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Artículo original
Evaluación de la adición
de zeolitas al suelo como
factor para mitigar la
contaminación producto
de la fertilización agrícola*
Fáber de Jesús Chica Toro1
Línea de investigación:Tratamiento de aguas. Grupo de Investigación GAMA y Semillero SIGMA.
Evaluation of the addition of zeolites to the soil as a factor to reduce
the contamination caused by agro cultural fertilization
Avaliação da adição de zeolitas ao solo como fator para mitigar a
contaminação produto da fertilização agrícola
Resumen
Introducción. Existen varias causas por las cuales los agroecosistemas son ineficientes y, en
consecuencia, altamente contaminantes.
Objetivo. Evaluar si la retención de iones en el suelo aumenta con la adición de zeolitas, y si
esta reacción depende de la interacción entre el suelo y la dosis utilizada.
* Investigación financiada con apoyo del Fondo de Fomento a la investigación de la Corporación Universitaria Lasallista
Ingeniero agrónomo, Magíster en Ciencias Agrarias de la Universidad Nacional de Colombia. Investigador del Grupo de
GAMA y docente de la Corporación Universitaria Lasallista.
1
Correspondencia: Fáber de Jesús Chica Toro, e-mail: [email protected]
Fecha de recibo: 15/06/2007; fecha de aprobación: 07/08/2008
Producción + Limpia - Enero - Junio 2008 - Vol. 3 No. 1
Materiales y métodos. A suelos provenientes de Apartadó, El Retiro y Venecia se les adicionaron cuatro dosis de zeolita y una fuente de fertilizante. Se evaluó el efecto de las diferentes
dosis de arcilla sobre los diferentes tipos de suelo, para retener iones a través del tiempo,
mediante la medición de la conductividad eléctrica en los lixiviados.
Resultados. Para los suelos de Venecia y de El Retiro la dosis de zeolita que mayor retención
presentó a través del tiempo fue la de 10 ton ha-1. Para el suelo de Apartadó, la adición de
zeolitas, según esta investigación, no aumentó la retención iónica en el suelo.
Conclusión. Los resultados evidencian que existe interacción entre el suelo y la dosis de
zeolita, a través del tiempo.
Palabras clave: Zeolita. Contaminación. Suelo. Agua. Fertilizante.
Abstract
Introduction. There are several causes by which agroecosystems are inefficient and, as a
consequence, they are very polluting.
Objective. To evaluate if the ion retention in the soil increases with the addition of zeolites,
and if this reaction depends on the interaction between the soil and the dose used.
Materials and methods. Soil samples were brought from Apartadó, El Retiro and Venecia,
and four doses of zeolite with a fertilizer source were added to them. The effect of the doses
of clay was evaluated in each soil type, in order to retain ions throughout the time by measuring the electric conductivity in the leachate samples.
Results: For the soils from Venecia and El Retiro the dose of zeolite with the highest retention
rate throughout the time was that of 10 ton hectare-1. For the soil from Apartadó, the addition
of zeolites, according to this research, did not increase the ionic retention of the soil.
Conclusion. The results demonstrate the interaction that exists between the soil and the
dose of zeolite throughout time.
Key words: Zeolite. Contamination. Soil. Water. Fertilizer.
Resumo
Introdução. Existem várias causas pelas quais os agro-ecosistemas são ineficientes e em
conseqüência, altamente contaminantes.
Objetivo. Avaliar se a retenção de íons no solo aumenta com a adição de zeolitas, e se esta
reação depende da interação entre o solo e a dose utilizada.
Materiais e métodos. Os solos provenientes de Apartadó, O Retiro e Veneza se lhes adicionaram quatro doses de zeolita e uma fonte de fertilizante. Avaliou-se o efeito das diferentes
doses de argila, sobre os diferentes tipos de solo, para reter íons através do tempo, mediante
a medição da condutividade elétrica nos lixiviados.
Resultados. Para os solos de Veneza e do Retiro a dose de zeolita que maior retenção apresentou, através do tempo foi a de 10 ton tem-1 . Para o solo de Apartadó, a adição de zeolitas,
segundo esta investigação, não aumento a retenção iônica no solo.
Evaluación de la adición de zeolitas al suelo como factor para mitigar la contaminación producto de la fertilización agrícola
Conclusão. Os resultados evidenciam que existe interação entre o solo e a dose de zeolita,
através do tempo.
Palavras chave: Zeolita. Contaminação. Solo. Água. Fertilizante
INTRODUCCIÓN
Disminuir la hambruna significa proveer de alimentos a toda la humanidad. Para
lograrlo se deben alcanzar altas producciones, bien sea aumentando el área explotada o incrementando el rendimiento en las ya existentes, premisa fundamental
de la revolución verde. En ambos casos, ello significa agroecosistemas altamente
exigentes en subsidios energéticos, como los agroquímicos y, entre ellos, los fertilizantes. Éstos últimos, sobre todo en zonas de alta precipitación como el trópico,
suelen pasar casi directamente a través del suelo a las aguas subsuperficialesacuíferos, convirtiéndose en fuente de contaminación hídrica ya que el recurso
edáfico se considera como un manto transmisor de agua y, en tanto, regulador
del ciclo hidrológico1, además de ser un filtro natural esencial para la purificación
del recurso agua2.
Los nutrientes suministrados a las plantas a través de los fertilizantes deben almacenarse en el suelo. De lo contrario se tienen sistemas productivos de baja
eficiencia, bien sea porque se deben aportar grandes cantidades, lo cual además lo
haría muy costoso; o porque lo que se suministra se fija o se lixivia.
Existen varias causas por las cuales los agroecosistemas son ineficientes y, en
consecuencia, altamente contaminantes. La primera se refiere a la calidad, en términos de las propiedades físicas y químicas que posean los suelos. En general la
retención de nutrientes en el suelo depende de la cantidad de cargas negativas
por unidad de superficie que posea la fracción sólida de éste, denominada “capacidad de intercambio catiónico” (CIC)3. A mayor CIC, mayor retención, mayor
disponibilidad de iones para las plantas y menor lixiviación de dichos iones. Otro
aspecto importante se relaciona con la eficiencia de los fertilizantes. Varios autores4-6 aseguran que de los elementos suministrados, cerca del 50% y hasta un
70% salen del sistema suelo en los lixiviados antes de poder ser tomados por las
plantas, debido a que éstas no los toman todos a un mismo tiempo y el suelo no
es capaz de retenerlos para una continua absorción radicular.
Toda agua que pasa a través del perfil del suelo llegará necesariamente a convertirse en un lixiviado, el cual terminará vertiéndose en un acuífero o en aguas subterráneas, que a su vez enriquecerán otras fuentes. Así la calidad de los lixiviados
determinará, finalmente, en gran medida la calidad del recurso hídrico.Al respecto
existen reportes acerca de que la principal causa de contaminación de las aguas
subterráneas en Galicia-España, son las actividades que vierten desechos como
purines y fertilizantes7. En un estudio realizado por estos autores encontraron
que de 70 muestras evaluadas, 16 superaron los umbrales de potabilidad permitidos de concentración de nitratos. Además, que el resto de las muestras están en
10
los niveles próximos de concentración considerados como perjudiciales para el
ser humano.
La contaminación de las aguas subterráneas por nitratos es un problema ambiental asociado con la actividad agrícola. Esta afirmación se basa en los resultados
obtenidos al aplicar dosis crecientes de fertilizante nitrogenado al cultivo de la
papa (Solanum tuberosum ). Al adicionar cuatro dosis al cultivo se encontró que la
concentración de nitratos en los lixiviados fue proporcional a las dosis de fertilizantes evaluadas8.
Estudios realizados en el acuífero que abastece el acueducto de la ciudad de Puebla-México, y un distrito de riego de aproximadamente 82 000 hectáreas, arrojaron resultados negativos en cuanto a la calidad del agua extraída del subsuelo. Los
investigadores reportan altos niveles de nitratos, hierro, materia orgánica, cobre,
entre otros elementos, que califican como altamente contaminada el agua utilizada, tanto para la población, como para los cultivos9.
Las causas más frecuentes de contaminación se deben a las actividades antrópicas,
que desarrolladas sin la necesaria planificación producen un cambio negativo de
las propiedades del suelo10. De igual forma que el ser humano contamina, debe
descontaminar y propender por la menor alteración de su entorno. Así, a la vez
que se requiere crear mayor bienestar en términos de calidad de vida alimentaria,
también se deben desarrollar alternativas que mitiguen las acciones nocivas producto de su propio desarrollo.
El planteamiento tendiente a optimizar los recursos utilizados para incrementar
los rendimientos de una manera amigable con el medio ambiente sería aumentar
la concentración de iones disponibles para la absorción de las plantas. Ello puede
lograrse creando una malla molecular natural capaz de incrementar la CIC y, con
ello, generar una mayor retención de iones en el suelo, lo cual generaría una reserva de elementos aprovechables para un óptimo desarrollo de las plantas, además
de disminuir su concentración en los lixiviados que llegan hasta los acuíferos.
Así, resulta pertinente desarrollar investigaciones tendientes a crear condiciones
físico-químicas en el suelo que procuren un manto edáfico eficaz en la utilización
de los fertilizantes adicionados en las actividades agropecuarias. Una de las soluciones de mayor uso en la actualidad es la adición de zeolita, un aluminosilicato
hidratado cristalino (arcilla) con estructuras tridimensionales, caracterizado por
la habilidad de retener y liberar agua e intercambiar iones sin modificar su estructura atómica. Intercambia cationes como Ca++, Mg++, K+ y NH4+, así como diversos
compuestos de fosfatos y materia orgánica. Posee una estructura tridimensional
rígida (similar a un panal de abejas) conformado por una red de túneles interconectados creando un amplia área superficial para realizar el intercambio catiónico
y la adsorción de humedad. Esta última puede entrar y salir de la armazón tridimensional sin variar la estructura de la arcilla5.
11
Ensayos realizados adicionando zeolita a la urea (fertilizante nitrogenado) evidenciaron que se puede lograr una reducción de las pérdidas de este elemento en
más de un 30% sin afectar cultivos de tomate (Lycopersicon esculemtum M.) y papa
(Soloanum tuberosum ). Se evaluó el efecto de la aplicación de urea mezclada con
zeolita al 15, 20 y 30%, frente a dosis de sólo urea. Se encontró que en todos los
tratamientos la combinación zeolita + urea favoreció la acumulación de N en la
planta hasta en un 26% al comparase con los tratamientos con sólo urea11.
