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PROYECTO DE INVESTIGACIN CIENTFICA

CDIGO DEL PROYECTO:Palabras claveI. GENERALIDADES

1. Titulo

EVALUACIN FISICOQUMICA DE AGUAS RESIDUALES GENERADAS EN LA EMPRESA ALPES CHICLAYO S.A.C EN EL MES DE NOVIEMBRE DE 2014.

2. Personal Investigador

2.1. Autores Bocanegra Rojas Yanina Del Roco Vasquez Ugaz Claudia Araceli2.2. AsesorRobles Ruiz Juan Francisco3. Tipo de Investigacin

3.1. De acuerdo al fin que se persigue Aplicada3.2. De acuerdo al Diseo de Investigacin Descriptiva

4. rea de Investigacin

Tecnologa del Ambiente

5. Lnea de Investigacin

Contaminacin Ambiental

6. Localidad e institucin de ejecucin

Localidad: Distrito de Pacora en la Empresa Alpes Chiclayo S.A.C Institucin: Laboratorio ECOPLANET E.I.R.L.

7. Duracin del Proyecto 4 meses

8. Fecha de inicio: 20/10/2014

9. Fecha de trmino: 19/02/2015II. ASPECTOS DE LA INFORMACIN1.0 .REALIDAD PROBLEMTICA1.1 Planteamiento del Problema El agua es un recurso natural, indispensable para el desarrollo de las actividades humanas, que al ser utilizadas se combinan con otras sustancias convirtindose en aguas residuales. Si stas no se manejan apropiadamente, la materia orgnica disuelta se descompone generando gases, malos olores y desarrollndose numerosos microorganismos que pueden ser patgenos causantes de enfermedades (Altamar y Cabarcas, 2011).

Moscoso y Flrez (1991) reportaron que en Amrica Latina alrededor de 400 m3/s de aguas residuales no tratadas estaban siendo dispuestas en los ambientes acuticos libres y en el riego de cerca de 500000 ha, provocando problemas de salud y contaminacin ambiental. La mayora de empresas agroindustriales vierten las aguas residuales a las redes de alcantarillado municipales sin tratamiento alguno, que luego terminan en los lagos, ros y cursos de agua, ocasionando su degeneracin progresiva y afectando su posterior uso. Muchos de los lagos y ros utilizados como fuente de abastecimiento de agua, teniendo altos niveles de contaminacin microbiolgica. Estas mismas aguas superficiales se usan para el riego de culticos agrcolas de consumo humano, incrementando los factores de riesgos ambientales para la salud de la poblacin (Sorrequieta, 2004).

La generacin de aguas residuales en el sector de conservas vegetales es muy elevada sobre todo en cuanto a su volumen o caudal; aproximadamente entre el 70 al 80 % del consumo de agua se vierte en forma de aguas residuales y el 20-30 % restante se incorpora al producto como lquido de gobierno o se pierde en evaporaciones (Canales et al., 2006), se trata por tanto del aspecto medio ambiental ms importante de este sector. El principal punto de consumo de agua suele ser el lavado de la materia prima que puede suponer el 30 al 50% del total (Ainia ,2008).

Las aguas residuales generadas por las industrias del sector agroalimentario contienen altas cargas orgnicas, se caracterizan por presentar elevados niveles de Demanda Bioqumica de Oxigeno (DBO5) y Demanda Qumica de Oxgeno (DQO), y gran cantidad de slidos en suspensin que en algunas ocasiones superan los lmites establecidos en la legislacin actual para el vertido de dichas aguas. Sobre todo Los niveles de DQO y DBO5 se incrementan significativamente en operaciones como el escaldado y la limpieza de las instalaciones. En el escaldado, el agua se carga sustancias como almidones y productos orgnicos solubles procedentes de las frutas u hortalizas (Ainia 2008).

La empresa Alpes Chiclayo S.A.C ubicada en la Panamericana Norte Km.29 de la carretera a Jan en la ciudad de Pacora, dedicada a la elaboracin y exportacin de Conserva de Frijol de palo, no reportan datos de la calidad del agua que ingresa al proceso y las caractersticas de las aguas residuales que estas generan por lo que esta investigacin nos ayudar a diagnosticar la situacin actual de dicha empresa teniendo en cuenta los Valores Mximos Admisibles de acuerdo al Decreto Supremo 021- 2009-VIVIENDA para los parmetros fisicoqumicos.

1.2 Formulacin del ProblemaCules son los parmetros Fisicoqumicos de las Aguas Residuales generadas en el proceso de conserva de frijol de palo de la Empresa Alpes Chiclayo S.A.C en el mes de Noviembre de 2014?

