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IDENTIFIACIÒN DE CONTAMINANTES EN LA INDUSTRIA DEL JABON

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Oscar Caicedo

on 25 October 2013

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Transcript of IDENTIFIACIÒN DE CONTAMINANTES EN LA INDUSTRIA DEL JABON

IDENTIFICACIÓN DE CONTAMINANTES EN LA INDUSTRIA DEL JABÓN
Presentado por :
OSCAR JAVIER CAICEDO PULIDO
JORGE ANDRES DIAZ BARRIOS
SANTIAGO ADOLFO ENCISO MORALES

BALANCES DE MATERIALES

Los balances que se presentan a continuación son los correspondientes a tres productos en la elaboración del jabon en los cuales esta elaborada esta entrega; los productos escogidos son:
• Jabón de tocador.
• Jabón antiséptico.
• Jabón humectante.


Los tres tipos de jabón son elaborados a base de glicerina, y en los balances se muestra en unidad de peso (Kg) la materia prima para la elaboración, las perdidas en los diferentes procesos y el producto final.
Grafico 1: Balance de materia para la elaboración del jabón de tocador [1]
Grafico 1: Balance de materia para la elaboración del jabón de tocador [1]

Del balance de materiales se deduce que, por cada 450 g de mezcla inicial se obtiene alrededor de 289 g de Jabón sulfuroso, equivalente a un porcentaje del 64.22% de rendimiento. [1]

161 gramos de materia prima estan representados en perdidas en los procesos de tamizando donde se pierden 35g, moldeo 26 gramos y acabado con 100 gramos.
Grafico 2: Balance de materia para la elaboración del jabón antiséptico. [1]
Del balance de materiales se deduce que, por cada 450 g de mezcla inicial se obtiene alrededor de 300 g de Jabón antiséptico, equivalente a un porcentaje del 66,67% de rendimiento
150 gramos de materia prima están representados en perdidas que se presentan en el proceso de moldeo donde se pierden 50 gramos y en el acabado que se pierden 100 gramos. [1]
Grafico 3: Balance de materia para la elaboración del jabón humectante. [1]
Del balance de materiales se deduce que, por cada 450 g de mezcla inicial se obtiene alrededor de 300,4 g de jabón humectante, equivalente a un porcentaje del 66,76% de rendimiento,
150 gramos de materia prima están representados en perdidas, de los cuales 50 gramos se pierden en el moldeo y 100 gramos en el acabado.
En el proceso productivo de la elaboración de los tres jabones, se puede evidencias que en que mas materia prima se pierde es en el jabón de tocador, mientras que en el jabón antiséptico y humectante se produce igual cantidad de perdida de materia prima, teniendo en cuenta que la cantidad inicial de materia prima es equivalente a 450 gramos. [1]

Grafico 4: Diagrama de flujo de entradas y salidas del proceso de producción de detergentes [2]
Durante la etapa de fabricación de jabones se puede identificar que en los procesos donde más se producen residuos solidos son los siguientes:

• Dosificación: En esta etapa se identifica la salida de envases vacíos.
• Saponificación: Se producen envases vacíos provenientes de la glicerina y de la sal sódica que son requeridos para este proceso.
• Secado: Se produce generación de residuos solidos caracterizados como jabón laminado proveniente del proceso desecado, después del enfriado y el purgado.
• Mezclado y molienda: En este etapa se generan envases vacíos provenientes de insumo que se necesitan tales como aceites esenciales, fijadores, colorantes y emulsiones de seras.
• Extraído: Se genera restos solidos de jabón que pueden ser re-utilizados.
• Cortado: Se identifican residuos de jabón sobrantes del proceso de cortado que pueden ser incorporado nuevamente al proceso productivo.
• Troquelado: Residuos solidos de jabón.
• Empaquetado: Se producen residuos solidos caracterizados como papel, envases, cartón, grapas y todos los insumos requeridos para el empaque del jabón para su almacenamiento y distribución. [2]

CLASIFICACIÓN DE RESIDUO
Se pueden identificar tres tipos de residuos principalmente en la producción de jabón:
• Residuos ordinarios: estos residuos son generados en las oficinas administrativas, casino y ocasionalmente en la planta de producción, estos residuos equivalen a empaques de papel plástico, barrido, papel cartón, restos de alimentos y empaques no contaminados.
• Residuos peligrosos: Los residuos generados en las bodegas de insumos y en las etapas de mezclado, saponificación, dosificación, mezclado y molienda, estos residuos hacen referencia a los envases de la glicerina, la sal sódica, colorantes, grasas, fijadores, aceites y emulsiones de cera. [2]

CONTAMINACIÓN DEL SUELO
Toxicidad en la agricultura:

Al utilizar aguas negras que contengan detergentes para irrigación, se pueden contaminar los suelos y por consiguiente, los cultivos. Así por ejemplo se ha observado que inhibe en un 70% el crecimiento de las plantas como el girasol en concentración de tan sólo 10 ppm. y en un 100% a 40 ppm.