La adición de zeolitas a los suelos incrementa tanto la CIC como el pH en la mayoría de los casos en que es utilizada. Por ejemplo, medios ricos en zeolitas fueron
adicionados a suelos ácidos podzólicos (arenosos) en Ukrania, en tasa de 0 a 37,5
Mg ha-1. La adición de 35 Mg ha-1 de zeolita incrementó la CIC de 6,1 cmol(+) kg-1
a 11,2 cmol(+) kg-1. Los rendimientos de papa (Solanum tuberosum ), trigo (Triticum
vulgare L.) y sorgo (Sorghum vulgare L.) se incrementaron hasta en un 79% frente
a tratamientos sin adición de zeolitas12. Estos mismos autores argumentan que la
retención de agua por parte de las zeolitas coadyuva a disminuir la concentración
de nitratos presentes en la lixiviación del suelo. En terrenos con aplicación de
zeolita se observa una retención de los nitratos de hasta de 15 semanas, frente
a las 5 semanas que es retenido por un terreno sin aplicación de zeolitas. Así se
evidencia que la retención de agua por parte de la zeolita propicia un medio de
mayor disponibilidad de nutrientes para las plantas, ya que el agua es el vehículo
de transporte en la absorción radicular.
En el suelo no sólo se encuentran cantidades importantes de iones provenientes
de los fertilizantes. Algunos agroquímicos tipo pesticidas, fungicidas, herbicidas,
etc., contienen metales pesados que deterioran las propiedades físicas, químicas y
biológicas del suelo. La adición de zeolita en cantidad de 2.5 g por cada 250 g de
suelo es suficiente para remover la contaminación causada con P, Cu y Zn hasta
niveles inocuos para plantas y otros organismos13.
Existen trabajos dirigidos a investigar la eficiencia de la zeolita ya no en el suelo,
sino como filtro purificador de aguas provenientes de sistemas de alto consumo
de agroquímicos. Aguas recogidas en la región de la quebrada La Aburrá del municipio de Medellín (Antioquia, Colombia) fueron tratadas con este mineral, encontrándose que la zeolita es altamente eficiente en la remoción de metales pesados
y residuos de pesticidas presentes en las aguas residuales evaluadas14.
Esta investigación tuvo como objetivo evaluar si la retención de iones en el suelo
aumenta con la adición de zeolitas, y si esta reacción depende de la interacción
entre el suelo y la dosis utilizada, evaluando tal efecto a través del tiempo.
MATERIALES Y MÉTODOS
Localización. Se tomaron tres muestras de los primeros 20 cm de tres suelos en
los municipios de Venecia, El Retiro y Apartadó, ubicados en el departamento de
12
Antioquia, Colombia. Las pruebas de laboratorio se llevaron a cabo en el campus
universitario de la Corporación Universitaria Lasallista localizado en el municipio
de Caldas, Antioquia, Colombia.
Metodología. Un diseño completamente al azar con un arreglo factorial 3 x 4,
con seis medidas repetidas en el tiempo, permitió comparar el efecto de cuatro
dosis de zeolitas (0, 10, 20 y 30 ton ha-1), sobre la retención de iones en tres tipos
de suelo: Tropet (Venecia), Udands (El Retiro) y Fluvent (Apartadó)15. Los resultados de los análisis de suelos se presentan en la Tabla 1.
Tabla 1. Resultado del análisis de suelos
Suelo
Textura
%Ar
Clase
pH
%
M.O
Al
Ca
Mg
K
CICE
dSm-1
P
%A
%L
Retiro
80
12
8
AF
5.4
21.4
0.9
0.4
0.1
0.16
1.6
1
Venecia
52
20
28
FArA
4.4
2.6
6.4
3.4
0.9
0.24
10.9
3
Apartadó
22
46
32
FAr
5.1
2.2
1
5.9
9.2
0.21
16.3
2
Mg kg-1
Después de secar el suelo al ambiente se procedió a retirarle los cantos y partículas mayores de 2 mm, con el fin de garantizar un mayor contacto entre los
sólidos del suelo y la zeolita. La unidad experimental constó de un matero plástico
con dos kg de suelo creando una columna de 20 cm, con el propósito de simular
la capa arable que se prepara en presiembra para la mayoría de los cultivos. A
dicho matero se le adicionaron 1,5 g de un fertilizante compuesto por N, P y K
(15-15-15) y las diferentes dosis de zeolita. Luego, una vez durante seis semanas,
se adicionaron 750cm-3 de agua desionizada para obtener el lixiviado. Cada unidad
experimental se replicó cinco veces, para un total 60 materos.
Variable respuesta. La variable evaluada a través del tiempo fue la concentración de iones en el lixiviado, representados como la conductividad eléctrica (CE)
y expresados en milisiemens por centímetro (mS cm-1). Se realizaron seis mediciones con un conductivímetro multirrango Hanna HI 9033®.
Método estadístico. Se trabajó mediante un modelo de medidas repetidas en el
tiempo con el “PROC MIXED” del SAS® versión 8.02, que considera tres tipos de
estructura para la covarianza: simétrica compuesta, modelación no estructurada y
autorregresiva de primer orden. La interacción entre los tratamientos y el tiempo
resultó significativa. Se procedió a analizar los efectos simples, comparando tratamientos en tiempos específicos.
Las estructuras de covarianza fueron comparadas usando las pruebas de bondad
de ajuste o los criterios de información que se generan para cada una de ellas.
Los criterios calculados por la versión de SAS® 8.02 utilizada, son: criterio de
información de Akaike (Akaike´sInformation Criterion –AIC-); criterio de información bayesiano de Schwarz (Schwarz´s Bayesian Information Criterion –BIC-)
13
y resultado del log de verosimilitud multiplicado por -2 (-2 Res Log Likelihood);
también incluye una versión del criterio de Akaike con una corrección por finitud
muestral (Akaike´s Information Criterion with Correction –AICC-). Como los
criterios presentan siempre signos positivos, para la comparación de las estructuras ajustadas con base en estos valores debe tenerse en cuenta que, a menor
valor, mejor será la estructura. Sin embargo, el mejor parámetro es el BIC, porque
impone una corrección más severa16. Por lo tanto este fue el único parámetro que
se consideró al realizar el análisis del modelo para la estructura de la autocorrelación de los errores.
Con base en el criterio de información bayesiano –BIC- se seleccionó el modelo
con estructura autorregresiva de primer orden, que significa que existe una tendencia en las correlaciones de las observaciones dentro de cada unidad experimental, la cual es inversamente proporcional al espaciamiento en el tiempo.
Los efectos simples se analizaron mediante comparaciones de medias con el método de Tukey – Kramer, con un nivel de significancia de 0,05.
RESULTADOS
Se compararon tres modelos para determinar cuál estructura de la covarianza
posibilita estimar los errores estándar adecuados para todas las comparaciones.
En la Tabla 2 se presentan los resultados para el modelo autorregresivo que presentó los menores valores del criterio de selección.
Tabla 2. Resultado del análisis de la estructura de covarianza
Criterios de información
-2 Res Log Likelihood
AIC
AICC
BIC
Estructura autorregresiva
Estructura simétrica
-430,5
-424,5
-424,4
-418,2
-430,0
-426,0
-425,9
-421,8
El criterio de información más adecuado, de acuerdo con el menor valor arrojado
(valor absoluto), fue el Bayesiano –BIC-. Acorde con éste se seleccionó el modelo
con estructura autorregresiva de primer orden, que significa que existe una tendencia en las correlaciones de las observaciones dentro de cada unidad experimental,
la cual es inversamente proporcional al espaciamiento en el tiempo. En la Tabla 3 se
presenta el resultado del análisis de varianza para dicho modelo, la cual muestra que
existen diferencias en los factores principales y en las interacciones, excepto para la
interacción de segundo orden dosis * tiempo.
14
Tabla 3. Resultado del análisis de varianza para el modelo
de covarianza seleccionado
Fuentes de variación
Grados de libertad
Valor de F
Valor de probabilidad
suelo
dosis
tiempo
suelo * dosis
dosis * tiempo
suelo * tiempo
suelos * dosis * tiempo
ue
2
3
5
6
15
10
30
4
250,89
11,92
29,45
2,97
1,65
88,35
2,11
00,62
<0,0001
<0,0001
<0,0001
0,0128
0,0793
<0,0001
0,0045
0,6482
La interacción de tercer orden (suelos * dosis * tiempo) resultó significativa. Así,
es necesario analizar los efectos simples mediante la comparación de medias. Al
realizar las comparaciones con el método de Tukey - Kramer, y con un nivel de
significancia de 0,05, se encontró que las comparaciones con un valor de p< 0,05
son estadísticamente diferentes.
En las gráficas que siguen se puede apreciar el comportamiento de la conductividad eléctrica del suelo a través del tiempo, en respuesta a la adición de diferentes
dosis de zeolita, en los municipios de Apartadó, El Retiro y Venecia.
Para el suelo del municipio de Apartadó se muestra una mayor retención iónica
para todas las dosis utilizadas en los tiempos 4 y 6. Sin embargo, al evaluarlas a través
del tiempo se evidencia que no hay diferencia significativa en la retención de iones
para una misma dosis en los diferentes periodos medidos (Tabla 3, p >0,05). Esto
indica que la acción de la zeolita parece ejercerse de inmediato una vez adicionada a este suelo.
En la Tabla 3 se compara cómo se comporta del tratamiento testigo frente a las
diferentes dosis evaluadas. Se observa que no existe, a través del tiempo, diferencia significativa entre adicionar zeolita y no hacerlo (p> 0,05). Ello indica que para
el tipo de suelo evaluado del municipio de Apartadó la adición de zeolita no tiene
efecto sobre la retención ión.
Gráficas. Comportamiento de la conductividad eléctrica
del suelo a través del tiempo, en respuesta a la adición de diferentes
dosis de zeolita, en los municipios de Apartadó, El Retiro y Venecia
15
16
Tabla 3.Valor de probabilidad correspondiente a las
diferentes dosis evaluadas a través del tiempo, para el suelo de Apartadó
Suelo
Dosis
10
A
20
30
Tiempo
Vs.
Suelo
1
1
Dosis
10
Vs.