1.3 Justificacin e importancia del estudioSe justifica la ejecucin de este proyecto de investigacin desde las perspectivas:a. TecnolgicaEn la empresa Alpes Chiclayo S.A.C, se pretende realizar un diagnstico sobre el vertido de aguas residuales industriales en el sector de conserva de frejol de palo ya que hasta la fecha no se tienen registros de la calidad del agua que ingresa al proceso y las caractersticas de las aguas residuales que estas generan. Para ello se llevar a cabo una evaluacin de los parmetros fisicoqumicos por la empresa ECOPLANET E.I.R.L que cuenta con equipos especializados de medicin de alta tecnologa, obteniendo resultados exactos y confiables.Los anlisis obtenidos de las aguas residuales ayudarn a proteger el medioambiente concientizando a la empresa a cumplir los lmites reglamentarios. En caso de detectarse niveles de contaminacin elevados se deber recibir la asesora tcnica en depuracin de aguas residuales estableciendo soluciones como la implementacin de un sistema de tratamiento.b. Social y ambiental La presente investigacin se realiza, para dar a conocer los parmetros fisicoqumicos de las aguas residuales en la empresa Alpes Chiclayo S.A, para ver si cumple con los estndares establecidos por el Decreto Supremo 021- 2009-VIVIENDA, minimizando los daos que causan, para as cuidar nuestro ecosistema y evitar la contaminacin del medio ambiente.

c. EconmicaLas malas prcticas de uso del alcantarillado sanitario y el no cumplimiento de los VMA (valores mximos admisibles) causan perjuicios econmicos a la empresa, deterioro de redes de alcantarillado y estaciones de bombeo, atoros y colapsos de tubera, incremento de los costos operativos. Elpago adicional, que puede ser desde el 5%, hasta 20 veces la tarifa de alcantarillado teniendo como costo base S/. 1.88 por metro cbico para usuario industrial. La importancia de este estudio es informar a la empresa la composicin de las aguas residuales que genera y as saber cul es el estado con las que son vertidas al sistema de alcantarillado y evitar las multas respectivas.

1.4 Objetivos1.4.1. Objetivo General Evaluar los parmetros fisicoqumicos de las aguas residuales de la empresa Alpes Chiclayo S.A.C en el mes de noviembre del 2014. 1.4.2. Objetivos especficos Diagnosticar la situacin actual de las aguas residuales en la empresa Alpes Chiclayo S.A.C. Evaluar los parmetros fisicoqumicos de las aguas residuales de la Empresa Alpes Chiclayo S.A.C de acuerdo al Decreto Supremo 021- 2009-VIVIENDA.

2.0 .MARCO TERICO2.1 Antecedentes del Problema El Centro de Actividades regionales para la produccin limpia (2001), menciona que los principales impactos ambientales que puede provocar la emisin de contaminantes procedentes de la industria de conservas se basan una DBO5 relativamente alta. Seal los niveles de DBO5 en distintas conservas vegetales en el vertido de aguas residuales a la salida de la fbrica entre ellas, judas verdes y maz con un promedio de 270 mg/l, esprragos 354 mg/l, conserva de tomates en un rango de 616 1870 mg/l.

La Divisin de Recursos Hdricos y Medio Ambiente (2005), menciona que la calidad de los residuos industriales lquidos, en general, es ampliamente variable no slo durante el da, sino tambin dentro de industrias del mismo rubro. Seal la carga contaminante de aguas residuales en conservas vegetales, los niveles de DBO5 que vara en un rango de 90 a 3000 mg/l y en cuanto a SST de 200 a 2300 mg/l.

Ainia (2008), menciona que los detergentes y desinfectantes (proceso de cloracin, antes de la primera seleccin y el blanqueado) aaden tambin DQO al vertido de aguas residuales por lo que debe utilizarse en dosis adecuadas.

Canales et al 2006, menciona que las caractersticas de las aguas residuales vertidas difieren muy significativamente en funcin de la materia prima procesada, tanto en volumen como en carga contaminante. Indic la carga contaminante de aguas residuales en conservas vegetales, los niveles de DBO5 en un rango de 170 a 7000 mg/l y SST de 60 a 3000 mg/l. Garca Y Giovanny (2011), menciona que la relacin que existe entre DBO/DQO menor que 0.2 se interpreta como un vertido de tipo inorgnico y si es mayor que 0.6 como orgnico.2.2 Base Terica 2.2.1 El agua como recurso Brack y Mendiola (2000), mencionan que el agua es un recurso natural renovable que se regenera continuamente mediante el ciclo del agua o ciclo hidrolgico.

Los mismos autores mencionan que el ciclo del agua es el resultado de la energa calorfica del Sol sobre el agua y constituye un proceso continuo de renovacin y que el agua es un recurso indispensable para los seres vivos en trminos generales y para los humanos en especial. Su importancia se atribuye a los siguientes aspectos:

1. Es fuente de vida, sin ella no pueden vivir ni las plantas, ni los animales ni los seres humanos. 2. Es indispensable en la vida diaria,por los diversos usos tales como; domstico, industrial, agrcola, ganadero, en acuicultura, uso medicinal, deportivo y uso municipal en las ciudades para riego de parques y jardines.

Brack y Mendiola (2000), en el Per, y en especial en la vertiente del Pacfico se utilizan al ao unos 15 827 452 000 m3, de los que, el 82% se destinan a usos agrcolas, urbanos, industriales, y mineros. El resto es para uso energtico. En la vertiente del Atlntico el volumen anual utilizado est en los 6 288 648 000 m3, con el 64,3% para fines energticos (ro Mantaro) y el resto para fines agrcolas, poblacionales, mineros, pecuarios e industriales. En la vertiente del Titicaca el volumen utilizado es de 106 590 000 m3, siendo el uso agrcola, el ms importante.En la distribucin y el uso del agua en el Per se presentan problemas resaltantes, influenciados directamente por las actividades humanas:

