una fuente de contaminación para las áreas en donde la materia prima estén expuestos.

-

Existen buenos drenajes, de manera que no puedan contribuir a la contaminación de los productos por medio de infiltraciones, o de fango traído por los zapatos.

-

Los sistemas para el tratamiento de desperdicios y disposición operan en forma adecuada de manera que estos no constituyen una fuente de contaminación en el área donde los productos se encuentran expuestos.

4.4.1.2. Pisos -

Los pisos están construidos con materiales que resisten la acción de las sustancia químicas que se desprendan de las operaciones de proceso.

-

Los pisos son de superficie lisa antirresbalante permitiendo una adecuada limpieza y desinfección.

-

Los pisos de la planta de producción se limpian y desinfectan siguiendo los procedimientos de limpieza indicados.

72 -

Los pisos se reparan cuando existen grietas y aberturas grandes.

4.4.1.3. Pasillos -

Cuentan con una amplitud proporcional al número de personas y están señalizados los flujos de transito correspondientes.

-

En las intersecciones y esquinas, se dispone de señales de advertencia. No se permite el almacenamiento de ningún otro tipo de objetos en ellos.

4.4.1.4. Paredes -

Las paredes son lisas, lavables, son de color claro, de fácil limpieza y desinfección.

-

Las paredes de la planta de producción se limpian y desinfectan siguiendo los procedimientos de limpieza.

4.4.1.5. Techos -

Los techos están construidos y/o acabados de manera que se impida la acumulación de suciedad y se reduzca al

73 mínimo la condensación y formación de mohos, son de fácil limpieza. -

Los techos de la planta de producción se limpian y desinfectan siguiendo los procedimientos de limpieza indicada en el programa de higiene y saneamiento.

4.4.1.6. Ventanas -

Las lunas de las ventanas son de vidrio y se encuentran alejados de zonas donde pudiera haber contaminación física en caso de rupturas por fragmentos.

-

Las ventanas de la planta de producción se limpian y desinfectan siguiendo los procedimientos de limpieza en el manual de higiene y saneamiento.

4.4.1.7. Puertas -

Se cuenta con puertas de madera recubiertas con pinturas lavables con abertura hacia el exterior.

-

Se encuentran señalizadas por cada área.

-

Las puertas, ventanas, tragaluces y cualquier otra abertura cuentan con mallas metálicas (malla N° 16) las mismas que se pueden retirar para su fácil limpieza.

74 4.4.1.8. Iluminación -

En áreas de planta se cuenta con iluminación natural y artificial (lámparas fluorescentes).

-

Las

luminarias

se

encuentran

protegidas

con

sus

respectivos protectores. -

En el área de proceso la iluminación debe ser de 220 lux.

4.4.1.9. Ventilación -

El área de proceso es amplia y facilita la entrada y salida del flujo de aire evitando la acumulación de cualquier gas que puede causar un efecto nocivo para el alimento y el personal.

4.4.2. Higiene del personal 4.4.2.1. Consideraciones Generales El recurso humano es el factor más importante para garantizar la inocuidad y calidad de los alimentos, por ello se debe dar una especial atención a este recurso y determinar con claridad las responsabilidades y obligaciones que debe cumplir al ingresar a la planta.

75 4.4.2.2. Disposiciones Generales -

Todo el personal nuevo que ingrese a planta debe presentar su certificado médico otorgado por la jefatura de salud provincial.

-

El departamento de recursos humanos debe actualizar el certificado médico semestralmente.

4.4.2.3. Higiene del Personal La higiene del personal es la base fundamental para la aplicación de las Buenas Prácticas de Manufactura, por lo tanto toda persona que entra en o con materias primas, ingredientes, material de empaque, producto en proceso y producto terminado, equipos y utensilios, deberá cumplir las siguientes recomendaciones: -

El personal debe lavarse las manos y desinfectarlas antes de iniciar el trabajo, cada vez que vuelva a la línea de proceso especialmente si viene del baño y en cualquier momento que están sucias o contaminadas.

-

El personal debe mantener las uñas cortas, limpias y libres de esmaltes o cosméticos. Esto se verifica y registra en el formato de implantación y ejecución de BPM.

-

No se permite fumar, comer, beber, escupir o mascar chicles o cualquier otra cosa dentro de las áreas de trabajo,

76 esto se verifica y registra en el formato de implantación y ejecución de BPM. -

Evitar rascarse la cabeza, arreglarse el cabello, tocarse los bigotes u otras partes del cuerpo.

-

Evitar introducir los dedos en las orejas, nariz y boca.

-

Prohibido exprimir espinillas y otras prácticas inadecuadas y antihigiénicas como escupir, fumar, etc., si por una razón la persona incurre en alguno de estos actos anteriormente señalados debe lavarse inmediatamente las manos.

-

El personal antes de toser o estornudar debe retirarse de inmediato del producto que está manipulando, cubrirse la boca y después lavarse las manos con jabón o solución desinfectante para prevenir la contaminación microbiana.

-

No se permite plumas, lapiceros, termómetros, anteojos, monedas,

celulares,

sujetadores

u

otros

objetos

desprendibles en los bolsillos superiores del uniforme (de la cintura para arriba) o detrás de la oreja. -

No se permite el uso de adornos, broches, peinetas, pasadores,

pinzas,

aretes,

anillos,

pulseras,

relojes,

collares, o cualquier otro objeto que pueda contaminar el producto (durante las jornadas de trabajo, incluso cuando

77 se usen debajo de alguna protección), esto se verifica y registra en el formato de implantación y ejecución de BPM. -

No se permite guardar alimentos en los armarios o locker (casilleros) de los empleados.