A
1
20
30
Tiempo
Valor p
2
0,1186
3
0,8081
4
0,9730
5
0,3048
6
0,6501
2
0,1201
3
0,2304
4
0,0622
5
0,0003
6
0,7585
2
0,3269
3
0,1558
4
0,8444
5
0,2429
6
0,7565
Tabla 4. Comparación de las diferentes dosis
contra el testigo, a través del tiempo, para el suelo de Apartadó
Suelo
Dosis
Tiempo
Vs.
Suelo
Dosis
Tiempo
10
1
20
A
Vs.
0
4
5
A
10
1,0000
2
0,1185
30
1,0000
10
1,0000
3
1,0000
30
1,0000
10
0,6202
20
4
1,0000
30
0,9981
10
0,7856
20
5
30
20
30
1,0000
0,9974
10
6
1,0000
1,0000
20
3
1,0000
1
30
20
2
Valor p
1,0000
6
1,0000
1,0000
17
Según la Gráfica, para el suelo evaluado del municipio de El Retiro (R) la mayor
retención iónica –menor conductividad eléctrica- se logra en el tiempo 1. Para la
mayoría de las dosis evaluadas la diferencia resultó significativa a través del tiempo
(Tabla 4, p<0,05). Ello indica que la máxima retención de iones se da inicialmente,
una vez adicionada la zeolita, y que la retención va disminuyendo con el tiempo.
Observando la gráfica del comportamiento de la zeolita en el suelo de Apartadó
se puede ver que inicialmente la zeolita, independientemente de la dosis, presenta
una retención iónica similar, la cual va aumentando hasta el tiempo cuatro, para
luego disminuir en el tiempo cinco y retomar mayores valores en el tiempo seis.
Es posible evidenciar que la reacción de la zeolita con este tipo de suelos es
prácticamente nula, al presentar menores valores de la variable respuesta –mayor
retención edáfica- el tratamiento con 0 ton ha-1, frente a los valores de los tratamientos en donde se adicionó zeolita. Este resultado indica que en suelos con
texturas arcillosas, la zeolita no logra aumentar la retención iónica.
Tabla 4.Valor de probabilidad correspondiente a las diferentes dosis
evaluadas a través del tiempo, para el suelo de El Retiro
Suelo
Dosis
Tiempo
Vs.
Suelo
10
R
20
30
Dosis
10
1
Vs.
R
20
30
Tiempo
Valor p
2
1,0000
3
<0,0001
4
<0,0001
5
0,0006
6
<0,0001
2
<0,0001
3
<0,0001
4
<0,0001
5
0,0003
6
<0,0001
2
0,5148
3
<0,0001
4
<0,0001
5
<0,0001
6
<0,0001
En la Tabla 5 se observa que el valor de probabilidad resultante de la comparación
de las dosis contra el testigo para un mismo tiempo, presenta valores mayores a
0,05; lo cual indica que no existe diferencia estadísticamente significativa entre la
retención iónica de las diferentes dosis evaluadas y el testigo. Según estos datos la
zeolita no causa ningún efecto significativo en la disminución de la concentración
de iones en los lixiviados producidos por el lavado de este tipo de suelo.
18
La adición de zeolitas al suelo del municipio de El Retiro inicialmente no parece
tener ningún efecto sobre una mayor retención de iones, presentando, todas las
dosis de zeolitas, valores similares en la variable respuesta evaluada en el tiempo
uno, incluida el testigo de 0 ton ha-1. Sin embargo, la dosis de 10 ton ha-1 de zeolita
evaluada al final del tiempo –semana seis- resulta ser la de mayor retención (ver
gráfica). Es posible que para las condiciones texturales de este suelo (ver tabla 1)
se requiera de un mayor tiempo para que la zeolita adicionada inicie el proceso
de adsorción. Ello puede estar, además, condicionado por la cantidad elevada de
materia orgánica presente, en tanto ésta, con su alta higroscopicidad, no deja agua
libre para que exista solución del suelo suficiente que le llegue a la zona de adsorción de la zeolita. Así se requiere de mayor tiempo para que, una vez saturada
la materia orgánica, quede agua disponible para que el complejo de adsorción de
la arcilla inicie su actividad.
Tabla 5. Comparación de las diferentes dosis contra el testigo,
a través del tiempo, para el suelo de El Retiro
Suelo
Dosis
Tiempo
Vs.
Suelo
Dosis
Tiempo
0,1096
10
1
30
1,0000
0,3350
10
0,3951
20
2
20
1
2
30
10
20
3
Testigo
de El
Retiro
Vs.
0
4
5
6
R
Valor p
3
1,0000
1,0000
1,0000
1,0000
30
1,0000
10
1,0000
1,0000
20
4
30
1,0000
10
30
1,0000
1,0000
1,0000
10
1,0000
20
20
30
5
6
1,0000
1,0000
En la gráfica correspondiente al suelo del municipio de Venecia (V) se observa
que, excepto para los tiempos 4 y 6, todas las dosis evaluadas presentan mayor
retención comparadas contra el testigo. No obstante, estadísticamente no existe
diferencia significativa al comparar el valor P del tratamiento testigo contra el
valor P de cada una de las dosis evaluadas de zeolita (Tabla 6, valor p>0,05).
19
Tabla 6. Comparación de las diferentes dosis contra el testigo,
a través del tiempo, para el suelo de Venecia
Suelo
Dosis
Tiempo
Vs.
Suelo
Dosis
Tiempo
10
20
1
0,0943
1
0,1768
10
0,9956
2
30
Venecia
20
Vs.
0
4
5
6
V
1,0000
1,0000
10
3
0,2870
30
20
2
Valor p
0,9605
3
1,0000
30
1,0000
10
1,000
20
4
0,5311
30
1,0000
10
0,8844
20
5
1,0000
30
1,0000
10
0,9953
20
30
6
1,0000
1,0000
Para el suelo evaluado del municipio de Venecia, a través del tiempo, la reacción
de la zeolita evidencia que la dosis de 10 ton ha-1 no presentó variación estadísticamente significativa durante las 6 semanas de mediciones. Ello indica que esta
dosis ejerce su efecto de retención iónica una vez se adiciona al suelo (Tabla 7,
valor p> 0,05). La dosis de 20 ton ha-1 presenta otro tipo de comportamiento:
hasta la semana 3 logra su mayor retención iónica y de ahí en adelante disminuye
drásticamente con respecto a su retención en las semanas 1, 2 y 3 (ver gráfica y
la tabla 7). Es posible que esta diferencia en tiempo sea el que la dosis de zeolita
demore en saturarse.
Para el suelo de Venecia, se aprecia en la gráfica que la adición de zeolitas al principio, independientemente de la dosis utilizada, redunda en una mayor retención
de iones en el suelo al presentar menores valores de conductividad eléctrica en
el lixiviado, comparados con el tratamiento testigo de 0 ton ha-1. Este resultado
coincide con investigaciones realizadas por varios autores 6,9,11, en el sentido que,
mediante el uso de zeolita, se logra retener mayor cantidad de nutrientes en el
suelo. Así estadísticamente no exista diferencia, es posible deducir que para este
tipo de suelo evaluado la mayor retención de iones, a través del tiempo, se puede
lograr adicionando 10, 20 ó 30 ton ha-1, pero, económicamente, la dosis de 10 ton
ha-1 resultaría la más viable de utilizar.
20
Tabla 7.Valor de probabilidad correspondiente a las
diferentes dosis evaluadas a través del tiempo, para el suelo de Venecia
Suelo
Dosis
Tiempo
Vs.
Suelo
10
R
20
Dosis
10
1
Vs.
V
30
20
30
Tiempo
Valor p
2
1,0000
3
1,0000
4
0,9959
5
0,5672
6
0,9520
2
1,0000
3
1,0000
4
0,0166
5
0,0065
6
<0,0001
2
1,0000
3
1,0000
4
0,5425
5
0,0027
6
0,0700
La Tabla 8 evidencia que el comportamiento de la zeolita no es igual en los tres
tipos de suelos evaluados. Excepto en el tiempo 2 y 5, el suelo evaluado del municipio de El Retiro presentó una mayor retención iónica que el suelo evaluado del
municipio de Apartadó. Así mismo, el suelo evaluado del municipio de El Retiro
presentó diferencia significativa (valor P<0.05), para los tiempos 3, 4, 5 y 6, cuando
se comparó contra el suelo evaluado del municipio de Venecia. Entre los suelos
evaluados de los municipios de Apartadó y Venecia no se presentó diferencia estadísticamente significativa (Tabla 8).
Tabla 8. Comportamiento de la zeolita en los tres suelos evaluados
Suelo
Dosis
Tiempo
Vs.
Suelo
V
R
A
10
1
Vs.
V
R
V
R
Dosis
Tiempo
0,5998
10
20
30
Valor p
<0,0001
1
0,6139
<0,0001
0,8775
<0,0001
Tabla 8. Comportamiento de la zeolita en los tres suelos evaluados (cont.)
Suelo
Dosis
Tiempo
Vs.
V
10
A
20
R
2
Vs.
V
R
3
Vs.
V
R
4
Vs.
V
R
5
Vs.
V
R
6
Vs.
V
R
R
10
V
V
V
30
V
R
R
10
20
V
V
30
A
R
R
10
20
V
V
30
A
R
R
10
20
V
V
30
A
R
R
10
20
V
V
30
A
Suelo
Dosis
Tiempo
1,0000
10
20
1,0000
2
1,0000
0,0144
3
0,0006
<0,0001
0,7856
10
0,0021
4
0,3046
<0,0001
0,5922
30
<0,0001
0,8944
10
0,9983
5
0,3046
0,0012
0,0597
30
<0,0636
0,9332
10
20
1,0000
1,0000
30
20
1,0000
1,0000
10
20
1,0000
1,0000
30
20
Valor p
0,0038
6
<0,0001
0,0011
0,1183
30
0,0002
R
10
R
20
20
R
30
0,1021
10
R
10
1,0000
R
20
30
R
30
1,0000
10
R
10
0,4729
R
20
R
30
20
20
20
30
1
2
3
Vs.
Vs.
Vs.
0,2001
1
2
3
0,1505
1,0000
0,0010
0,0003
21
22
Tabla 8. Comportamiento de la zeolita en los tres suelos evaluados (cont.)
Suelo
Dosis
10
Tiempo
Vs.
Suelo
R
Dosis
10
Tiempo
Valor p
<0,0001
V
20
4
Vs.