Desperdicio de fósforos

Otra desventaja de usar grandes cantidades de fosfatos en los detergentes, es que el fósforo es uno de los elementos vitales necesarios para el crecimiento de cultivos alimenticios. Sin embargo, las fuentes de fosfatos son limitadas y a futuro se podrían reducir al grado en que se pudiera afectar la producción de alimentos. En vista de esto, el uso de fosfatos en los detergentes, en forma desmedida, constituye un desperdicio de uno de los recursos más importantes en la naturaleza y una fuente de contaminación importante. [3]



Reducción del tiempo de vida de los rellenos sanitarios
La generación excesiva y el no aprovechamiento de los residuos provenientes del proceso de elaboración del jabón pueden causar una disminución del tiempo de vida de los rellenos sanitarios.

Por otra parte la mala disposición de los residuos solidos en botaderos a cielo abierto puede causar contaminación a cuerpos de agua por infiltración, generando aumento de tenso activos en los cuerpos de agua, generación de espuma y eutrofización en los cuerpos de agua. [4]

OLORES
ARTÍCULO DÉCIMO CUARTO.- Límites de inmisión para mezclas de sustancias de olores ofensivos.- En la Tabla 4 se establecen los límites de inmisión para mezclas de sustancias de olores ofensivos. [5]
Tabla 1: Limites de inmisión para mezclas de sustancias de olores ofensivos [5]
RUIDO
No están directamente asociados a la pérdida de la audición, pero si a la alteración de la tranquilidad y bienestar de las personas. [5]
• Estrés
• Pérdida del sueño (insomnio)
• Ansiedad
• Depresión
• Cambios en el comportamiento (conductas agresivas)
• Baja Productividad

Legislación aplicable a la problemática de ruido en la ciudad:
• Resolución No. 627/06 MAVDT: se adopta la norma nacional de emisión de ruido y ruido ambiental (parámetros permisibles, procedimientos técnicos y metodológicos para la medición de ruido, presentación de informes, y otras disposiciones).
• Resolución DAMA No. 185/99: establece condiciones generales para la obtención de permisos de perifoneo en el Distrito Capital.
• Resolución DAMA No. 832/00: establece la clasificación empresarial por impacto sonoro UCR que permite valorar las industrias y establecimientos, respecto a su nivel de generación de ruido.

CONSUMO DE RECURSOS NATURALES
MATERIAS PRIMAS
• Grasa animal: Sebo, manteca, aceite de pescado, etc.
• Aceite vegetal: Aceite de coco, aceite de palma, aceite de maní, aceite de oliva, aceite de semillas de algodón, etc.
• Soda cáustica: Forma sólida, forma líquida, o ceniza de sosa, etc.
• Sal: Calidad industrial.
• Relleno: Silicato de sodio, carbonato de sodio, etc.
• Agentes adicionales: Perfumes, tintes, etc. [8]

VERTIDOS
Los jabones presentan la desventaja de que, si se usan en aguas duras, tienden a formar sales con los cationes de los metales dando lugar a “natas” que neutralizan su acción. Esas sales, también pueden ser insolubles, acumulándose como precipitados. El exceso de jabón utilizado precipita en forma de sales cálcicas de los ácidos grasos, arrastrando consigo la parte de la suciedad no soluble y formando emulsiones. [3]
Debido a su gran utilidad tanto en la industria como en los hogares, se usan en gran cantidad constituyendo una fuente contaminante del agua muy importante.
A finales de la década de 1960, debido al aumento de la preocupación por la contaminación del agua, se estudió la composición de los detergentes llegando a la conclusión de que contenían compuestos químicos dañinos, como los fosfatos y, por tanto, no debían estar presentes en los mismos. [3]
Efectos de los detergentes en el agua
Forman espumas, son más abundantes en presencia de sales de calcio y también de proteínas en el medio. Pueden contener bacterias y virus. Dificultan el tratamiento de las aguas por problemas de operación en las plantas depuradoras. [8]
 Inhiben la oxidación.
 Alteran de la transferencia y disolución del oxígeno entra la superficie y el aire, dificultando la autodepuración de las corrientes de agua.
 Perturban la sedimentación.
 Impiden el desarrollo de las algas.
 Alteran el olor y sabor de las aguas potables

Efectos de los detergentes en el suelo:
Alteran la permeabilidad del suelo facilitando la penetración de microorganismos en las aguas subterráneas.
Efectos tóxicos en los cultivos debido a la presencia de detergentes en las aguas de regadío.