-

Los refrigerios y almuerzos solo pueden ser tomados en las salas o lugares establecidos por la empresa. No se permite que los empleados tomen sus alimentos en lugares diferentes o sentados en el piso o en lugares contaminados.

-

Las áreas de trabajo deben mantenerse limpias todo el tiempo, no se debe colocar ropa sucia, materias primas, envases, utensilios o herramientas en las superficies de trabajo

donde

puedan

contaminar

los

productos

alimenticios. Esto se verifica y registra en el formato de implantación y ejecución de BPM

4.4.3. Indumentaria de Trabajo -

Los uniformes o mandiles deben estar limpios el cual es monitoreado diariamente y registrado en el formato de implantación y ejecución de BPM.

-

Cuando los empleados van al baño, deben quitarse los mandiles antes de ingresar al servicio y así evitar contaminarla y trasladar ese riesgo a la zona de proceso.

78 -

No se permite que los empleados lleguen a la planta o salgan de ella con el uniforme puesto.

-

Todo el personal que ingresa a las áreas de proceso deben cubrirse su cabeza con una redecilla. El cabello deberá de usarse de preferencia corto, las personas que usan el cabello largo deberán sujetarlo de tal modo que el mismo no salga de la redecilla, esta deberá de cubrir las orejas.

-

Todo el personal que entre en o con los productos, material de empaque o superficies en o con los alimentos deben cubrirse la boca y la nariz con un protector bucal con el fin de evitar la contaminación.

-

Si en el puesto de trabajo se usan guantes estos deben estar en buenas condiciones, limpios e íntegros, estos deberán ser de material impermeable, el uso de los guantes no eximirá al trabajador de la obligación de lavarse las manos cuidadosamente.

-

No emplear mandiles rotos que se encuentren reparados con grapas pues pueden llegar a caer al producto.

-

Los operarios deberán de utilizar la indumentaria de trabajo establecida para cada área. Ver cuadro 1.

79 Cuadro 1. Indumentaria de trabajo establecida AREA/CARGO

INDUMENTARIA

Proceso

Cofia,

tapaboca,

guantes,

polo,

Envasado

pantalón, botas blancas, mandil. Cofia, tapaboca, guantes, camisa,

Almacén de envases

pantalón, botas blancas, mandil. Cofia, polo, zapatillas blancas,

Almacén de producto terminado

Cofia, polo, zapatillas blancas.

Visitantes

Mandil blanco y gorro de cirujano

4.4.4. Personal De Limpieza -

El personal que realiza la limpieza debe ser diferente al personal que manipula los alimentos, o en todo caso será el personal que trabaja en planta pero que no esté realizando labores de producción.

-

Deberá cumplir con vestir uniforme de limpieza durante las horas de trabajo: gorra, pantalón-polo, zapatillas, guantes de limpieza.

-

Deberá realizar la limpieza del establecimiento siguiendo los procedimientos de limpieza.

4.4.5. Control de enfermedades -

Los operarios deberán comunicar a su jefe de inmediato cualquier enfermedad o condición de salud que pudiera ser causa de contaminación del producto.

80 -

Ninguna persona que sufra de heridas, llagas o lesiones deberá seguir manipulando productos ni superficies en o con los alimentos mientras la herida no haya sido completamente

protegido

mediante

vendajes

impermeables, además en caso que las lesiones sean en las manos deberán usarse guantes.

4.4.6. Visitantes -

Visitantes se considera a todas las personas internas o externas que por cualquier razón deben ingresar a un área en la que habitualmente no trabajan.

-

Los visitantes deben cumplir estrictamente todas las normas en lo referente a higiene personal y uniformes.

-

Las personas externas que vayan a entrar a la planta deben utilizar el uniforme que le sea asignado, se lavaran y desinfectaran las manos antes de entrar, se abstendrán de tocar equipos, utensilios, materias primas o productos procesados.

81 4.4.7. Educación Y Entrenamiento -

Todo personal nuevo que ingrese a laborar en cualquiera de las áreas de la planta deberá recibir una inducción breve de higiene personal e higiene de procesos, para que de una manera clara y sencilla aprendan y comprendan los procedimientos señalados en los manuales de Buenas Prácticas de Manufactura, esta acción lo llevara a cabo el Dpto. de control de Calidad o la persona asignada para el efecto.

-

Además de la inducción inicial, los manipuladores y supervisores

reciben

entrenamiento

y/o

capacitación

continuada de acuerdo al programa de capacitación anual.

4.4.8. Supervisión -

Como parte de la implementación y ejecución de Buenas Prácticas

de

Manufactura

para

el

personal

se

ha

establecido el monitoreo con una lista chequeo en cada turno, la cual es llevada a cabo por el personal asignado.

4.4.9. Control de insumos y envases -

Existe un procedimiento de Inspección de calidad para los insumos ingresados, además se exige el certificado del

82 proveedor para aquellas que por su naturaleza puedan ser de un riesgo potencial. -

Cada uno de los insumos es inspeccionado por el personal entrenado y capacitado.

-

En caso de que el personal tuviera alguna duda sobre la calidad de algún insumo, deberá comunicarlo al jefe de producción para decidir si va a ser o no utilizado en el proceso.

-

Los insumos son inspeccionados y almacenados bajo condiciones que le protejan de la contaminación y de su precoz deterioro.

-

Los insumos son almacenados sobre tarimas, anaqueles, etc.

-

Se

actualizara

frecuentemente

la

guía

o

lista

de

proveedores con el fin de tener referencia de los productos utilizados. -

El encargado de los almacenes de insumos debe realizar un completo examen de las existencias, asegurando una rotación adecuada de las mismas, eliminando los materiales deteriorados o caducos, en ningún caso se incluirán en el proceso de fabricación materias primas que no cumplan las especificaciones exigidas.