1.- Destruccin de las fuentes de agua por la tala y quema de los bosques, y el mal manejo de las cuencas. 2.- Contaminacin de ros, lagos y mares por desages de las ciudades, de las industrias, relaves mineros y vertimiento de productos qumicos (herbicidas, insecticidas, fertilizantes). 3.- Desperdicio; a pesar que en muchos lugares, especialmente en las zonas ridas, el agua es muy escasa, sta se desperdicia de muchas formas. Por una parte, se pierde agua por las malas instalaciones urbanas y caseras y, por otra parte, el agua es mal usada o usada sin conciencia de ahorro.Estos problemas deben ser solucionados, porque afectan tanto a las actividades como a la salud humana por lo que todos deben cooperar en superar estos problemas y conservar el agua con estrategias tales como: 1. cuidar las fuentes de agua, es decir, no talar los bosques en las orillas de los ros y quebradas, porque la falta de cobertura vegetal aumenta la erosin y los sedimentos, y disminuye el rgimen de agua por menor infiltracin. 2. controlar la contaminacin del agua, no verter los desages de ciudades, industrias, establos, etc., en los ros, lagos y mares. En nuestro pas an subsiste la mentalidad que el ambiente es el basurero natural y que las aguas se llevan todo y en forma muy barata. No verter los relaves mineros en los ros, en los lagos y en el mar. Estos desechos de la industria minera son txicos para la vida acutica y para la salud humana. No echar la basura al agua de ros, mares, lagos, etc. En este sentido los municipios tienen una alta responsabilidad en disponer de los desechos en lugares especiales y 3. Ahorrar el agua, en lugares de escasez se deben evitar las prdidas desde la captacin (tanques y reservorios) hasta su distribucin en los hogares (cerrar bien los caos y arreglar los defectuosos).Fair et al. (2001), al referirse al abastecimiento y evacuacin de aguas de las comunidades mencionan que las ciudades reciben agua para muchos fines: 1.- Para usos potables y culinarios.2.- Para lavado y baos.3.- Para limpieza de ventanas, paredes y pisos. 4.- Para calefaccin y acondicionamiento de aire. 5.- Para riego de prados y jardines.6.- Para riego y lavado de calles.7.- Para llenado de piscinas y estanques de vadeo. 8.- Para exhibicin en fuentes y cascadas. 9.- Para generar energa hidrulica y de vapor. 10.- Para emplearla en numerosos y variados procesos industriales. 11.- Para proteccin de la vida y la propiedad contra incendios y 12.- Para eliminar desechos caseros perjudiciales y potencialmente peligrosos (aguas negras) y aguas residuales industriales.

Este uso mltiple de las aguas naturales es el que obliga a establecer un control estricto de su calidad.

La interdependencia entre el suministro de aguas y la evacuacin de las residuales es ms pronunciada conforme avanza la urbanizacin regional y la economa general y sanitaria: El nexo entre el abastecimiento de aguas y la evacuacin de las residuales, es el sistema de tuberas de abastecimiento de agua y eliminacin de las residuales de los hogares, establecimientos comerciales e industrias.

2.2.2 Descripcin del proceso de Conserva de gandul Recepcin de materia primaCosecha.- El momento de cosecha se determina principalmente por el aspecto de las vainas, las cuales deben estar hinchadas, de un color cambiante; del negro al verde claro. Para esto, lo cultivos deben inspeccionarse antes de la cosecha. Almacenaje.- Lo ideal sera que las verduras se procesaran el mismo da de su cosecha, pero esto no siempre sucede por lo que se hace necesario el almacenamiento preliminar de estos productos. Este almacenaje debe hacerse en las mejores condiciones y por el tiempo ms corto posible, ya que el proceso de maduracin contina an en forma lenta, y el producto no tendr las caractersticas que tena cuando fue cosechado. Se recomienda las siguientes temperaturas y tiempos de almacenamiento: 0 a 5 C y de 2 a 3 das.

DesgraneDebe ser inmediatamente despus de la cosecha, un retardo en el desgrane puede provocar el humedecimiento y fermentacin de las lentejas, se hace en forma manual y cuando es en grandes cantidades, deber ser en mquinas desgranadoras. El rendimiento en grano es una caracterstica de cada variedad, segn la vaina sea grande o pequea; tambin depende de factores externos como: Clima, suelo, fertilizantes, etc.

LavadoEl grano que proviene de la desgranadora por lo regular, presenta suciedad en la superficie e impurezas, por lo que debe lavarse con abundante agua clorada regularmente por inmersin en agua corriente.Esta operacin consiste en separar los contaminantes que pueden presentar los vegetales: tierra, piedras, restos vegetales, suciedad adherida, insectos, fertilizantes, plaguicidas, microorganismos, etc. (Canales et al ,2006).