Detergentes con fosfatos: Eutrofización
Cuando se ha desechado un detergente fosfatado, los fosfatos son arrastrados por el drenaje; la mayor parte de las plantas de tratamiento de aguas no están diseñadas para eliminar fosfatos, por tanto, éstos pasan al agua a través del efluente. [7]
En los lagos, al aumentar la cantidad de flora acuática, se dificulta o impide el intercambio de oxígeno y dióxido de carbono. Se acumula, pues, gran cantidad de material vegetal en descomposición en el fondo que da lugar a hacer menos profundo el lago aumentando así su temperatura y cantidad de nutrientes. Puesto que la descomposición se da en ausencia de oxígeno, se obtienen productos secundarios como metano, amoníaco y sulfuro de hidrógeno que dan mal olor al agua.
Descontaminación de Aguas:
 En las zonas montañosas con desniveles adecuados, se usan canalizaciones en anillo en las que se recolectan los desagües de las poblaciones del entorno y se llevan fuera de los lagos. A la salida de los mismos se purifica el agua mecánica y biológicamente.
 Donde no es posible la canalización en anillo se purifican las aguas de desagüe. Durante la etapa de limpieza biológica, para eliminar los nitratos y fosfatos, se utilizan sales de hierro y aluminio en lechada de cal que precipitan los compuestos anteriores, siendo más fácil su eliminación. Así se evita la eutrofización. [10]

Descontaminación de suelos:
No hay técnicas de descontaminación específicas para suelos contaminados con detergentes y jabones, de hecho, en algunas de ellas se utiliza agua que los contiene para tratar suelos y aguas subterráneas contaminados por otras sustancias. [10]
Los tratamientos dependen de la naturaleza y geometría de la contaminación, teniendo un peso importante el factor económico. [10]

El tipo de contaminante
 Sales en disolución.- los compuestos aniónicos y catiónicos que el agua lleva en disolución pueden ser captados en grado variable por los mecanismos naturales de depuración del suelo. Unos son más problemáticos que otros, por lo que la gama de soluciones para su eliminación es muy variada [10].
 Otros factores a tener en cuenta con la localización concreta del problema (proximidad de poblaciones, proximidad a cuencas hidrográficas importantes) y la clase y propiedades de los suelos afectados, que puede influir en la evolución de la contaminación, condicionando la aplicación de las formas de descontaminación. [10]
Contaminación Generalizada: afecta por igual a todo un acuífero o a un suelo. Suele ser consecuencia de contaminación difusa o directa y, por lo general, corresponde a sales en disolución con un potencial de difusión elevado. [10]
A continuación se exponen las técnicas más importantes para el tratamiento de suelos y aguas subterráneas contaminadas con detergentes y jabones, brevemente descritas
Técnicas de tratamiento in situ de carácter físico-químico
Acción bacteriana
Las bacterias que viven en el suelo y en las aguas subterráneas utilizan algunas sustancias químicas como alimento. Cuando las sustancias químicas están completamente digeridas, las transforman en agua y en gases inofensivos. [10]

Sorción
Las sustancias químicas se pegan o sorben al suelo, que las fija al lugar. De ese modo no se eliminan las sustancias químicas pero sí se impide que contaminen las aguas subterráneas y que escapen del lugar, al menos mientras las condiciones físico-químicas del suelo permanezcan estables. [10]

CONTAMINANTES ATMOSFÉRICOS


En la etapa de saponificación se producen emisiones a la atmósfera, que corresponden a 0.38 toneladas de vapor de agua / por tonelada de producto. Su impacto sobre el medio ambiente incide en el calentamiento del medio, además de la pérdida del recurso natural como tal. [11]