83 4.4.10. Control de proveedores -

Los insumos envases y empaques, deberán ser adquiridos solo de proveedores garantizados, que tienen un historial de cumplimiento de entrega de materias primas de buena calidad.

-

Verificar que los proveedores cumplan las Buenas Prácticas de Manufactura.

4.4.11. Almacenamiento de materia prima, insumos y envases 4.4.11.1. Agua

-

La materia prima (agua), captada de la red pública es almacenada

en una cisterna en condiciones que le protejan de la contaminación.

-

Se realiza la desinfección de la cisterna cada de 6 meses y la

limpieza se realiza cada 3 meses.

4.4.11.2. Insumos (Cloro)

-

Los productos deben colocarse sobre las tarimas.

-

Los productos deben estar codificados para facilitar su rotación.

-

Descartar aquellos insumos no identificados o rotulados.

-

En el almacén, la iluminación debe ser de 110 lux. 4.4.11.3. Envases

84 -

Los envases que se utilicen para el producto final deberán contar con su certificado de inocuidad que será expedida por el proveedor.

-

Los

envases cuentan

con

área

exclusiva

para

su

almacenamiento, alejada de productos químicos y otros agentes de contaminación. -

Descartar aquellos envases que se encuentren defectuosas o deterioradas.

-

En el almacén, la iluminación debe ser de 110 lux.

4.4.12. Proceso de elaboración -

Las operaciones de manufactura en la empresa son realizadas por personal obrero capacitado en cada una de las áreas correspondientes.

-

No se permitirá la presencia de personas que no porten uniforme completo (incluso visitantes) o que no cumplan con los lineamientos establecidos referidos a la Higiene del Personal.

-

Las zonas de producción o elaboración de productos estarán libres de materiales extraños al proceso, no se permiten el tránsito de materiales o personas extrañas que no correspondan a las actividades que allí se realizan.

85 -

Durante la producción, no se permiten actividades de limpieza que generen polvo y salpicaduras que puedan contaminar los productos. De igual manera al terminar labores no es permitido dejar expuestas en las salas de proceso, materias primas que puedan contaminarse.

-

Si durante el proceso es necesario reparar o lubricar un equipo, ese tomaran las precauciones necesarias para no contaminar los productos.

-

Los envases de cloro, destinados a la recarga del equipo clorinador deben retirarse cada vez que se vacían y no está permitido usarlos en actividades diferentes.

-

Todos los procesos de producción son supervisados por personal capacitado.

-

Todos los equipos, estructuras y rios son de fácil limpieza.

-

Para los procesos que demanden monitoreo o mediciones específicas, las líneas, equipos y operarios están dotados con los instrumentos necesarios para hacerlo: Comparador de Cloro. Todas las acciones correctivas y de monitoreo son registradas en los formatos correspondientes.

-

Está prohibido abandonar su puesto de trabajo, salvo emergencias que comunicara al encargado del área.

86 -

Durante el proceso el operador es responsable de la calidad e higiene del producto resultante de su operación. Tendrá que controlar la calidad del producto final. Cualquier anomalía informará al encargado del área.

4.4.13. Control de procesos -

El potencial de contaminación puede ser reducido, al establecer controles de seguridad y prácticas adecuadas en las operaciones (o un diseño efectivo, incluyendo la separación de la operación por el cual es probable que la contaminación pueda ocurrir) como: localización, divisiones, flujo de aire, sistemas cerrados u otros medios que sean efectivos.

-

Todas las operaciones relacionadas con la recepción, inspección, transporte, preparación, elaboración, envasado y almacenaje de la materia prima y productos elaborados son realizadas con los principios sanitarios adecuados, tanto así como para los envases y empaques, para que nuestros productos sean inocuos y apropiados.

-

Las zonas de producción o proceso deberán estar limpias y desinfectadas antes de comenzar el proceso y deben seguir lo lineamiento del manual de higiene respectivo.

87 -

El agua empleada debe ser agua segura y de calidad sanitaria, en lo posible libre de gérmenes que puedan ejercer una influencia nociva en ella o en el producto. El agua debe ser incolora, así mismo no debe tener olor y sabores desagradables.

-

Los productos que sean retirados del mercado por problemas de calidad pasan a disposición del departamento de control de calidad para darlo de baja.

4.4.14. Control y almacenamiento de producto terminado y productos químicos -

El almacenamiento y la transportación de los productos terminado se realizan bajo condiciones que proteja estos productos contra la contaminación física, química y microbiana.

-

En el almacenamiento consideraremos ciertos aspectos:

-

Los techos se encuentran en buen estado, sin goteras ni condensaciones.

-

Ventilación adecuada que mantiene un ambiente sano, sin humedad ni recalentamiento.

-

Las estibas se hacen respetando las especificaciones de altura y ancho establecidas.

88 -

Se cuenta con señalizaciones que indica claramente la ubicación de pasillos, los productos almacenados, y los flujos de transito.

-

Las sustancias químicas (desinfectantes, detergentes y otros) destinadas para la limpieza contaran con área exclusiva, alejada de las superficies que entren en o con los alimentos, materias primas o productos terminados.

-

Se tomaran las medidas necesarias para evitar la contaminación almacenaje,

cruzada, no

separando

almacenando

las

productos

áreas

de

aromáticos

mezclados, eliminando inservibles, no mezclando materias primas

con

productos

terminados

y

controlando

la

presencia de plagas. -

Los plaguicidas y sustancias peligrosas, toxicas deben etiquetarse en forma muy visible, indicando toxicidad, modo de

empleo,

precauciones

especiales

y

antídoto

se

guardaran en bodegas o armarios con llave y son manipulados solo por personal capacitado. -

En las áreas de proceso no se permite presencia de ningún material toxico, ni siquiera en forma temporal.