R
20
4
<0,0001
R
30
R
10
30
10
V
V
20
5
VS.
<0,0001
<0,0001
5
R
20
30
R
30
<0,0001
10
R
10
<0,0001
R
20
<0,0001
R
30
<0,0001
20
6
30
VS.
<0,0001
Discusión
El comportamiento de la zeolita no es el mismo para cualquier tipo de suelo, no
obstante que estadísticamente no se presentó diferencia significativa entre adicionar o no zeolita para aumentar la retención iónica en los suelos evaluados. En
regiones en donde se presenten suelos con características similares a los de los
suelos evaluados de los municipios de El Retiro y Venecia, es posible que mediante
la adición de zeolitas se aumente la retención iónica. Ello no ocurriría para el caso
de suelos con características similares a las presentadas por el suelo evaluado del
municipio de Apartadó.
La zeolita presenta una mayor retención en suelos con texturas arenosas. En suelos con texturas arcillosas, la zeolita no parece tener mayor efecto en aumentar
la retención iónica.
La retención de iones en el suelo no es directamente proporcional a la dosis de
zeolita utilizada, encontrándose que para los suelos evaluados de los municipios
de El Retiro y de Venecia, la mayor retención se logra con la menor dosis de zeolita utilizada.
Para los tres suelos evaluado, la mayor retención se logró durante las primeras
cuatro semanas después de adicionada la zeolita.
Basados en los resultados obtenidos en esta investigación, no es posible categorizar sobre el comportamiento de la zeolita frente a la retención iónica en el suelo.
Es recomendable, en tanto, ampliar este trabajo abarcando una mayor cantidad de
órdenes de suelos y, dentro de ellos, varias clases texturales.
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Artículo original
Degradación del colorante
tartrazina mediante fotocatálisis
homogénea empleando
lámpara de luz ultravioleta
Joan Amir Arroyave Rojas / Luís Fernando Garcés Giraldo2/ Álvaro de Jesús Arango Ruiz3/
Carlota Marcela Agudelo López4/ Carlos Andrés Martínez Rivera4
Línea de investigación:Tratamiento de aguas. Grupo de Investigación GAMA y Semillero SIGMA.
Degradation of the tartrazine dye by the use of homogeneous
photo catalysis using an ultra violet light lamp
Degradação do corante tartrazina mediante foto-catálisis
homogênea empregando lustre de luz ultravioleta
Resumen
Introducción. Todo sistema productivo demanda recursos naturales para la manufactura de
bienes y servicios y, de esta forma, requiere servicios ambientales como insumos, al igual que
para los vertimientos de sus desechos. La industria de alimentos no es la excepción a dicha
problemática, la generación de vertimientos con colorantes impacta negativamente los recurso hídricos en todo el país, la presencia de color en el agua produce un deterioro estético de
los cuerpos de agua y, de igual forma, provoca desequilibrios ambientales.
Ingeniero Sanitario, Candidato a Magíster en Ingeniería Ambiental. Jefe del Programa de Ingeniería Ambiental de la Corporación Universitaria Lasallista. Coordinador Semillero SIGMA e investigador de los Grupo de Investigación GAMA/2 Ingeniero
Sanitario, Magíster en Ingeniería Ambiental, Especialista en Cuencas Hidrográficas, y Especialista en Ingeniería Ambiental. Decano Facultad de Ingenierías de la Corporación Universitaria Lasallista. Líder del Grupo de Investigación GAMA e investigador
del grupo G-3IN /3 Ingeniero Químico, Magíster en Ingeniería Ambiental, y Especialista en Ingeniería Ambiental. Docente Facultad de Ingenierías de la Corporación Universitaria Lasallista. Investigador del Grupo de Investigación GAMA/4 Estudiante de
Ingeniería Ambiental, Corporación Universitaria Lasallista, Semillero de Investigación en Gestión y Medio Ambiente – SIGMA.
1
Correspondencia: Luís Fernando Garcés Giraldo, email: [email protected]
26
Objetivo. Evaluar la degradación del colorante tartrazina empleando fotocatálisis homogénea
con hierro (III) y lámpara de luz ultravioleta.
Materiales y métodos. Se empleó un diseño experimental factorial aleatorizado. Para el
desarrollo experimental se utilizó un sistema de motorreactor, el cual consistía en una lámpara
de luz ultravioleta, un reservorio de vidrio para el almacenamiento de la muestra a tratar y una
bomba sumergible que permitía la recirculación de la solución por el sistema de fotorreactor.
La degradación del colorante tartrazina se determinó mediante espectrofotometría ultravioleta/visible.
Resultados. Se obtuvo un buen porcentaje de remoción (100,0 %) del colorante tartrazina
para la combinación de oxidación química mediante el empleo de 0 mg/L de Fe 3+ y 0,4 %v/v
del agente oxidante peróxido de hidrógeno, además de la combinación experimental del proceso fotoquímico de la fotocatálisis homogénea con el ensayo experimental de 50 mg/L de
Fe 3+ y 0,2 %v/v H2O2. Adicionalmente, se considera que las combinaciones de 0 mg/L de Fe 3+
y 0,2 %v/v H2O2 y 50 mg/L de Fe 3+ y 0,4 %v/v H2O2 alcanzan porcentajes de remoción muy
significativos, superiores al 99,0%, de degradación.
Conclusión. Los procesos de oxidación avanzados, como es el caso de la fotocatálisis homogénea, son adecuados para la remoción y eliminación del colorante tartrazina.
Palabras Clave: Fotodegradación.Tartrazina. Colorante Azo. Hierro (III). Peróxido de Hidrógeno. Industria de Alimentos.
Abstract
Introduction. All of the productive systems demand natural resources in order to produce
goods and services and, thus, they require environmental services as supplies.They also require
services for their waste treatment, and food industries are not the exception to this issue.
The generation of wastes with dyes has a negative impact on water sources throughout the
country; the colored water produces an aesthetic damage in water bodies and also, of course,
generates environmental misbalances.
Objective. To evaluate the degradation of the tartrazine dye using homogeneous catalysis
with iron (III) and an ultra violet light lamp.
Materials and methods. A randomized experimental factorial design was used. For the experimental development, we used a photo-reactor system, it was composed by an ultra violet
light lamp, a glass reservoir to store the sample to be treated and a submersible pump that
allowed the re-circulation of the solution through the photo reactor system. The degradation
of the tartrazine dye was determined by ultra violet /visible spectropohotometry.
Results. A good removal percentage of the tartrazine dye was achieved (100,0%) for the combination of chemical oxidation by the use of 0 mg/L of Fe 3+ and 0,4 %v/v of the hydrogen peroxide
oxidation agent, and also from the experimental combination of the photo chemical process of
the homogeneous photo catalysis with the experimental rehearsal of 50 mg/L of Fe 3+ and 0,2
%v/v H2O2. Additionally, it is considered that the combinations of 0 mg/L of Fe 3+ and 0,2 %v/v
H2O2, and 50 mg/L of Fe 3+ y 0,4 %v/v H2O2, reach very significant removal percentages, above
99,0% of degradation.
Conclusion. The advanced oxidation processes, such as the homogeneous catalysis, are adequate for the removal and elimination of the tartrazine dye.
Degradación del colorante tartrazina mediante fotocatálisis homogénea empleando lámpara de luz ultravioleta
27
Key words. Photo degradation. Tartrazine. Azo dyes. Iron (III). Hydrogen peroxide. Food industry.
Resumo
Introdução. Todo sistema produtivo demanda recursos naturais para a manufatura de bens e
serviços, e desta forma requer serviços ambientais como insumos, ao igual que para as cargas
de seus refugos; a indústria de alimentos não é a exceção a dita problemática, a geração de
cargas com corantes impacta negativamente os recurso hídricos em todo o país, a presença de
cor no água incorre numa deterioração estética dos corpos de água, e de igual forma provoca
desequilíbrios ambientais.
Objetivo. Avaliar a degradação do corante Tartrazina empregando foto-catálisis homogênea
com ferro (III) e lustre de luz ultravioleta.
Materiais e métodos. Empregou-se um desenho experimental fatorial aleatorizado; para
o desenvolvimento experimental se utilizou um sistema de foto-reator o qual consistia num
lustre de luz ultravioleta, um reservatório de vidro para o armazenamento da mostra a tratar
e uma bomba submergível que permitia a recirculação da solução pelo sistema de foto-reator.
A degradação do corante Tartrazina se determinou mediante espectrofotometria ultravioleta/visível. Resultados. Obteve-se uma boa percentagem de remoção (100,0 %) do corante
Tartrazina para a combinação de oxidação química mediante o emprego de 0 mg/L de Fe3+
e 0,4 %v/v do agente oxidante peróxido de hidrogênio, além das combinação experimental do
processo fotoquímico da foto-catálisis homogênea com o ensaio experimental de 50 mg/L de
Fe3+ e 0,2 %v/v H2O2; adicionalmente, considera-se que as combinações de 0 mg/L de Fe3+ + e 0,2
%v/v H2O2 e 50 mg/L de Fe3+ + e 0,4 %v/v H2O2 atingir percentagens de remoção muito significativos, superiores ao 99,0% de degradação. Conclusão. Os processos de oxidação avançados,
como é o caso da foto-catálisis homogênea, são adequados para a remoção e eliminação do
corante Tartrazina.
Palavras chaves: Foto-degradação.Tartrazina. Corante Azo. Ferro (III). Peróxido de Hidrogênio. Indústria de Alimentos.
INTRODUCCIÓN
Los colorantes son una de las materias primas más utilizadas en las industrias
alimenticias, farmacéuticas y textiles, entre otras. En el mundo existen alrededor
de 10.000 tipos diferentes de colorantes y se estima que al año son generadas
alrededor de 700.000 toneladas. De estas, cerca de un 15% son liberadas al ambiente sin ningún tratamiento.
La presencia de colorantes en los cuerpos de agua tiene graves consecuencias
ambientales. Por un lado dificultan la difusión del oxígeno y la luz1 y, al mismo
tiempo, producen un aspecto antiestético. Adicionalmente estos compuestos, debido a su naturaleza química, son considerados como persistentes en el ambiente
y algunos de sus precursores o subproductos son cancerígenos.
Los colorantes azoicos poseen un grupo (-N=N-) en su estructura química, conjugado con anillos aromáticos en ambos extremos y son el grupo de colorantes
28
más comúnmente usados en la industria2,3. Estudios recientes han demostrado
que algunos de estos colorantes son cancerígenos. La tartrazina posee los códigos E102 (UE)4 y Yellow 5 (FDA-USA)5 y pertenece a esta familia de colorantes.