Seleccin y clasificacinPara lograr un producto final de ptima calidad, la materia prima que se utiliza deber ser igualmente de muy buena calidad; es por este motivo que se hace necesario una seleccin para separar todo grano que no est apto sanitariamente. Blanqueado o escaldadoEl escaldado es un proceso trmico de corta duracin importante para la preparacin de las materias primas vegetales. Generalmente consiste en mantener el producto durante segundos o minutos a temperaturas prximas a 75-100 C. (Canales et al ,2006).Es una operacin previa de vital importancia en los procesos de conservacin. Sus objetivos son:1.- Eliminar los gases ocluidos en los tejidos celulares de forma que se evitan corrosiones en los envases al reducirse el oxgeno residual en el interior del envase y se incrementa la densidad del producto para que no flote en el lquido de gobierno. 2.- Inactivar las enzimas para evitar la aparicin de olores, colores y sabores anormales. Este objetivo es primordial en la congelacin ya que de otra forma las enzimas seguiran actuando provocando modificaciones del producto y reduciendo su vida til.3.- Reblandecer el producto de manera que sea ms flexible y ms fcil de manipular durante el envasado, adems se mejora el aprovechamiento de la capacidad del envase.4.- Reducir la carga microbiana y mejorar la textura del producto.5. En algunos casos elimina sabores falsos del producto y fija los colores. Respecto al escaldado es una de las operaciones responsables de gran parte de la carga contaminante de los procesos de conservas vegetales (El Centro de Actividades regionales para la produccin limpia ,2001).

Llenado.Es conveniente que la operacin de llenado se realice inmediatamente despus del blanqueado, para asevitar su recontaminacin yfavorecer la temperatura decerrado. Las latas se llenan en los envases previamente revisados y lavados, colocando el producto (gandul) con su respectivo lquido de gobierno (agua y sal).

Sedebellenarconuniformidadyexactitudhastaunniveldeterminado, dejando un volumen superior libre, esto es importante para las operaciones de esterilizacin. Asimismo, de acuerdo a la proporcin de material lquido y slido se tendr una velocidad de penetracin de calor. El lquido de gobierno (agua y sal), debe ser agregado en caliente para favorecer la salida del aire ocluido en la base de la lata. El lquido de cubierta cumple varias funciones: Agregar sabor al producto, favorece la transferencia de calor, desaloja el aire ocluido en el alimento, evitando la corrosin de la lata.

CerradoIndustrialmente el cierre de latas se lleva a cabo en mquinas automticas de doble costura, en dos etapas; con esta mquina el envase, la tapa y el mandril estn estacionarios, los que giran son los rodillos o rolas alrededor del envase. La primera etapa sirve para dar la formacin debida, para enrollar juntos las orillas de la tapa de la lata con los de la lata misma. La segunda etapa consiste en aplanar el doblez producido en la lata en la primera operacin.

Tratamiento trmicoGeneralmente se usa el trmino esterilidad comercial para referirse al tratamiento trmico al que es sometido un alimento enlatado, ya que los alimentos enlatados, procesados adecuadamente y almacenados en condiciones normales pueden presentar esporas que han sobrevivido al proceso trmico y son capaces de desarrollarse. Lo que debe controlarse es el nivel mnimo bacteriolgico en defensa de la salud del consumidor y requiere que para los alimentos poco cidos el tratamiento trmico sea capaz de destruir la espora del Clostridium botulinum y a ciertos microorganismos de escasa termoresistencia como los cocos y bacilos no esporulados. Tratndose de alimentos con pH 6, es decir, poco cidos, requieren un tratamiento trmico a presin y superior a 100 C (entre 115 y 121 C) en aparatos llamados retortas o autoclaves.

Enfriado de latas.Las latas deben enfriarse lo ms rpido posible al final del proceso de esterilizacin, a fin de lograr la uniformidad del proceso y conservar la calidad del producto y evitar el sobre cocido del producto daando su sabor y aspecto.Elaguaparael enfriamiento debe ser limpia y clorada con una concentracin de 100 a 200 ppm. De manera de tener por lo menos 0.2 ppm de cloro activo. De esta manera se evita la contaminacin microbiana del producto al entrar el agua a travs de las juntas.

AlmacenamientoDurante el almacenaje del producto elaborado, es importante regular la temperatura y la humedad. S la temperatura sube, se deteriora el sabor, color, contenido vitamnico y contextura del producto.Ademsalsubirlatemperatura,elvacodentrodelalatadisminuye,produciendoaumento del volumen de la lata en casos extremos.

Finalmente, las bacterias que no se destruyeron durante el proceso, tienden a desarrollarse con el incremento de la temperatura. La temperatura en la bodega o almacn; debe estar entre 10 C (50 F) y 20 C (70F); con el fin de prevenir el deterioro. La humedad; deber estar y mantenerse a un nivel bajo, con el fin de evitar el enmohecimiento de las tapas o latas. Las latas no debern estar en contacto con el suelo, adems deber hacerse un reconocimiento frecuente de las latas, a fin de detectar escurrimientos, abultamientos en los extremos de las latas, herrumbre o tapas rotas. Los escurrimientos pueden deteriorar otros envases sobre los que caiga el lquido

GRFICO N 01: Entrada y salida de materiales Proceso de Produccin Conserva de gandul SALIDASENTRADAS

RECEPCION DE MATERIA PRIMAFrijol de paloVehculo de transporte de paloVehculo de transporte

Residuos Slidos (tierra, polvo)