-

Para el control de plagas se emplean cebos, pero estos deberán

ser

almacenados

en

lugares,

claramente

señalizados y sin posibilidad de o con las superficies

89 que entren en o con los alimentos, materias primas o productos terminados.

4.4.15. Disposición de desechos y control de plagas 4.4.15.1. Disposición de Desechos

-

Los desechos deberán manipularse de manera que se evite la

contaminación de los alimentos y del agua potable.

-

La basura y cualquier desperdicio será transportado, almacenado y

dispuesto de forma que minimice el desarrollo de olores y evite que generen plagas o constituyan focos de contaminación.

-

Las instalaciones de la planta cuenta con un lugar especial para

acumular los desechos.

-

Todas las áreas cuentan con tacho de basura activado a pedal con

bolsa negra en el interior para el almacenamiento temporal de los desechos hasta su transporte al contenedor principal.

-

El personal de limpieza deberá desechar los desperdicios de la zona

de producción y envasado, al terminar el turno de trabajo.

-

El recojo diario de la basura está a cargo del servicio municipal, de no

ocurrir así es responsabilidad del encargado de limpieza informar al jefe inmediato y tomar las medidas correctivas.

90

-

Los residuos o desechos son removidos de la planta por lo menos

diariamente y su manipulación será hecha únicamente por los operarios de saneamiento o una persona especifica entrenada para tal efecto.

-

No se permite que operarios de producción manipules los residuos o

desechos, salvo que ya no se encuentren realizando labores de producción.

4.4.15.2. Control de Plagas Este procedimiento es aplicable a las actividades de control de insectos y roedores, realizadas en todos los ambientes de la planta.

-

No se permite en ningún sitio de la planta animales, insectos y

roedores.

-

Controlar las zonas que rodean tanques o equipos para eliminar

lugares donde pueden vivir roedores, insectos u otros animales.

-

Realizar inspecciones regulares de la planta con el fin de evitar

invasión de insectos o roedores.

-

En casos extraordinarios la ejecución de las operaciones de control de

plagas recae en terceros subcontratados y son supervisados por el jefe de saneamiento.

4.4.15.3. Control de Roedores

91

-

Las fumigaciones generales a la planta se realiza cada 06 meses, el

Jefe de aseguramiento de la calidad será quien solicite la fumigación general de la planta.

-

El responsable de realizar las inspecciones en los almacenes es el

encargado de almacén.

-

El jefe de saneamiento deberá registrar toda fumigación realizada a la

planta, y si esta es realizada por personal subcontratado deberá constar con un certificado de fumigación.

4.4.15.4. Control de insectos

-

Las fumigaciones contra los insectos, se realizaran mensualmente

después de cada producción y deberán ser registrados, el día de la fumigación, las zonas donde se aplico el insecticida y su concentración.

-

El jefe de saneamiento es el encargado de supervisar y registrar las

fumigaciones.

-

La aplicación de los insecticidas estará a cargo por el personal de planta y será aplicada los fines de semana.

Cuadro 2. Programa de fumigación. AMBIENTE

ACTIVIDAD

FRECUENCIA

RESPONSABLE

92 Toda la planta

Fumigación

Cada 06

Debe solicitar la

general

meses

fumigación, Jefe de Comité de Saneamiento

Área de

Fumigación

Cada 03

producción

contra insectos

meses

Almacén de

Aplicación de

Cada 03

insumos y

insecticida

meses

Almacen de

Aplicación de

Cada 03

Producto

insecticidas

meses

Jefe de Saneamiento

Jefe de Saneamiento

envases

Terminado Sala de procesos Eliminación de

Diariamente

Jefe de Saneamiento

Jefe de Saneamiento

desechos

4.4.16. Limpieza y desinfección -

Se colocaran letreros claros que instruyan a los empleados, el procedimiento, la frecuencia y cuando deben lavarse y desinfectarse las manos. Estos carteles pueden estar fijados

-

en las salas de elaboración y en todas aquellas áreas donde el personal manipule los alimentos, equipos y materiales.

-

Para la limpieza de los equipos se podría usar chorros de agua alta presión en combinación con detergentes alcalinos clorados. La temperatura no debe ser mayor a los 60°C, porque temperaturas mayores producen la coagulación de

93 las proteínas las que forman una película sobre las superficies de los equipos. -

Los

materiales

y

equipos

deberán

ser

lavados

y

desinfectados adecuadamente. -

La desinfección general de la planta estará bajo la supervisión de una o más personal responsables, quienes aseguraran

el

cumplimiento

y

efectividad

de

las

operaciones sanitarias. -

El encargado deberá inspeccionar los servicios higiénicos antes de cada producción para verificar si se cuentan ordenados y si se cuentan con todos los implementos de limpieza necesarios.

-

Los servicios higiénicos deben disponer como mínimo de:

•

Agua

•

Jabón líquido desinfectante

•

Papel higiénico

•

Papel toalla

•

Tachos de basura con bolsa -

Los tachos de basura no deben recargarse.

94 -

Deberán ser limpiados y desinfectados semanalmente con detergente y desinfectante.

-

Las instalaciones de lavado y desinfección de manos, junto a la zona de envasado deberá mantener alcohol de 70°, para la desinfección de manos del personal de envasado, además se deberá mantener un tacho de papeles.