Es ampliamente utilizada en la industria alimenticia y aunque es inocua en bajas
concentraciones, su ingestión en grandes cantidades puede provocar reacciones
alérgicas, como asma y urticaria. También está relacionada con la hiperquinesis en
los niños y con tumores en la glándula tiroides. Estas evidencias han motivado a
países como Noruega y Austria a prohibir su uso4.
De esta forma, se observa un potencial riesgo en aguas contaminadas con tartrazina, la cual se debe remover de los vertimientos de las industrias de alimentos.
Por lo tanto, este proyecto busca el desarrollo tecnológico con respecto a los
procesos avanzados de oxidación (POA´s) en la descontaminación de aguas residuales en nuestro país. Así, se observa que la tartrazina es un producto sintético
de un espectro amplio de utilización. En investigaciones recientes se ha tratado de
generar productos sustitutos para dicho colorante buscando reducir su consumo,
debido a que se ha ido desfavoreciendo por algunos posibles efectos segundarios
y para lo cual se recomienda a los titulares de productos clasificados como alimentos, cosméticos o medicamentos que contengan tartrazina que procedan a
modificar el registro sanitario6-9, e incluyan la expresión en el pronto ¨Contiene
tartrazina, que puede producir reacciones alérgicas, tipo de angioedema, asma,
urticaria y shock anafiláctico¨. Lo anterior, teniendo en cuenta las disposiciones
expuestas por la Sala Especializada en Medicamentos y Productos Biológicos de la
Comisión Revisora, dentro del concepto emitido en el acta No 1 de 20078,9.
Actualmente existen varias tecnologías disponibles para el tratamiento de efluentes con colorantes Entre estas hay algunos métodos físico-químicos como adsorción, coagulación-floculación, oxidación avanzada y filtración en membranas. Estos
métodos pueden llegar a ser muy efectivos, aunque muchas veces son complejos
y de difícil aplicación a gran escala. Sin embargo, el desarrollo tecnológico con respecto a las tecnologías avanzadas de oxidación propende por la implementación y
conocimiento a nivel local y nacional sobre las aplicaciones de dichas tecnologías,
las cuales se han empleado en la degradación de un sinnúmero de contaminantes
a nivel ambiental como pesticidas10,11,14-17,21, colorantes18,19,21, residuos de laboratorios20, entre otros.
La reacción de Fento10,11,16,17 es reconocida como una de las más clásicas y más
poderosas de oxidación en aguas. Esta reacción se realiza sin la presencia de radiación ultravioleta, recientemente se ha demostrado que el poder oxidante de la
reacción de Fenton puede ser incrementado significativamente empleando radiación ultravioleta ó ultravioleta/visible (reacción de Fotofenton), lo cual ha generado estudios para descomponer una gran cantidad de compuestos refractarios10-17.
El reactivo de Fenton es una mezcla de peróxido de hidrógeno e ion ferroso
(Fe2+), que producen el radical libre hidroxilo (HO.) y el ion férrico (Fe3+).
29
El radical libre hidroxilo es la especie oxidante primaria formada por la descomposición del peróxido de hidrógeno catalizada por Fe2+, en ausencia de agentes
quelatantes del ion ferroso. El radical libre hidroxilo es el segundo agente oxidante después del flúor (HO., Eo=-2,8 V vs. flúor, Eo=-3,0 V), y es capaz de realizar
oxidaciones no específicas de algunos compuestos orgánicos10-15. Cuando se genera una concentración suficiente de radical libre hidroxilo y otros radicales, las
reacciones de oxidación de los compuestos orgánicos pueden llegar hasta una
total mineralización10-15,21.
Se empleó un fotorreactor compuesto por una lámpara de luz ultravioleta, la cual
posee una cámara o camisote por donde circula el afluente del agua residual. Allí
se realiza la irradiación del agua contaminada con los rayos de luz ultravioleta,
empleando para ello una lámpara de mercurio. El sistema de fotorreactor lo complementaba una cuba de vidrio, que se emplea como reservorio para el almacenamiento de la muestra problema, además de una bomba sumergible para ejecutar
la recirculación del agua residual por la lámpara de luz ultravioleta. Este sistema
se trabajó con un caudal de 0,05 L/s, y con un pH de la solución de 3,0. Se utilizó
una concentración inicial de 100 mg/L del colorante Tartrazina. La degradación
de éste se determinó mediante el empleo de la espectrofotometría UV/Visible
después de dos horas de experimentación.
Se adicionó la concentración de catalizador (hierro (III)) y agente oxidante (peróxido de hidrógeno) correspondiente a la combinación que se consigna en la
Tabla 1. Para lograr un desarrollo experimental apropiado y el cumplimiento de
los supuestos de residuales, se ejecutaron tres réplicas de los ensayos, de forma
aleatoria.
RESULTADOS
En la Tabla 1 y en la Gráfica 1 se muestran los resultados experimentales obtenidos mediante el empleo de la fotocatálisis homogénea utilizando hierro(III) y
peróxido de hidrógeno. De acuerdo con lo anterior, se aprecia que el colorante
Azo tartrazina es un colorante poco fotoactivo, debido a su baja degradación
al someterlo a la luz ultravioleta, ensayos que logran el 3,4% de remoción del
colorante para un periodo de dos horas de irradiación de la solución a tratar a
una longitud de onda de 254 nm por medio del fotorreactor de luz ultravioleta
empleando una lámpara de mercurio. Dichos ensayos corresponden a la combinación experimental de 0 mg/L de Fe3+ y 0 %v/v de H2O2.
30
Tabla 1. Combinaciones experimentales de hierro (III),
H2O2 y porcentajes de remoción obtenidos
Fe 3+(mg/L)
H2O2 (%v/v)
% Remoción
0
0,0
3,4
0
0,2
99,9
0
0,4
100,0
50
0,0
2,6
50
0,2
100,0
50
0,4
99,8
Gráfica 1. Fotodegradación del colorante
tartrazina mediante fotocatálisis empleando Hierro (III)
De esta misma forma, se observa que la adición de hierro (III) como catalizador
en ausencia de agente oxidante (peróxido de hidrógeno), no favorece la degradación del colorante para la combinación de 50 mg/L de Fe 3+ y 0 %v/v de H2O2,
debido a que se alcanza un porcentaje de remoción de 2,6%, siendo éste muy bajo
con respecto a las demás combinaciones realizadas. Por lo tanto, se evidencia que
la adición del catalizador (Fe 3+) no favorece las reacciones de degradación del colorante. Este resultado se puede corroborar teniendo en cuanta los datos consignados en la Tabla 2, en donde se presenta el ANOVA para el diseño experimental
planteado para el estudio de la fotocatálisis homogénea de la tartrazina, debido a
que el resultado del valor P es superior a 0,05. Por lo tanto, la presencia o adición
del catalizador (Fe 3+) no tiene significado estadístico en la variable respuesta, que
es la remoción o degradación de dicho colorante.
Por otro lado, de acuerdo con los resultados obtenidos, se observa que la adición
del agente oxidante peróxido de hidrógeno (H2O2) genera un incremento sustancial en la degradación del colorante tartrazina para las cuatro combinaciones en
las cuales se empleó como agente oxidante el peróxido de hidrógeno. Se obtuvieron altos niveles de remoción en las dos horas de tratamiento de la muestra de
agua con contenido del colorante tartrazina a degradar.
31
La combinación de 50 mg/L de Fe 3+ y 0,4 %v/v de H2O2 alcanza el menor porcentaje de remoción de los experimentos que emplean peróxido de hidrógeno,
con un 99,8% de remoción, obteniendo un buen resultado en la degradación del
colorante tartrazina. De esta misma forma se observa que la combinación experimental de 0 mg/L de Fe 3+ y 0,2 %v/v de H2O2, logra una remoción similar a
la combinación anterior, del orden de 99,9%. Estos resultados son significativos,
debido a que son elevados y que no representan diferencias significativas con
respecto a los mayores porcentajes de degradación. Estos corresponden al 100%
de degradación para las combinaciones experimentales de 0 mg/L de Fe 3+ y 0,4
%v/v de H2O2 y 50 mg/L de Fe 3+ y 0,2 %v/v de H2O2. Sin embargo, analizando el
factor económico de acuerdo con la adición de reactivos químicos y los porcentajes de remoción elevados obtenidos por el proceso de oxidación avanzada de
la fotocatálisis homogénea, se define como la mejor combinación experimental la
que corresponde a 0 mg/L de Fe 3+ y 0,2 %v/v de H2O2.
Como se pudo apreciar en la Gráfica 1, a medida que se incrementa el tiempo
de tratamiento de irradiación del agua residual con el contenido del colorante
tartrazina, se logra un mayor porcentaje de remoción, debido a que se favorece la
generación de fotorreacciones y de radicales libres hidroxilos, los cuales, a su vez,
realizan la degradación del colorante.
Adicionalmente se realizó el análisis estadístico de los datos experimentales,
empleando para ello un ANOVA. Se observa en la Tabla 2 que el factor agente
oxidante (peróxido de hidrógeno) tiene una variación significativa en el cambio
de niveles experimentales en la variable respuesta, es decir, en el porcentaje de
remoción o degradación, mientras que para el factor de concentración de catalizador (hierro (III)) ni la combinación de Hierro (III), ni la de peróxido de hidrógeno, tienen incidencia significativa en el porcentaje de remoción del colorante
tartrazina.
Tabla 2. Análisis estadístico ANOVA de los datos experimentales
Grados de
libertad
Suma de
cuadrados
Promedio al
cuadrado
F
Valor de p
A: Hierro (III)
1
1,2675
1,2675
4,46
0,0792
B: Peróxido de
hidrógeno
2
24774,8
12387,4
43592,03
<0,0001
Interacción AB
2
2,375
1,1875
4,18
0,0730
0,284167
Fuente
Residuos
6
1,705
Total (corregido)
11
24780,1
En la Gráfica 2 se observa el método utilizado para identificar las diferencias significativas de Fisher (LSD), en donde se evidencia que para la interrelación entre
el catalizador hierro (III) no se presentan diferencias significativas entre las medias
obtenidas experimentalmente entre 0 y 50 mg/L de hierro (III). Por lo tanto, se
32
muestra que no existen diferencias estadísticamente significativas a un nivel de
confianza del 95,0% entre dichos niveles.