LIMPIEZA

Residuos Slidos (cscara)DESVAINADO/ DESGRANADO

Agua Residual

Agua

LAVADO Y DESINFECCIN

Granos defectuosos

PRIMERA SELECCIN

Agua Residual

AguaLAVADO Y DESINFECCIN

Agua caliente

BLANQUEADO

Agua Residual

Agua

Agua Residual

LAVADO

Latas

Granos Defectuosos

SEGUNDA SELECCIN

ENVASADO

Agua

ADICIN DE LIQUIDO DE GOBIERNO

Agua Residual

Sal

CERRADO

PESADO

Energa Trmica

Agua Residual

TRATAMIENTO TRMICO

ENFRIADO

Energa Elctrica

CODIFICADO

FUENTE: Propia, (2014)Residuos de Etiquetas

ALMACENADO

Parihuelas con la Conserva terminada

2.2.3 CARACTERSTICAS PRINCIPALES DE LAS AGUAS RESIDUALES INDUSTRIALES EN LA INDUSTRIA AGROALIMENTARIA

El sector de las conservas y zumos se caracteriza por trabajar en la mayora de casos por campaa aprovechando la disponibilidad de las distintas materias primas a lo largo del ao. En cada campaa. En cada campaa se trabaja con diferentes verduras necesitando en ocasiones etapas fabriles distintas y produciendo por tanto un cambio significativo en los niveles de consumo de agua as como en las caractersticas de las aguas residuales producidas. As pues, se trata de uno de los sectores agroalimentarios con mayor variabilidad y estacionalidad de sus aguas residuales (Ainia, 2008).

El consumo de agua depende principalmente del tipo de procesos empleado y en menor medida, del producto que se elabora. En promedio, se puede considerar que el consumo de agua en este sector es bastante elevado.

El principal punto de consumo de agua suele ser el lavado de la materia prima a su recepcin en fbrica que puede suponer el 30-50% del total. Otros consumos importantes son las aguas de transporte, escaldado, limpieza y refrigeracin (Ainia ,2008). El uso de buenas prcticas por parte de los operarios y la utilizacin de sistemas de limpieza eficientes permiten alcanzar importantes ahorros de agua. Existen varios puntos del proceso en los que es posible reutilizar el agua (lavados, esterilizacin, etc.) aunque siempre es recomendable realizar estudios para comprobar que la higiene y calidad de los productos no se ve comprometida.

La mayora del agua consumida en el proceso es vertida una vez utilizada (una o varias veces) y tan solo en algunos casos se incorpora al producto final (liquido de gobierno).

Respecto a la carga contaminante, las aguas residuales de las industrias de conservas de vegetales presentan las siguientes caractersticas generales:

1. Presencia de slidos en suspensin, procedentes de las operaciones de calibrado, pelado y acondicionamiento del producto. Los slidos presentes en las aguas residuales son partculas slidas como piedras, tierra o restos vegetales (recortes, pieles, huesos, materiales primas no conformes, etc.) generados principalmente durante la seleccin y acondicionamiento de las materias primas. (Ainia ,2008). 2. Marcado carcter orgnico por la disolucin de componentes de las materias primas en los procesos de lavado y escaldado principalmente. Es por tanto recomendable evitar la incorporacin al vertido de restos orgnicos ya que una vez presentes en el medio acuoso incrementa los niveles de DQO y DBO5 se incrementan significativamente en operaciones como el escaldado y la limpieza de las instalaciones. En el escaldado, el agua se carga de sustancias como azucares, almidones y productos orgnicos solubles procedentes de hortalizas. Los detergentes aaden tambin DQO al vertido por lo que deben ser utilizados en dosis adecuadas. (Ainia ,2008).3. Alta Biodegradabilidad. Ocasionalmente pueden tener pH extremos, debidos a operaciones de limpieza. En ocasiones se producen tambin vertidos cidos.El nivel de carga contaminante de un vertido puede estar influenciado por varios aspectos: El tipo de alimento procesado (frijol de palo). El sistema de produccin empleado (lavado con duchas o inmersin, escaldado con agua o con vapor, pelado qumico). La presentacin final que se quiera dar a ese producto (en salmuera). El nivel de produccin (sistemas continuos o por cargas). El tipo de industria. Si se han implementado buenas prcticas de gestin medioambiental (menos consumo de agua produce vertidos ms concentrados).La calidad de los residuos industriales lquidos, en general, es ampliamente variable no slo durante el da, sino tambin dentro de industrias del mismo rubro. El cuadro N 01 muestra los rangos de variacin de calidad que reporta la literatura internacional.CUADRO N 01: Parmetros en residuos Industriales LquidosIndustriasDBO, mg/lSST, mg/lNitrgeno orgnico, mg/l

Conservas vegetales90 - 3000200 - 2300

Conservas frutas240 - 1600185 - 640

Ctricos80 - 95025 - 140

Lcteos189056073

Crneos520 - 32000220 - 1521033 - 5400

Pescados42 1125002500 - 66400

Cervecera750 - 1000800 - 100013 - 24

FUENTE: Divisin de Recursos Hdricos y Medio Ambiente, (2005)

El rango de carga contaminante de las aguas residuales es amplio en todos los casos, dependiendo sobre todo de la materia prima, de las tcnicas empleadas, de los sistemas de reutilizacin de agua, etc.En cuadro N 02 se exponen el volumen de vertido y la carga contaminante (DBO5 y Slidos en Suspensin) generado por unidad de produccin).

CUADRO N 02: Caudal y carga contaminantes en conservas y vegetales congelados vegetales

SubsectoresCaudal (m3/t materia prima)Carga contaminante

Conservas y congelados vegetales

3.5 a 8.5DBO5: 140 a 7000 mg/l SST: 60 a 3000 mg/l

FUENTE: Canales et al., (2006).