Cuadro 3. Frecuencia de Limpieza. AMBIENTE / EQUIPO DE LA PLANTA

FRECUENCIA DE LIMPIEZA

Toda la planta (limpieza general y

Mensualmente, después de cada

profunda) Almacén de producto terminado Almacén de insumos Sala de producción y envasado

producción. Semanalmente Mensualmente Diariamente antes de cada turno

Baños y vestidores

Diariamente antes de cada turno

Sala de lavado de envases

Diariamente antes de cada turno

Tanques de almacenamiento de agua

Cada 3 meses

para el envasado Depósitos de basura de la sala de

Diariamente

proceso

95 Depósitos de basura en la zona de desecho Ventanas, techos

Diariamente Semanalmente

4.4.17. Mantenimiento y calibración de equipos El jefe de la planta es el encargado de llevar un registro sobre el mantenimiento, reparación y/o cambios de los equipos y maquinaria, en este se señalara la fecha de ocurrencia (mantenimiento, reparación y/o cambio) responsable y fecha de la próxima revisión. Estos datos se registran en el formato denominado Hoja de Registro de Mantenimiento de maquinarias y Equipo. Los instrumentos de control utilizados para mediar, regular o registrar parámetros que controlan o previene el desarrollo de microorganismos en el producto, deberán ser precisos, calibrados. Conservados en buen estado y se debe de disponer del número suficiente de instrumentos para los distintos usos. 4.4.18. Transporte y estiba

-

El transporte debe mostrar buen estado de conservación.

-

El vehículo debe contar con neumáticos de repuesto.

-

Realizar control de plagas para el vehículo.

-

El vehículo debe contar con un equipo contra incendios.

96

-

El

producto

que

se

transporta

se

debe

estibar

y

apilar

adecuadamente.

-

El personal de transporte debe contar con su uniforme completo.

-

Se debe tener registros de los productos transportados

V.

5.1.

DISCUSIÓN

Reconocimiento de la empresa

5.1.1. Ubicación La planta Agroindustrias SHADAI S. C. R. L. para embotellar agua, está ubicada en el Kilometro 3,5 de la Carretera Tingo María Huánuco, dentro de la Red Urbana del Pueblo Joven Buenos Aires de la ciudad del Distrito de Rupa-rupa, lo cual se podría decir cerca en función del transporte.

97 MAYNARD (2000), sugiere que una planta industrial debe situarse en aquel punto en que tenga el costo añadido de transporte de materia prima más bajo.

5.1.2. Organización. La Empresa Agroindustria SHADAI S. C. R. L., se encuentra organizada de una forma estructural de tipo horizontal, que es un medio primordial para alcanzar las ventajas técnicas y económicas, sobre todo la división de trabajo, tal como indica KAST Y ROSENZWEIG (1997).

5.2. De la distribución de la planta.

5.2.1. Áreas del proceso productivo

5.2.1.1. Sala de Producción La sala de proceso de la planta presenta un sistema de flujo en forma de “U”, en esta distribución, un producto se realiza en un área donde el material está en movimiento y dispone cada operación a lado de la siguiente con la finalidad de que el material recorra distancias mínimas para evitar riesgos de contaminación tal como recomienda (MUTHER, 1985). En la sala de procesamiento se encuentran todos los equipos para el tratamiento de agua incluyendo el área de lavado, lo cual no cumple

98 con las BPM que recomienda CARMONA (2010) que dice que cualquier área de lavado no debe estar junto a la sala de proceso.

5.2.1.2. Almacén de producto terminados El espacio de almacén debe estar bien distribuido para un buen control de existencias, la cual la planta cumple con lo establecido como lo menciona MAYNARD (2000). Este ambiente está ubicado dentro de la planta, MAYNARD (2000), recomienda que dicho almacén deba estar cerca de la sala de proceso, para evitar pérdidas de tiempo de trabajo.

5.2.1.3. Almacén de insumos Este almacén está ubicado en un ambiente dentro de la planta, donde puede mantener una conexión constante con el proceso productivo y con los elementos de la producción, tal como recomienda MUTTER, (1995).

5.2.2.

Los servicios higiénicos Esta ubicado entre la sala de proceso y los almacenes lo cual

no esta bien diseñado si lo aplicamos un análisis de proximidad debido a que por su cercanía puede originar una contaminación cruzada citado por CARMONA 2010. Con relación al aseo y presentación personal cumple todo lo estipulado por las BPM citado por CARMONA (2010), donde indica que el

99 personal no debe presentar infecciones a la piel y uñas deberán mantenerse limpias, cortas y sin esmaltes, el cabello debe estar recubierto no deberá usarse sortijas, pulseras o cualquier otro objeto de adorno el personal también debe contar con mascarillas y guantes.

5.2.3.

Vestuarios El vestuario es adyacente a los almacenes cuando debiera ser

un ambiente junto a los servicios higiénicos contraviniendo lo que recomienda las BPM citado por CARMONA (2010).

5.2.4.

Oficina istrativa La oficina istrativa de la planta de agua embotellada está

ubicado en un ambiente adyacente a las áreas de procesamiento dentro de la planta, donde pueda mantener una constante supervisión de las diferentes áreas, tal como recomienda MUTTER, (1995).

5.3. Del proceso para purificar el agua para el embotellado

5.3.1. Proceso de purificación

5.3.1.1. Captación de agua

100 La captación del agua es de la red pública, coincidiendo lo que manifiesta GARCÍA G. J., (1988), quien indica que el agua a tratarse debe provenir de ríos, lagos, quebradas, manantiales o de la red de servicio de agua.

5.3.1.2. Primer filtrado Las impurezas que son arrastrados por el flujo desde la fuente de abastecimiento son eliminados por filtración tal como lo recomienda CEAS, Comisión estatal de Agua y Saneamiento. 1993

5.3.1.3. Llenado Toda agua para su tratamiento debe ser almacenada en unos tanques o cisternas para luego ser tratado químicamente así lo dice DELTA (2001-2002), siendo de esta manera como se realiza en la planta.