Gráfica 2. Medias e intervalo de confianza del 95% LSD para el hierro (III)
Remoción
hierro III
De igual forma, en la Gráfica 3 se observa que para los intervalos de los niveles
del agente oxidante – peróxido de hidrógeno con un nivel de confianza del 95%,
las variaciones de las medias entre 0 – 0,2 %v/v y 0 – 0,4 %v/v de peróxido de
hidrógeno, poseen diferencias significativas entre los niveles experimentales y la
variable respuesta, es decir, la remoción del colorante tartrazina, mientras que
para la variación entre 0,2 – 0,4 %v/v de peróxido no se presenta una variación
significativa entre los dos niveles.
Gráfica 3. Medias e intervalo de confianza del 95%
LSD para el peróxido de hidrógeno
Remoción
Peróxido de Hidrógeno
33
DISCUSIÓN
Se observa en los resultados obtenidos en esta investigación que el colorante
Azo tartrazina se puede degradar mediante el empleo de la oxidación química y
la fotocatálisis homogénea empleando hierro (III), debido a que se logran unos
porcentajes de remoción del 100% del colorante, excepto para la combinación
de 0 mg/L de Fe 3+ y 0,2 %v/v de H2O2, y 50 mg/L de Fe 3+ y 0,2 %v/v de H2O2, la
cual es una oxidación alcanzada mediante la utilización de peróxido de hidrógeno.
Para esta última combinación se presenta también un alto porcentaje de oxidación superior al 99%. De esta forma se evidencia que los procesos de oxidación
avanzada son eficientes en la remoción del colorante tartrazina para un tiempo
de tratamiento de dos horas.
La implementación de tecnologías avanzadas de oxidación (TAO`s), como es el
caso de fotocatálisis homogénea empleando hierro (III), demuestra poseer un
amplio numero de aplicaciones ambientales. En este caso se logra la remoción y
degradación del colorante tartrazina, empleado intensivamente en la industria de
alimentos2, el cual es un colorante Azo lo que hace que la molécula del mismo
sea más estable y difícil de degradar en condiciones ambientales. De esta forma
se avanza en el conocimiento y aplicación de una de las TAO`s a nivel local, incrementado la oferta de tecnología para disminuir o resolver los impactos negativos sobre nuestro entorno natural inmediato y alcanzar un desarrollo sostenible
mediante el empleo de tecnologías ambientalmente sostenibles22, las cuales se
pueden enmarcar en la ejecución de programas de producción más limpia a nivel
industrial y, para este caso en particular, en el sector industrial de los alimentos.
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34
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Artículo original
Fotocatálisis heterogénea con
TiO2 y H2O2 para el tratamiento
de desechos líquidos con
presencia de Fenolftaleína
generados en los laboratorios
de análisis químico de la
Universidad del Cauca
Brenda Astrid Castro Guerrero / Viviana Andrea Huetio Vergara1 / Adriana Consuelo Mera Benavides2
Línea de Investigación: Residuos peligrosos: Semillero de Investigación en
Gestión Integral de residuos peligrosos GIRP.
Heterogeneous photocatalysis with Tio2 and H2O2 for the treatment
of liquid wastes with phenolphthalein, generated in the chemical
analysis laboratories of the University of Cauca
Foto-catálisis Heterogênea com TiO2 e H2O2 para o tratamento
de refugos líquidos com presença de Fenolftaleína gerados nos
laboratórios de análise química da Universidade del Cauca
Resumen
Introducción. La fotocatálisis heterogénea utilizando dióxido de titanio en suspensión es
una tecnología eficiente que actualmente es aplicada para la degradación de contaminantes
1
Estudiante Ingeniería Ambiental de la Universidad del Cauca, miembro GIRP / 2 Químico. Especialista en Ingeniería Ambiental
y Sanitaria. Directora GIRP, Docente Departamento de Ingeniería Ambiental, Universidad del Cauca.
Correspondencia: Adriana Consuelo Mera Benavides, email: [email protected]
Fecha de recibo: 06/04/2008 ; fecha de aprobación: 08/08/2008
Fotocatálisis Heterogénea con TiO2 y H2O2 para el tratamiento de desechos líquidos con presencia de Fenolftaleína...
37
recalcitrantes. El uso de esta técnica es una buena alternativa para la degradación del indicador
ácido-base fenolftaleína presente en los desechos líquidos generados en los laboratorios de
análisis químico de la Universidad del Cauca.
Objetivo. Aplicar la fotocatálisis heterogénea utilizando TiO2 suspendido y H2O2 para el tratamiento de desechos líquidos con presencia del indicador fenolftaleína.
Materiales y equipos. Para el proceso de fotocatálisis se utilizó un sistema compuesto por
tres partes: un foto-reactor con una lámpara de luz ultravioleta, con tubo de baja presión
de mercurio (longitud de onda 254 nm), una zona de homogenización y una bomba para la
recirculación de la muestra. Se analizaron las condiciones bajo las cuales se obtuvieron los mayores porcentajes de degradación del indicador. Las variables específicas analizadas para tal fin,
fueron: concentración del catalizador (TiO2 Degussa P25), concentración del agente oxidante
(H2O2) y el tiempo de exposición a la luz Uv. La degradación y mineralización del indicador en
el proceso fueron evaluadas utilizando métodos colorimétricos.
Resultados. Se determinó que el máximo porcentaje de degradación obtenido fue 86,54%
utilizando 500 ppm de TiO2, 2600 ppm de H2O2, y un tiempo de exposición a la luz Uv de 8
horas, estas condiciones estandarizadas fueron aplicadas en los desechos
Conclusión. La utilización de concentraciones adecuadas de TiO2 y H2O2 permite obtener
buenos porcentajes de degradación del indicador ácido-base fenolftaleína presente en desechos químicos.
Palabras clave: Fotocatálisis heterogénea. Desechos. Fenolftaleína. Degradación.
Abstract
Introduction. The heterogeneous photocatalysis using titanium dioxide in suspension is an
efficient technology that at the moment is applied for the degradation of recalcitrant contaminants. The use of this technique is a good alternative for the degradation of the acid-base phenolphthalein indicator, present on the liquid wastes generated by the laboratories of chemical
analysis in the University of Cauca.
Objective. To apply the heterogeneous photocatalysis using TiO2 suspended and H2O2, in the
treatment of liquid wastes with the phenolphthalein indicator.
Materials and equipment. For the photocatalysis process, a system composed of three
parts was used: A photo-reactor with a lamp of ultraviolet light that has a tube of low pressure
of mercury (wavelength 254 nm), a zone of homogenization and a pump for the recirculation
of the sample. The conditions from which the highest percentage of degradation of the indicator was obtained, were analyzed.The specific variables analyzed in this treatment were: catalyst
concentration (TiO2 Degussa P25), oxidinsing agent concentration (H2O2), and the time of
exhibition to the light Uv. Results.The degradation and mineralization of the indicator in the
process were evaluated by using colorimetric methods.
Results. the highest percentage of degradation was 86,54% using 500 ppm of TiO2, 2600 ppm
of H2O2, and 8 hours of light Uv time exposition. These standardized conditions were applied
for the liquid wastes.
Conclusion. the use of optimum concentrations of TiO2 and H2O2 allows to obtain good degradation percentages of the acid-base phenolphthalein indicator present in chemical wastes.
Key words: Heterogeneous photo catalysis. Remainders. Phenolphthalein. Degradation.
38
Resumo
Introdução. A foto-catálisis heterogênea utilizando dióxido de titânio em suspensão é uma
tecnologia eficiente que atualmente é aplicada para a degradação de contaminantes recalcitrantes. O uso desta técnica é uma boa alternativa para a degradação do indicador ácido-base
fenolftaleína presente nos refugos líquidos gerados nos laboratórios de análise química da
Universidade del Cauca.
Objetivo. Aplicar a foto-catálisis heterogênea utilizando TiO2 suspendido e H2O2 para o tratamento de refugos líquidos com presença do indicador fenolftaleína.
Materiais e equipes. Para o processo de foto-catálisis se utilizou um sistema composto
por três partes: um foto-reator com um lustre de luz ultravioleta, com tubo de baixa pressão
de mercúrio (longitude de onda 254 nm), uma zona de homogeneização e uma bomba para
a recirculação da mostra. Analisaram-se as condições sob as quais se obtiveram as maiores
percentagens de degradação do indicador. As variáveis específicas analisadas para tal fim, foram:
concentração do catalisador (TiO2 Degussa P25), concentração do agente oxidante (H2O2) e
o tempo de exposição à luz Uv. A degradação e mineração do indicador no processo foram
avaliadas utilizando métodos colorimétricos.
Resultados. Determinou-se que a máxima percentagem de degradação obtida foi 86,54%
utilizando 500 ppm de TiO2, 2600 ppm de H2O2, e um tempo de exposição à luz Uv de 8 horas,
estas condições estandardizadas foram aplicadas nos refugos.
Conclusão. A utilização de concentrações adequadas de TiO2 e H2O2 permite obter boas
percentagens de degradação do indicador ácido-base fenolftaleína presente em refugos químicos.
Palavras chaves: Foto-catálisis heterogênea. Refugos. Fenolftaleína. Degradação.
Introducción
En la actualidad uno de los problemas ambientales más preocupantes y que ponen
en riesgo la salud de la humanidad es el inadecuado tratamiento y disposición
final de los residuos líquidos peligrosos. Muchos de ellos se generan en procesos
industriales, mineros y petroleros principalmente1. En los laboratorios de análisis
químico se presenta esta misma situación y, aunque el volumen de residuos que
se genera en estos es relativamente pequeño en comparación con el que proviene del sector industrial, no debe por ello ser considerado como un problema
menor.
En los laboratorios de análisis químico de la Universidad del Cauca se realizan
actividades de docencia, investigación, y extensión en las cuales se generan residuos, en su gran mayoría de carácter ácido o básico, y con presencia de indicadores ácido-base que generalmente confieren al líquido residual carga orgánica y
coloración. Estos residuos muchas veces son vertidos hacia los desagües y alcantarillados sin ningún tratamiento previo o simplemente se neutralizan, olvidando
que en ellos se encuentran presentes sustancias potencialmente nocivas como el
indicador ácido- base fenolfataleína.