En el caso de la elaboracin de conservas se producen una serie de aguas residuales de caractersticas diferentes, segn tcnicas empleadas, pero teniendo todas en comn la utilizacin de salmueras.Los principales impactos ambientales que puede provocar la emisin de contaminantes procedentes de esta industria se basan una DBO5 relativamente alta (Centro de Actividades regionales para la produccin limpia).

En lneas generales el impacto de los distintos tipos de aguas residuales se muestra en el siguiente cuadro N 03.CUADRO N 03: Caudal y carga contaminantes en conservas y vegetales

ProductoCaudal/ unidadDBO, p.p.mSlidos en suspensin p.p.m

Tomates17 - 295616 - 1870550 - 925

Maz114 - 439885 - 2936530 - 2325

Judas verdes y maz337270264

Verduras mezcladas46750593

Peras123 - 161238 - 468340 - 637

Melocotn1421070250

Manzanas1011600300

FUENTE: Centro de Actividades regionales para la produccin limpia, (2001).

Es importante sealar que el vertido de las aguas residuales en las empresas del sector se produce de manera conjunta, es decir, las aguas residuales procedentes de las diferentes etapas se unen y dan lugar a un vertido conjunto. En algunos casos las aguas limpias generadas en el proceso se canalizan de forma separada al resto de aguas de fabricacin.

Tanto el caudal como la carga contaminante del vertido final generado depender adems de los factores sealados (producto, tcnicas, consumo de agua, reutilizaciones, etc), del proceso seguido en cada momento de la jornada laboral (las caractersticas del agua residual vertida dependern de que operaciones se estn realizando en cada momento). Esto es as en el caso de que la empresa no disponga de un sistema homogenizador de caudales o un sistema de depuracin, en cuyo caso los vertidos son homogneos en el tiempo y las variaciones se deben ms a factores como tipo de produccin y materia prima elaborada.( Canales et al ,2006).

2.2.3.1 El agua en la industria de conservas vegetales

En la industria agroalimentaria y en particular en el subsector de transformados vegetales el agua es una materia prima imprescindible para el desarrollo de su actividad, de hecho este sector tiene un consumo de agua.

Como puede observarse en las grficas N02, el consumo de agua es variable en las diversas etapas, fluctuando desde consumos prcticamente nulos (como en el caso del calibrado, almacenamiento, recepcin, eliminacin de partes) hasta gastos de agua muy importantes (lavado, tratamiento trmico, etc).

GRFICO N 02: Consumo de agua en etapas de conservas vegetales

Fuente: Canales et al., (2006)

Son numerosas las fases de produccin y las operaciones que se llevan a cabo en estos subsectores que utilizan agua: lavado de materias primas, escaldado y enfriamiento, tratamiento trmico, equipos auxiliares (produccin de vapor, generacin de fro, etc.), limpieza, etc.Slo una pequea porcin de agua utilizada, que vara segn el tipo de conservas, se consume en la preparacin de los lquidos de gobierno. El resto constituye el vertido lquido de la empresa, el agua residual puede variar desde una gran cantidad de materia orgnica hasta prcticamente nula, aunque en su conjunto es relativamente alta. (El Centro de Actividades regionales para la produccin limpia 2001).

2.2.4 CALIDAD DE LAS AGUAS RESIDUALESEl termino calidad del agua es relativo y solo tiene importancia universal si est relacionado con el uso del recurso. Esto quiere decir que una fuente de agua suficientemente limpia que permita la vida de los peces puede no ser apta para la natacin y un agua til para el consumo humano puede resultar inadecuada para la industria. Para decidir si un agua califica para un propsito particular, su calidad debe especificarse en funcin del uso que se le va a dar.Bajo estas consideraciones, se dice que un agua est contaminada cuando sufre cambios que afectan su uso real o potencial.Es importante anotar que la evaluacin de la calidad del agua se realiza usando tcnicas analticas adecuadas para cada caso. Para que los resultados de estas determinaciones sean representativos, es necesario dar mucha importancia a los procesos de muestreo y a las unidades y terminologa empleadas.Para una correcta interpretacin de los datos obtenidos, los resultados de los anlisis deben manejarse estadsticamente, teniendo en cuenta la correlacin de iones, los factores que gobiernan el comportamiento de los componentes del agua, etctera. El uso de grficos ayuda a mostrar las relaciones fsicas y qumicas entre el agua, las fuentes probables de contaminacin o polucin y el rgimen de calidad, por tanto a realizar adecuadamente la evaluacin de los recursos hdricos.En las lneas siguientes se detallan las principales caractersticas fisicoqumicas y microbiolgicas que definen la calidad del agua, el origen de los constituyentes, su importancia en la salud y los lmites de concentracin establecidos por las normas internacionales de calidad.

2.2.4.1 CARACTERSTICAS FSICAS EN LAS AGUAS RESIDUALESLas caractersticas fsicas del agua, llamadas as porque pueden impresionar a los sentidos (vista, olfato, etc.), tienen directa incidencia sobre las condiciones estticas y de aceptabilidad del agua.Se consideran importantes las siguientes:

-Color-olor -Temperatura-Turbiedad-Conductividad-Slidos totales-pH

Color El agua residual reciente suele ser gris; sin embargo, como quiera que los compuestos orgnicos son descompuestos por las bacterias, el oxgeno disuelto en el agua residual se reduce a cero, el color cambia a gris oscuro y luego a negro. El color en aguas residuales puede indicar el origen de la polucin, as como el buen estado o deterioro de los procesos de tratamiento (Altamar y Cabarcas, 2011).