5.3.1.4. Almacenado El tratamiento químico es con Hipoclorito de Sodio en concentraciones mínimas de 3 ppm tal como lo indica ROGOLA (1999); manifestando además que ésta cloración permite eliminar microorganismos del agua y que el reactivo debe actuar de 1 a 2 horas.

5.3.1.5. Bombeado

101 El agua debe ser transportada por una bomba durante cualquier proceso para garantizar su fluidez lo indica BRENNAN (1980) y es la forma como se realiza en la planta.

5.3.1.6. Segundo filtrado En la planta existe un segundo filtrado con la finalidad de eliminar los precipitados y flóculos que se forman durante el tratamiento químico, tal como lo recomienda DELTA (2001-2002).

5.3.1.7. Almacenado El agua se almacenado en tanques después del filtrado para luego ser bombeados al igual que lo manifiesta MÉNDEZ (2002)

5.3.1.8. Bombeado Para los procesos donde no interviene la gravedad es necesario realizar un bombeo lo indica MÉNDEZ (2002) y es la forma que se opera en la planta.

5.3.1.9. Filtrado con filtro multimedia Es necesario realizar un del agua pasa en los filtros de Arena y grava en los que se detendrán los sólidos en suspensión o partículas más grandes lo recomienda GARCÍA (1988) y es la forma como se filtra con los filtros multimedia en la planta.

102 5.3.1.10. Filtrado con filtro de carbón activado El agua pasa por un Filtro de Carbón Activado para eliminar los olores y sabores presentes producidos por la materia orgánica y el cloro presente es la forma que opera la planta según recomiendan RODRÍGUEZ y MOLINA (1987)

5.3.1.11. Filtrado con filtro pulidor MÉNDEZ (2002), aconseja que el agua deba pasar por los Filtros Pulidores para retener partículas de carbón presente en el agua, siendo la razón por la que se hace esta operación en la planta.

5.3.1.12. Esterilizado En la planta el agua pasa por la luz que emite una Lámpara Ultravioleta que inhibe la capacidad de reproducción de las bacterias que pudiera haber pasado de las operaciones anteriores, tal como lo indican DÍAS y LILIANA (2002).

5.3.1.13. Envasado El agua pura es envasada en forma casi inmediata para evitar su contaminación lo dice MÉNDEZ (2002) y es la forma como se realiza en la embotelladora.

103 5.3.2. Proceso de embotellado y embalaje

5.3.2.1. Proceso de Embotellado En la planta la botella

es

etiquetada y

tratada antes

de

completar el proceso de embotellado, tal como lo recomienda METCALF y EDDY (1996).

Envases Cuando se envasa en botellones estos deben ser bien lavados manualmente cuando la planta no esta automatizada y luego bien enjuagados, tal como se hace en la embotelladora y lo recomienda METCALF y EDDY (1996).

Agua purificada En la planta el agua purificada es bombeada y alimentada al tanque de la Llenadora, de la misma manera que lo dicen METCALF y EDDY (1996).

Llenado El envase es llenado hasta una medida predeterminada lo dicen METCALF y EDDY (1996), siendo la forma como se realiza en la fábrica.

Tapado

104 METCALF y EDDY (1996) dicen que el tapado inmediato es para aislar el producto del medio circundante lo cual se tiene en cuenta y se hace en la embotelladora.

Tapas Las tapas son roscadas para garantizar su hermeticidad tal como lo recomiendan DÍAS y LILIANA (2002).

5.3.2.2. Proceso de Embalaje En esta etapa como ya manifestamos esta en proceso de implementación.

Etiquetado y codificado No

hay

recomendaciones

ni

menciones

por

autores

consultados, pero se realiza en la planta.

Encajonadora Facilita el transporte y la comercialización si son botellas pequeñas, lo dice MÉNDEZ (2002) y se realizara en la planta.

105

VI.

CONCLUSIONES

Según el Plan de trabajo desarrollado y los objetivos enmarcados en función a los resultados podemos llegar a las siguientes conclusiones:

106



Se logró cimentar los conocimientos de ciencia, tecnología e ingeniería de los alimentos orientados con la industria del agua embotellada.



Se pudo conocer la forma de organización de la Empresa Agroindustria SHADAI S. C. R. L.



Se logro conocer las fases del proceso de la planta de agua son: proceso de purificación del agua, proceso embotellado y proceso de embalaje. Donde la primera fase que es la más importante tiene las siguientes operaciones: captación de agua, Primer filtrado, Llenado, Almacenado, Bombeado, Segundo filtrado, Almacenado, Bombeado, Filtrado con filtro multimedia, Filtrado con filtro de carbón activado, Filtrado con filtro pulidor, Esterilizado, Envasado.

VII.

RECOMENDACIONES

Concluido el informe de prácticas pre profesionales podemos recomendar lo siguiente:

107

•

Modernizar el proceso tradicional incorporando nuevos equipos con mayor capacidad.

•

Se debe capacitar al personal en seguridad industrial y BPM, siquiera una vez por semana en un tiempo de 30 a 40 minutos.

•

Se debe implementar el envasado de botellas medianas y pequeñas ya que el producto de la planta tiene aceptación en el mercado.

VIII. BIBLIOGRAFÍA A.O.A.C. 1995. ASSOCIATION OF OFFICIAL ANALYTICAL CHEMISTS. Oficial Methods of Analysis. Ed. Arlington. USA. 37: 2

108 ARANA M. O. E.

1996.