39
Aunque la fenolftaleína no evidencia actividad carcinogénica sí induce hiperplasia
atípica, proliferación de células hematopoyéticas en el bazo en ratones machos
y hembras y toxicidad del riñón y del sistema reproductor en ratones machos2.
Considerando lo anterior, la fenolftaleína no podría ser dañina para los seres
humanos. Sin embargo, los resultados de las investigaciones proporcionan una
bandera roja de precaución y por ello es importante su tratamiento antes de ser
vertida a las fuentes naturales como hace referencia la ficha de seguridad, la cual
sugiere como observación ecológica no incorporarla al suelo ni a los acuíferos 3.
La necesidad de preservar el medio ambiente ha llevado a la búsqueda de métodos
más eficientes para eliminar compuestos químicos contaminantes generados en
diferentes actividades del hombre. Una técnica que permite eliminar compuestos
tóxicos y recuperar sustancias es la fotocatálisis, la cual, a partir de la década de
los setenta, se viene aplicando en el tratamiento de diferentes desechos químicos
que son muy nocivos para el ambiente y la salud. Las sustancias orgánicas complejas, específicamente, se oxidan a especies más simples. Igualmente esa técnica
genera la reducción de metales presentes en desechos industriales 4.
El presente artículo pretende dar a conocer y analizar los resultados obtenidos
en la degradación empleando fotocatátilisis heterogénea del indicador ácido-base
fenolftaleína, comúnmente utilizado en diferentes ensayos químicos desarrollados
en laboratorios de análisis químico y, por ende, presente en los desechos generados en los mismos.
Materiales y métodos
El sistema usado en la experimentación es un foto-reactor tipo Batch con recirculación de la muestra y una agitación continua dentro de un recipiente de mezcla
(zona de homogenización), y consta de: un reactor elaborado en pirex con dos
orificios (entrada y salida), sellado herméticamente con esmerilado en la parte
superior y con un tapón de caucho en la parte inferior; una lámpara de luz ultravioleta, con tubo de baja presión de mercurio, longitud de onda de 254 nm, 15
Watts de potencia y 45 cm de largo; una zona de homogenización que consta de
un recipiente (erlenmeyer) en pirex de 500mL de capacidad y un magneto con recubrimiento de teflón para agitación; una bomba con funcionamiento peristáltico
para la recirculación; mangueras de material plástico transparente que conectan
el sistema pero que no reaccionan con él; tubo en PVC y caja en tríplex para aislar
el foto-reactor (Foto 1).
Se optimizaron las concentraciones de dióxido de titanio y peróxido de hidrógeno (Tabla 1), utilizando la misma concentración del indicador fenolftaleína (4 ppm)
y un pH fijo (9.25 unidades) en todos los ensayos experimentales desarrollados.
40
Foto 1. Montaje experimental del sistema fotocatalítico
Fotorreactor
Bomba
Zona de mezcla
Tabla 1. Experimentos para la degradación de la fenolftaleína
Concentración de catalizador (ppm)
Peróxido de hidrógeno (ppm)
0
500
600
1300
2600
0
1000
600
1300
2600
Se realizaron ensayos durante 8 horas de radiación. En cada hora se evaluaron
la degradación del indicador midiendo la concentración de la fenolftaleína por
seguimiento del color y la mineralización, utilizando la técnica de DQO. Estos
dos parámetros se determinaron mediante el método espectrofotométrico, con
longitudes de onda de 550 nm para la medición de color y 600 nm para DQO.
El modelo estadístico planteado para la degradación del contaminante se fundamentó en un Diseño de bloques completos al azar5.
yij = µ + tj + bj + eij
Donde,
yij: variable respuesta observada en el tratamiento j, bloque i
µ: media global de la degradación
41
tj: efecto del tratamiento j
bj: efecto del bloque i.
eij: variación aleatoria asociada al tratamiento j en la repetición i
Esta ecuación permite evaluar cada tratamiento (i) con las condiciones de TiO2 y
H2O2 descritos en la Tabla 1, con respecto al tiempo (j).
Los respectivos cálculos se fundamentaron en un análisis de varianza utilizando la
Tabla de ANDEVA y pruebas de comparación múltiple de Duncan y Tukey.
Cada ensayo de la Tabla 1 se realizó por duplicado, y a cada una de las muestras
tomadas en cada tratamiento se les realizó análisis de color y DQO para evaluar
la eficiencia de degradación de la fenolftaleina.
Los resultados de los ensayos de DQO no son reportados en el presente artículo,
debido al aumento en la lectura de este parámetro evidenciado en las constates
fluctuaciones que presentó esta prueba durante todo el proceso, específicamente
en las pruebas donde se adicionó peróxido de hidrógeno. El anterior hecho se
atribuye posiblemente a la generación de hidroquinonas en el proceso fotocatalítico originado por la ruptura de la fenolftaleína. Las hidroquinonas son especies
con la capacidad de reducir metales6, por lo tanto es probable que estuvieran
reduciendo el estado de oxidación del cromo hexavalente (Cr+6) a cromo trivalente (Cr+3), incluso a divalente (Cr+2), provocando un aumento en la lectura de la
DQO, y, considerando que la prueba de DQO que se ejecutó en esta investigación se basa en una lectura espectrofotométrica del excedente de Cr+6 (que no
ha sido oxidado por la materia orgánica), se determinó entonces que la técnica
de DQO para este caso no era representativa para el seguimiento de la mineralización de la fenolftaleína.
Resultados
Las condiciones de los tratamientos para el indicador ácido-base fenolftaleína
pueden observarse en la Tabla 2.
Tabla 2. Condiciones de los tratamientos para
el indicador ácido-base fenolftaleína
TiO2
H2O2
Condición
a0
a1
b0
b1
b2
b3
Concentración (ppm)
500
1000
0
600
1300
2600
42
Degradación del indicador utilado 500 ppm TiO2
En el tratamiento a0b0 se obtuvo una disminución de color del 69,23% sin adición
de peróxido de hidrógeno, considerando este ensayo eficiente y viable económicamente por la disminución de costos que ocasiona no utilizar agente oxidante7.
Gráfica 1. Porcentajes de degradación del indicador fenolftaleína durante 8 horas
de radiación Uv, utilizando 500 ppm de catalizador y diferentes concentraciones de
agente oxidante, a una longitud de onda de 553 nm
En el tratamiento a0b1, con 600 ppm de H2O2 se obtuvo un incremento en la disminución de color del 5,77%, en comparación con el porcentaje obtenido cuando
no se adicionó H2O2. En la gráfica 1 se observa que desde la cuarta a la sexta
hora se presenta una pequeña disminución de color, se podría decir que es casi
constante. Sin embargo, a partir de la sexta hora y hasta el final del proceso, se
presentó una caída importante en la curva representada en la más alta disminución de color de la fenolftaleina en este ensayo, siendo el porcentaje final 75%.
En el tratamiento a0b2 con 1300 ppm de H2O2, se presentó una disminución de
color del 53,84%, lo que indica que el proceso es eficiente. Sin embargo comparada con el resto de ensayos es muy baja, porque según la teoría cuando se
utiliza mayor concentración de peróxido, mayor es la degradación8, por lo que se
esperaba una buena eficiencia en este tratamiento. Probablemente este hecho se
atribuye a problemas de precisión con el pHmetro, porque la medición de color
depende de un valor exacto de pH (9,2 unidades) y, si éste varía, la lectura de
absorbancia se ve afectada significativamente9.
El tratamiento a0b3 presentó la mejor disminución de color con un porcentaje
del 86,54%. Esto demuestra que al incrementar la concentración de H2O2 también aumentan la velocidad y la eficiencia del proceso, debido a que este agente
43
oxidante es una muy buena fuente de radicales hidroxilo, los cuales rompen los
enlaces de la molécula fenolftaleina para degradarla. Además el peróxido es tan
efectivo que puede atacar en la superficie del TiO2 a los compuestos orgánicos
absorbidos y no absorbidos y también puede reducirse con los electrones allí
generados, formando el anión divalente peróxido, O2=. De esta forma los huecos
(h+) del catalizador no corren el riesgo de recombinarse con los electrones y,
por el contrario, participan en la generación del radical libre hidroxilo10. Aunque
en este ensayo se utilizaron 2600 ppm de peróxido de hidrógeno y se obtuvo
un buen porcentaje de degradación, cabe la posibilidad que al aumentar su concentración la eficiencia también lo haga. Sin embargo es conveniente resaltar que
una muy alta cantidad de este agente oxidante puede afectar la superficie del
catalizador, en donde se llevan a cabo las reacciones de oxidorreducción, y esto
perjudicaría la transferencia de cargas11.
Degradación del indicador utilado 1000 ppm TiO2
En el tratamiento a1b0 sin peróxido de hidrógeno, se obtuvo la disminución de
color más baja de todos los ensayos, la cual fue del 36,54%. Esto se puede explicar
porque la acción de la luz Uv pudo disminuir al utilizar una concentración muy
alta de TiO2 (1000 ppm).
Gráfica 2. Porcentajes de degradación del indicador fenolftaleína durante 8 horas
de radiación Uv, utilizando 1000 ppm de catalizador y diferentes concentraciones
de agente oxidante, a una longitud de onda de 553 nm
El tratamiento a1b1, presentó el porcentaje disminución de color más alto (75%)
de este grupo de ensayos, y resulta bastante inusual porque contenía la más baja
cantidad de peróxido de hidrógeno. En este punto se podría considerar que la
44
concentración de catalizador, por ser tan alta, de alguna manera compensaba la
poca cantidad de agente oxidante, y es explicable porque la eficiencia del tratamiento con TiO2 y H2O2 juntos es mucho mejor, ya que cuando se generan los
sitios activos en el catalizador, el peróxido de hidrógeno forma sobre ellos mayor
cantidad de radicales hidroxilo para degradar el color. Adicionalmente, al tener
más cantidad de catalizador, se encuentra una mayor área disponible para que se
lleven acabo las reacciones de oxidorreducción.
Las condiciones del tratamiento a1b2 arrojaron un porcentaje disminución de
color del 65.38%. Bastante bueno, pero no tan eficiente comparado con el tratamiento a1b1, donde se utilizó una menor cantidad de peróxido de hidrógeno
(600 ppm).