Esta caracterstica del agua puede estar ligada a la turbiedad o presentarse independientemente de ella.

An no es posible establecer las estructuras qumicas fundamentales de las especies responsables del color. Esta caracterstica dela gua se atribuye comnmente a la presencia de taninos, lignina, cidos Hmicos, cidos grasos, cidos flvicos, etc. Se considera que el color natural del agua excluyendo el que resulta de descargas industriales, puede originarse por las siguientes causas:-La extraccin acuosa de sustancias de origen vegetal;-La descomposicin de la materia prima;-La materia orgnica del suelo;-La presencia de hierro, manganeso y otros compuestos metlicos; y-Una combinacin de los procesos descritos.En la formacin del color en el agua intervienen entre otros factores, el pH, la temperatura, el tiempo e contacto, la materia disponible y la solubilidad de los compuestos coloreados.

El color causado por slidos suspendidos se llama color aparente mientras que el color causado por sustancias disueltas y colidales se llama color verdadero. (Cajusol y Santisteban, 2012).

Existen muchos mtodos de remocin del color .Los principales son la coagulacin por compuestos qumicos como el alumbre y el sulfato frrico a pH bajos y las unidades de contacto o filtracin ascendente.

Olor Las aguas residuales frescas tienen un olor caracterstico desagradable, mientras que las aguas residuales spticas tienen un olor ofensivo, producido por H2S proveniente de la descomposicin anaerobia de los sulfatos o sulfuros. Las aguas residuales industriales tienen, a veces, olores caractersticos especficos del proceso industrial del cual provienen. Los olores de las aguas residuales constituyen una de las principales objeciones ambientales y su control en plantas de tratamiento es muy importante (Altamar y Cabarcas, 2011).

TemperaturaLa temperatura de agua residual es un parmetro muy importante por su efecto en la vida acutica, en las reacciones qumicas y velocidades de reaccin. La temperatura del agua es generalmente ms alta que la del agua del suministro (Metcalf y Eddy, 1985).

Es uno de los parmetros fsicos ms importantes en el agua, pues por lo general influye en el retardo o aceleracin biolgica, la absorcin de oxigeno la precipitacin de compuestos, la formacin de depsitos, la desinfeccin y los procesos de mezcla, floculacin, sedimentacin y filtracin. Mltiples factores, principalmente ambientales, pueden hacer la que la temperatura del agua vare continuamente.

TurbiedadLa turbiedad es originada por las partculas en suspensin o coloides (arcilla, limo, tierra finamente dividida, etc.) y es causada por las partculas que forman los sistemas coloidales, es decir, aquellas que por su tamao, se encuentran suspendidas y reducen las transparencias del agua en menos o mayor grado.

La medicin de la turbiedad se realza mediante el turbidmetro o nefelmetro. Las unidades utilizadas son por lo general son unidades nefelometrcas (UNT).

Por otra parte, las partculas causantes de la turbiedad reducen la eficiencia del proceso y protegen fsicamente a los microrganismos del contacto directo con los desinfectantes. Por esta razn, si bien las normas de calidad establecen un criterio para turbiedad en la fuente de abastecimiento sta debe mantenerse mnima para garantizar la eficacia del proceso de desinfeccin. La turbiedad de un agua se puede definir como la reduccin de la transparencia de una muestra debida a la presencia de materia en ella. La turbiedad es una expresin de la propiedad ptica de una muestra que hace que los rayos luminosos se dispersen y se absorban, en lugar de que se transmitan en lnea recta o a travs de ella. La turbiedad del agua es debida a la presencia de slidos suspendidos, tales como arcillas, limos, materia orgnica dividida y otros organismos microscpicos. Estas impurezas disminuyen la claridad del agua y puede ser de origen inorgnico o de naturaleza orgnica. La turbiedad es un parmetro para indicar la calidad de las aguas vertidas (Metcalf y Eddy, 1985).

Conductividad

La conductividad especfica es una medida de la capacidad que tiene una muestra de transmitir la corriente elctrica.Este parmetro es la medida de la capacidad de una solucin para conducir la corriente elctrica. El valor de la medida de CE es usado como un parmetro sustituido de la concentracin de slidos disueltos totales. (Cajusol y Santisteban, 2012).

Slidos Totales Se define el contenido de ST al material que se obtiene como residuo despus de someter el agua a un proceso de evaporacin. Los slidos totales estn compuestos por materia flotante y materia en suspensin, en dispersin coloidal y en disolucin. Los slidos totales se expresan en mg/l (Metcalf y Eddy, 1985).Equivalencias:Solidos totales = slidos suspendidos + slidos disueltosSlidos torales = Slidos fijos + slidos voltiles

Slidos Disueltos Los slidos disueltos o salinidad total, es una medida de la cantidad de materia disuelta en el agua, determinada por evaporacin de un volumen de agua previamente filtrada. Corresponde al residuo seco con filtracin previa. El origen puede ser orgnico e inorgnico (Altamar y Cabarcas, 2011). Slidos Suspendidos Los SS se determinan como la cantidad de material retenido despus de realizar la filtracin de un determinado volumen de muestra (Altamar y Cabarcas, 2011).