En la planta de terminación de jabones, específicamente en la etapa de secado, el vacío requerido en el atomizador genera un polvillo a material particulado de jabón, los cuales son retenidos por una batería de ciclones y devueltos al proceso. Dependiendo de la eficiencia de estos equipos será el impacto sobre el medio ambiente del material particulado. [11]
Efectos sobre la salud
Co2: A los niveles de concentración en que se encuentra en el aire urbano, no parece afectar a las plantas pero es venenoso para los seres humanos, ya que interfiere con el transporte de oxígeno en la sangre. [11]
Efectos del dióxido de azufre: El SO2 es higroscópico, es decir, cuando está en la atmósfera reacciona con la humedad y forma aerosoles de ácido sulfúrico y sulfuroso que luego forman parte de la llamada lluvia ácida
La contaminación del aire por SO2 causa los siguientes efectos:
• Opacamiento de la córnea (queratitis).
• Dificultad para respirar.
• Inflamación de las vías respiratorias.
• Irritación ocular por formación de ácido sulfuroso sobre las mucosas húmedas.

Control
La técnica más usada para el control de emisiones gaseosas es la cromatografía de gases (GC) con el detector correspondiente. El método más común para monitorear hidrocarburos es una GC con un detector de ionización por llama (FID). Otro tipo de detector para monitorear los hidrocarburos es el detector de fotoionización (PID). Los métodos químicos y espectroscópicos también son utilizados para el análisis. Los métodos químicos más comunes son aquellos en los cuales el contaminante de interés es atrapado en una solución de absorción en la cual se produce la reacción de formación de color. [11]
Efectos económicos.
• Descenso de la productividad de los trabajadores
• Costo de investigaciones destinadas a la lucha de la contaminación
• Gastos relacionados con la organización administrativa de la lucha contra la contaminación
• Gastos directos por la aplicación de medidas técnicas para suprimir o reducir el humo y las emanaciones de las fábricas
• Pérdidas por la corrosión de materiales y de sus revestimientos de protección
• Las pérdidas de reparación de daños de los edificios [11]

REFERENCIAS
[1] F. R. J. Y., «Incorporacion de pulpa de savila en elaboracion de jabones de tocador,» Universidad Tecnica del norte, Ibarra , 2007.
[2] Ministerio del Ambiente Ecuador, «Estudio de potenciales impactos ambientales y vulnerabildiad relacionados con las sustancias quimicas y tratamiento de desechos peligrosos en el sector productivo del Ecuador,» Ministerio del Ambiente, Ecuador , 2011.
[3] Tripod., «Jabonesydetergentes.tripod.com,» Tripod, 2011. [En línea]. Available: http://jabonesydetergentes.tripod.com/Impacto_Ambiental.html. [Último acceso: 20 Octubre 2013].
[4] U. d. Valladolid, «www.eis.uva.es,» Universidad de Valladolid, 2010. [En línea]. Available: http://www.eis.uva.es/~macromol/curso04-05/rayon/potenciales%20impactos%20ambientales.htm. [Último acceso: 20 Octubre 2013].
[5] V. y. D. T. Ministerio de Ambiente, «Resolucion 601 de 2006,» Ministerio de Ambiente, Vivienda y Desarrollo Territorial , Bogota , 2006.
[6] V. y. D. T. Ministerio de Ambiente, «Resolucion 627 de 2006,» Ministerio de Ambiente, Vivienda y Desarrollo Territorial , Bogota , 2006.
[7] Tecnologiaslimpias.org, «Tecnologiaslimpias.org,» Tecnologiaslimpias.org, 2006. [En línea]. Available: http://www.tecnologiaslimpias.org/html/central/352302/352302_prev.htm. [Último acceso: 20 10 2013].
[8] Turnkey., «http://turnkey.taiwantrade.com.tw,» Turnkey., 2012. [En línea]. Available: http://turnkey.taiwantrade.com.tw/showpage.asp?subid=004&fdname=CHEMICAL+PRODUCTS&pagename=Planta+de+produccion+de+jabon+para+lavar+y+para+bano. [Último acceso: 20 10 2013].
[9] elblogdeecocasa.blogspot.com, «elblogdeecocasa.blogspot.com,» elblogdeecocasa.blogspot.com, 2006. [En línea]. Available: http://elblogdeecocasa.blogspot.com/2012/03/pura-espuma.html. [Último acceso: 20 10 2013].
[10] U. d. C. l. Mancha, «http://www.uclm.es,» Universidad de Castilla la Mancha, 2012. [En línea]. Available: http://www.uclm.es/users/higueras/mam/MAM10.htm. [Último acceso: 20 Octubre 2013].
[11] S. d. E. Ambiental, «Regularizacion ambiental en la industria de jabon,» SEA , Concepcion , 2012.
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