Tratamiento de Aguas residuales para reuso

Agrícola industrial y urbano. Tesis de Doctorado. Pacific Western University. . AWWA. 1984. Water Treatment. USA. New York. BRASQUET C. y CLOIREC, P. L. 1997. Adsorption onto actived carbon fibers: aplication to water and air treatments Pp 1307-1313. Carbón, Vol 35, N°9. BRENNAN, J. 1980. Las operaciones de la Ingeniería de los Alimentos. 2da. Edc., Edit. Acribia. Zaragoza, España. 540 p. CARMONA, R. A. A. 2010. Diseño de Plantas Agroindustriales. Pre Edición de Texto Universitario. FIIA. UNAS. Tingo María. CEAS, Comisión estatal de Agua y Saneamiento. 1993. El suministro de agua. México, D.F. (http://lanic.utexas.edu/la/Mexico/water/libro.html). CHEREMISINOFF, N. F.

1995.

Handbook of water and waster water

treatment technology. Editorial Dekker. Inglaterra. CLARIMEX.

2000.

El misterio del Carbón Activado. México. E-mail:

(http://www.activatedcarbon.com.mx). CLASBY J. L.; BAUMANN E. R. 1977. Wastewater Filtration, E.P.A. DE LEÓN DE PAZ, O. R. 2006. Manejo de sólidos en Ingeniería Química. Tercera remodelación. Universidad de san Carlos de Guatemala, Facultad de Ingeniería. DELTA Tecnología, S.A. de C.V. 2001-2002. Agua purificada. ACS. Medio Ambiente. México.

109 DESROSIER, N. W. 1984.

Conservación de alimentos. 2da. Ed. Ed.

Continental. México. DESROSIER, N. W. 1995. Elementos de Tecnología de Alimentos. 3ra edic. Edit. CECSA. México. 783 p. DÍAS D. M. y LILIANA S. O.

2002.

Desinfección de Agua Con luz

Ultravioleta. Gerr- ex, S.A de C.V. Febrero. Liliana Serrano Ortega, sociólogo urbano, es asistente directivo general de Ger-mex. México, 2002. Tels: +52(55) 5341-5307 [email protected] FANG, C. S. y LAI, P. M. C.

1996.

"Microwave regeneration of spent

powder activated carbon", Chem. Eng. Comm. Vol.147, pp. 17-27. FELDER, R.; ROSSEAU, R.

1981.

Principios básicos de los procesos

químicos. Ed. El Manual Moderno. México. FIERRO C. V. M. 1992. Anteproyecto de un sistema para el tratamiento y recurso de las aguas residuales. Tesis Profesional, Departamento de Irrigación, Universidad Autónoma Chapingo. Chapingo, México. FLORES, W.

2006.

Generación de valor agregado a la producción

agropecuaria a través de la pequeña agroindustria rural. Programa DAIR – CITA. San José, Costa Rica. GARCÍA G. J. 1988. Agua para la Industria. Departamento de Ing. Química y Nuclear. Universidad Politécnica de Valencia. España. GONZÁLES, G. C. 2001. La luz Ultravioleta, una Solución amigable con el medio ambiente para la desinfección del agua y el Aire. AQUA – MASTER, Julio. GRAY, N. F. 1999. Water technology. Editorial Arnold. Gran Bretaña.

110 GROOCOCK, N.H. 1984. Disinfection of drinking water by ultraviolet light. J. of the Institute of Water Engineers and Scientists, vol. 38 (20): 163172. HARRIS, G. D. Ultraviolet

1987.

Adams, V.D., Sorensen, D.L. and Curtis, M.S.

inactivation

of

selected

bacteria

and

virus

with

photoreactivation of the bacteria Water Research; vol. 21(6): 687692. IAWPRC.

1991.

Study Group on Health Related Water Microbiology.

Bacteriophage as model viruses in water quality control. Water Research; vol. 25(5):529-545. ISNTAPURA. 2000. Cuernavaca Morelos. Subida a Chalma No. 2044. Col. Lomas

Tetela.

Tel:

(52)(777)

380-07-91.

E-mail:

[email protected]. (http://www.instapura.com.mx). JAGGER, J.

1967.

Introduction to research in ultraviolet photobiology.

Englewood Cliffs, New Jersey: Prentice-Hall Inc. KAST, E. F. Y ROSENZWEIG, E. J. 1997. istración en las Organizaciones. 4ta edición Ed. Mc Graw – Hill. 753p KAWAMURA S. 1975. Design and Operation of High – Rate Filter, Parte 2, J. AWWA, vol. 67, p.653. MARTINES, B. R. y GONZÁLES, M. G. 2000. Tratamientos Avanzados de las Aguas y Aguas Residuales. Tesis Profesional Departamento de Irrigación. Universidad Autónoma Chapingo. México. MARTÍNEZ, S. F. y GUTIERREZ C. N.

1995.

Máquinas hidráulicas.

Departamento de irrigación. Chapingo, México.

111 MAYNARD, H. B. 2000. Manual de ingeniería y organización industrial. 3ra edición, Ed. Reverté, S.A. Barcelona – España. 1900p. MATATOV MEYTAL, y SHEINTUCH, M. 1997. "Abatement of Pollutants by Adsorption and Oxidative Catalytic Regeneration", Ind. Eng. Chem. Res., 36, 4374-4380. MCCABE, S. H.

2003.

Operaciones Unitarias ingeniería química. Sexta

edición. Editorial McGRAW - Hill. México. MÉNDEZ CH. L. C. 2002. Manual de tratamiento de agua para consumo humano. Facultad de Química. UNAM. México, D.F. METCALF, E. L. y EDDY, H. P.

1996. Ingeniería Sanitaria. Vol.1, Editorial

McGraw-HILL. México. MEULEMANS, C.C.E.

1986.