2.2.4.2 CARACTERSTICAS QUMICAS INORGNICAS EN AGUAS RESIDUALES

Potencial de hidrgeno ( pH )Se refiere a la concentracin de iones de hidrogeno, la cual define si la naturaleza de la solucin acuosa, es acida o bsica. La mayora de las aguas naturales tienen un pH de 6 y 8 (Altamar y Cabarcas, 2011). Este parmetro tiene mucha influencia en una serie de reacciones que ocurren el agua. Por lo general un agua con un pH menor a 6 es considerada agresiva y corrosiva para los metales. Un pH cido en el agua no necesariamente indica la presencia de cidos, pues algunas sales como las de aluminio pueden generar un pH 4 por hidrolisis (Centro Panamericano de Ingeniera Sanitaria y Ciencias del ambiente ,2004).

MetalesLos organismos vivos requieren para su adecuado crecimiento elementos como Hierro, Cromo, Cobre, Zinc, Cobalto, en cantidades diferentes (cantidades micro y macro). Aunque las cantidades macro y micro de metales son esenciales para un normal desarrollo de la vida biolgica, estos elementos pueden llegar a ser txicos cuando se presentan en cantidades elevadas (Cajusol y Santisteban, 2012).

2.2.4.3 CARACTERSTICAS QUMICAS DE LA MATERIA ORGNICA EN AGUAS RESIDUALES

Demanda Qumica de Oxigeno (DQO)La DQO es una prueba ampliamente utilizada para determinar el contenido de materia orgnica de las aguas residuales (Salazar: 1986). Mide la cantidad de consumo de un oxidante qumico dicromato o permanganato, por las materias oxidables contenidas en el agua y tambin se expresan en ppm de O2. Su valor siempre ser mayor o igual al obtenido en los ensayos de DBO (Altamar y Cabarcas, 2011).

Demanda Bioqumica de Oxigeno (DBO) La DBO es la cantidad de oxigeno requerida por las bacterias en el proceso de estabilizacin de la materia orgnica descomponible bajo condiciones aerbicas. La materia orgnica servir como alimento a las bacterias, las cuales derivan energa del proceso de descomposicin u oxidacin. Se refiere al oxigeno consumido en 5 das (DBO5) y se mide en ppm de O2 (Altamar y Cabarcas, 2011).

2.2.5 MARCO LEGALMediante el Decreto Supremo N 021-2009-vivienda, publicado el 20 de noviembre de 2009 aprueban Valores Mximos Admisibles (VMA) de las descargas de aguas residuales no domesticas(industriales) en el sistema de alcantarillado sanitario. Artculo 1.- Finalidad, mbito de aplicacin y obligatoriedad de la norma La presente norma regula mediante Valores Mximos Admisibles (VMA) las descargas de aguas residuales no domsticas en el sistema de alcantarillado sanitario a fin de evitar el deterioro de las instalaciones, infraestructura sanitaria, maquinarias, equipos y asegurar su adecuado funcionamiento, garantizando la sostenibilidad de los sistemas de alcantarillado y tratamiento de las aguas residuales.

Los Valores Mximos Admisibles (VMA) son aplicables en el mbito nacional y son de obligatorio cumplimiento para todos los usuarios que efecten descargas de aguas residuales no domsticas en los sistemas de alcantarillado sanitario; su cumplimiento es exigible por las entidades prestadoras de servicios de saneamiento - EPS, o las entidades que hagan sus veces.

Artculo 3.- Definicin de Valores Mximos Admisibles (VMA) Entindase por Valores Mximos Admisibles (VMA) como aquel valor de la concentracin de elementos, sustancias o parmetros fsicos y/o qumicos, que caracterizan a un efluente no domstico que va a ser descargado a la red de alcantarillado sanitario, que al ser excedido causa dao inmediato o progresivo a las instalaciones, infraestructura sanitaria, maquinarias y equipos de los sistemas de alcantarillado y tratamiento de aguas residuales, y tiene influencias negativas en los procesos de tratamiento de las aguas residuales.

CUADRO N 04: Valores Mximos Admisibles para descargas al sistema de alcantarillado (1)PARAMETRO UNIDAD EXPRESIN VMA PARA DESCARGAS

AL SISTEMA DE ALCANTARILLADO

Demanda Bioqumica de Oxigeno (DBO5) mg/LDBO5500

Demanda Qumica de Oxigeno(DQO) mg/LDQO1000

Slidos Suspendidos Totales mg/LS.S.T.500

Aceites y grasas mg/LA y G100

FUENTE: Ministerio de vivienda, Construccin y Saneamiento. 2010

CUADRO N 05: Valores Mximos Admisibles (1) MetalesPARAMETROUNIDADEXPRESINVMA PARA DESCARGAS

AL SISTEMA DE ALCANTARILLADO

Aluminiomg/LAl10

Arsnicomg/LAs0.5

Boromg/LB4

Cadmiomg/LCd0.2

Cianuromg/LCN-1

Cobremg/LCu3

Cromo hexavalentemg/LCr+60.5

Cromo totalmg/LCr10

Manganesomg/LMn4

Mercuriomg/LHg0.02

Nquelmg/LNi4

Plomomg/LPb0.5

Sulfatosmg/LSO4-2500

Sulfurosmg/LS-25

Zincmg/LZn10

Nitrgeno Amoniacalmg/LNH+480

pH (2)UnidadpH6-9

Slidos Sedimentables (2)Ml/L/hS.S.8.5

Temperatura(2)CT