The basic principles of UV-sterilization of

water. In: Ozone + Ultraviolet Water Treatment, Aquatec Amsterdam. Paris: International Ozone Association, 1986: B.1.1-B.1.13. MISHRA, V. S. et al. 1995. Review wet air oxidation. Revista de Ingeniería Química industrial, N°34, pp 2-48. Inglaterra. MUNAKATA, N.

1991.

Daito, M. and Hieda, K. Inactivation spectra of

Bacillus subtilis spores in extended ultraviolet wavelengths (50300nm) obtained with synchrotron radiation. Photochemistry and Photobiology; vol. 54(5):761-768. MUTHER, R. 1985 Distribución de planta 3ra edición Ed. Hispano Europea Barcelona – España. 432p NEWATER. Filtración. Argentina, 2002. Tel: 011-4555-6050, 0800-222-6392. E-mail: [email protected]. (http://www.filtrar.net)

112 O'BRIAN, W. J.; HUNTER, G. L.; ROSSON, J. J.; HULSEY, R.A. AND CARNS, K. E. 1995. Ultraviolet system design: past, present and future. In: Proceedings Water Quality Technology Conference, New Orleans, LA., Nov. 12-16. AWWA; 271-305. PIETROBON, E. T.. 2000. Desinfección por luz ultravioleta. Director General de

Tech

Filter

Indaiatuba,

São

Paulo,

Brasil.

E-

mail:

[email protected]. ROGOLA L. M.

1999.

Tratamiento de Aguas Industriales. Editorial

ALFAOMEGA, MARCOMBO. México, D.F. ROMERO R. J. A.

1999.

Calidad del Agua. Escuela Colombiana de

Ingeniería. 2da Edición. Alfaomega. Colombia. SAKADA, A; et al. Treatments:

1996. Application

“Activated Carbon Membrane for Water to

Decolorization

Wastewater”, Adsorption, N°, pp 93-98.

of

Coke

Furnace

113 SALAS J. y GARRIDO C. 1997-2002. El carbón activado granular. España. E- mail: [email protected]. (http://www.drpez.com/drcol51.htm) SAWYER, N.; MCCARTY, P. L. 1967. Chemistry for Sanitary Engineers, McGraw-Hill Book co. SERVIN R. J. L.

2000.

Metalurgia de Minerales No Metálicos. E-mail:

[email protected] SINA, J.

2001.

Manual de operaciones de alimentos. Guatemala,

Universidad de san Carlos de Guatemala, Facultad de Medicina Veterinaria. SONNTAG, C. V. AND SCHUCHMANN, H. P.

1992.

UV disinfection of

drinking water and by-product formation-some basic considerations. J Water SRT–Aqua; vol. 41(2):67-74. STANLEY, E. M.

1994.

Enviromental Cemistry. Sexta edición. Editorial

THOMAS, J. J. 1971. Lay out y mantenimiento de la planta. Ruddell Reed Jr. Argentina.Lewis Publishera. USA. STEEL, E.W., MCGHEE T.J. 1979. Water Suply and Sewerage, 5ª. Ed; McGraw Hill Book Co.. TOMASKO, D. L., et al. 1993. Pilot Scale Study and Design of a Granular Activied Carbon Regeneration Process Using Supercritical Fluids, Enviromental. Program, Vol. 12. No. 3, pp 208-217. USEPA.

1989.

Guidance Manual for Compliance with the Filtration and

Disinfection requirementes for Public Water Systems Using Surface Water Sources. International Ozone Association: www.int-ozoneassoc.org.

114 USEPA.

1996.

Ultraviolet light disinfection technology in drinking water

application – an overview. EPA 811-R-96-002 Washington, DC: U.S. Environmental Protection Agency, Office of Ground Water and Drinking Water. WOLFE, R.L.

1990.

Ultraviolet disinfection of potable water, current

technical and research needs. Envir. Sci. Technol. vol. 24(6):768-773.

ANEXO

115

Anexo 1. MATERIALES Y EQUIPOS A.1.1. Sulfato de aluminio e Hipoclorito de calcio. Sulfato 45 g, hipoclorito 7 g para 1100 litros

116

A.1.2. Desinfectante ( neocloram)

A.1.3. Tapas

117

A.1.4. Surtidor

118

A.1.5. Vasos

A.1.6. Envases. (Con tapa rosca, transparentes y semitransparentes)

119

A.1.7. Etiquetador

120

A.1.8. UV

121

A.1.9. Filtros (cuarzo, carbono y pulidor )

122

A.1.10. Motor

123

A.1.11. Enchufe

124

A.1.12. Tanques

125

A.1.13. Grifo

A.1.14. Vehículo

126

A.1.15. Almacén

127

A.1.16. Lavatorio

Anexo2. PROCEDIMIENTO

A.2.1. Lavado de los envases

128

A.2.2. Enjuagado

129

A.2.3. Verificar si el agua esta listo pa envasar

130

131

A.2.4. Envasado

132

133

A.2.5. Etiquetado

134

A.2.6. Almacenado

135

A.2.7. Lavado del tanque

136

UNIVERSIDAD NACIONAL AGRARIA DE LA SELVA FACULTAD DE INGENIERIA EN INDUSTRIAS ALIMENTARIAS

PRÁCTICA PREPROFESIONAL: “PROCESAMIENTO DE AGUA DE MESA EN BOTELLONES Y ESTABLECIMIENTO DE BPM EN LA EMPRESA AGROINDUSTRIAS SHADAI S. C. R. L.”

EJECUTORA

: Alumno: Soyer Baldoceda Angélica

ASESOR

: Ing° Yolanda Jesús Ramírez Trujillo

LUGAR DE EJECUCION : Empresa Agroindustria Shadai S. C. R. L. FECHA DE EJECUCION : Del 23 de Enero al 23 de Abril del 2012

137

Tingo María – 2012