Para el tratamiento a1b3, ilustrado en la Gráfica 2, se observa que la degradación
más importante de este ensayo se presentó hasta la segunda hora (55,77%) y que
a partir de ésta, y hasta la octava hora, los valores de absorbancia se mantuvieron casi constantes con un mínimo incremento en el porcentaje de degradación
(11,53%). Con este tratamiento se esperaba la mayor degradación, por tener las
concentraciones más altas de catalizador y agente oxidante, lo que posiblemente ocasionaría mayor formación de pares electrón-hueco y radicales hidroxilo
que aumentarían la eficiencia del proceso. Sin embargo esto no ocurrió, ya que
posiblemente se impidió el paso de la radiación UV, inhibiendo la activación del
catalizador y disminuyendo la degradación de la fenolftaleina12.
En general, utilizar una concentración de 1000 mg/L no es muy práctico por tener
que centrifugar tantas veces para obtener una muestra clarificada y porque la
concentración de catalizador es muy alta (para el bajo porcentaje de disminución
de color obtenido), situaciones que aumentan los costos del proceso.
Para los tratamientos a1b2 y a1b3, con las mas altas concentraciones de peróxido
de hidrógeno (1300 y 2600 ppm, respectivamente), el porcentaje de degradación
del indicador fue bajo. Lo anterior se debe, posiblemente, a que si se excede la
concentración de agente oxidante la reacción de fotocatálisis se inhibe porque el
peróxido de hidrógeno reacciona con los huecos (h+) formados sobre la superficie del catalizador, impidiendo la degradación y mineralización de la sustancia a
tratar. Aunque la concentración de H2O2 depende del contaminante, algunos autores recomiendan utilizar no menos de 100 y no más de 300 ppm. Otra posible
causa de los bajos porcentajes de degradación es tener un pH básico, ya que tanto
el indicador como el catalizador se cargan negativamente generando repulsiones
que van a impedir la rápida degradación y mineralización del contaminante en la
superficie del óxido. Además la alta turbidez de la mezcla, generada por la elevada
concentración de catalizador utilizado, puede provocar apantallamiento, disminuyendo así la formación de radicales hidroxilo en el proceso y este hecho se hace
aún más crítico cuando se utiliza peróxido de hidrógeno13.
45
Resultados de la aplicación del tratamiento
fotocatalítico a los desechos químicos
Después de realizar los ensayos de laboratorio y el análisis estadístico, se determinó que el mejor tratamiento para la degradación del indicador ácido-base
fenolftaleína es el a0b3, que presenta las condiciones de 500 ppm de catalizador
TiO2 y 2600 ppm de agente oxidante H2O2, el cual se aplicó a tres de los desechos
generados en los laboratorios de análisis químico de la Universidad del Cauca.
En la Tabla 3 se reportan las concentraciones del indicador y volúmenes de los
desechos seleccionados.
Tabla 3. Desechos seleccionados para aplicación del tratamiento
Concentración inicial de
Fenolftaleina (ppm)
Volumen
(mL)
Estandarización de NaOH
(LA 3-nuevo)
4,1
1032
Estandarización de NaOH
(LA 5-nuevo)
4,4
772
Titulación de ácido acético
(LA 5-nuevo)
4,6
Desecho
1012
Gráfica 3. Porcentajes de degradación del indicador fenolftaleína al aplicar
el tratamiento (a0b3) a los desechos seleccionados
46
En la Gráfica 3 se observan los porcentajes de degradación del indicador fenolftaleína al aplicar el tratamiento (a0b3) a los desechos seleccionados, los cuales fueron:
87,72% para el desecho de estandarización de NaOH (LA 3-nuevo); 86,42% para
el desecho de estandarización de NaOH (LA 5-nuevo) y 90% para el desecho de
titulación de ácido acético. Los porcentajes obtenidos son mayores comparados
con los que se obtuvieron en la estandarización del proceso, lo que corrobora
que el tratamiento elegido fue adecuado para la degradación de la fenolftaleína.
En el desecho de estandarización de NaOH (LA 3-nuevo), el porcentaje de degradación del indicador es mayor que el obtenido en la estandarización del proceso.
Lo anterior se puede explicar porque al contener hidróxido de sodio y reaccionar con el acido sulfúrico (contenido también en el desecho), se forma sulfato de
sodio (Na2SO4), el cual, posiblemente al disociarse en Na+ y SO42- (1), y al ser el
Na de carga positiva, se absorbe en la superficie del TiO2 (cargado negativamente), atrapando los electrones (e-) generados en el proceso, disminuyendo así el
proceso de recombinación y elevando la degradación de la fenolftaleina14.
NaOH + H2SO4
Na2SO4 + H2O (1)
Para el desecho perteneciente a estandarización de NaOH (LA 5-nuevo) se obtiene un menor porcentaje de degradación, comparado con los obtenidos en la
estandarización del proceso y con el desecho LA 3. Este desecho, a pesar de tener
las mismas características del anterior, muestra una degradación más baja. Posiblemente esto se deba a que en la transferencia de cargas ocurridas en la superficie
del catalizador el pH de la solución disminuya, cargándose éste positivamente
y, al contener más concentración de H2SO4, es probable que los iones sulfatos
(SO42-) migren a la superficie del TiO2 en busca de huecos (h+) y OH-, formando
radicales SO42-, los cuales son capaces de oxidar compuestos orgánicos, aunque
en menor proporción que los radicales hidroxilo15.
El porcentaje de degradación obtenido al tratar el desecho de titulación ácido
acético fue el más alto, comparado con los obtenidos en los otros desechos tratados y en la estandarización del proceso. Este hecho se explica porque al formarse
acetato de sodio (CH3COONa) en la solución, y al disociarse en Na+ y CH3COO-,
juntos eviten la recombinación atrapando los e- y los h+, respectivamente.Además
es probable que los radicales metilo (CH3-) reaccionen de la misma forma que los
radicales hidroxilo (2), aumentando así la eficiencia del proceso16.
H+ + CH3COOCH3COO-
CH3COOCH3-
+ CO2
(2)
Discusión
La fotocatálisis heterogénea utilizando TiO2 y H2O2, es una técnica adecuada para
el tratamiento de los desechos líquidos con presencia de fenolftaleina generados
47
en los laboratorios de análisis químico de la Universidad del Cauca, como se pudo
demostrar en esta investigación.
Con la estandarización del proceso se determinó que las condiciones óptimas
para el tratamiento fotocatalítico de los desechos líquidos con presencia del indicador ácido-base fenolftaleina son: 500 ppm de catalizador Dióxido de Titanio
(TiO2), 2600 ppm de peróxido de hidrógeno (H2O2) y un tiempo de exposición
de luz Uv de ocho horas, ya que a estas condiciones se obtuvo el porcentaje de
degradación más alto (86,54%) de todos los ensayos realizados.
Al aplicar las condiciones determinadas a los desechos con presencia de fenolftaleina se obtuvieron buenos resultados, ya que se observó una degradación del
indicador. Esto se evidencia en los porcentajes de degradación obtenidos, corroborando que el proceso de fotocatálisis heterogénea es adecuado para el tratamiento de este tipo de desechos líquidos.
No fue posible conocer el verdadero porcentaje de mineralización de la materia orgánica que generaba el tratamiento fotocatalítico al indicador fenolftaleína,
dado que la técnica de DQO utilizada para el seguimiento de la mineralización
presentó inconvenientes por la posible generación de hidroquinonas en el proceso. Por ello se hace necesario el uso de otra técnica para cuantificar esta variable
respuesta.
Agradecimientos
Para realizar esta investigación se contó con el apoyo económico de la Vicerrectoría de Cultura y Bienestar, la decanatura de la facultad de Ingeniería Civil, el
apoyo técnico en la parte estadística del profesor Edwin Rengifo, docente del
departamento de matemáticas, y la colaboración del Semillero de Investigación
GIRP, los anteriores pertenecientes a la Universidad del Cauca.
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109-110. 2002.
Artículo original
Evaluación de la calidad del
agua a través de los protistas
en la quebrada La Ayurá en
Envigado (Antioquia)
Dennys Julieth Aguirre Sanchez1 , Néstor Jaime Aguirre Ramírez2 y Orlando Caicedo Quintero3
Evaluationt of water quality by measuring the
protists in The Ayurá Creek, in Envigado (Antioquia)
Avaliação da qualidade da água através dos protistas
na quebrada A Ayurá em Envigado (Antioquia)
Resumen
Introducción. El perifiton de agua dulce compuesto en gran parte por algas y protozoos,
son microorganismos que presentan características especiales en tanto su sensibilidad a las
variaciones de régimen de caudal, calidad fisicoquímica y distribución de la biota dentro del
cuerpo hídrico.
Objetivo. Analizar la comunidad de algas y protozoos de vida libre de la quebrada La Ayurá y
su relación con la calidad del agua.
Materiales y métodos. Se realizaron tres muestreos en tres estaciones a lo largo de la
quebrada. Se tomaron muestras de aguas para el análisis de variables fisicoquímico, coliformes
totales y fecales. Se colectaron muestras del perifiton para ser analizadas en el laboratorio.
1
Estudiante de Ingeniería Sanitaria de la Universidad de Antioquia/ 2 Ph.D en Ciencias Naturales, profesor del Departamento
de Ingeniería Sanitaria y Ambiental, Facultad de Ingeniería de la Universidad de Antioquia/. Universidad de Antioquia/3 Biólogo,
profesor del Departamento de Ingeniería Sanitaria y Ambiental. Facultad de Ingeniería de la Universidad de Antioquia.
Correspondencia: Dennys Julieth Aguirre Sanchez, email: [email protected]
Evaluación de la calidad del agua a través de los protistas en la quebrada La Ayurá en Envigado (Antioquia)
51
Resultados. Las morfo especies de algas dominantes fueron: Navicula sp, Cymbella sp, Gomphonema sp, Melosira varians, Nitzschia sp y Amphora sp. También se hallaron protozoos del
grupo de los Ciliados como Loxodes sp, Vorticella sp y Didinium sp. Se determinó su capacidad
bioindicadora encontrando que la mayoria de las algas fueron indicadores de mesosapróbicas,
mientras los protozoos eran polisaprobiedad.
Conclusión. La Ayurá en las tres estaciones muestreadas se encuentra en un estado de contaminación medio-alta. Esta contaminación aumentó de la primera a la última estación.
Palabras clave: Calidad de agua. Bioindicación. Saprobiedad. Perifiton. Biomonitoreo.
Abstract
Introduction. Freshwater periphyton, mostly composed by algae and protozoa, are microorganisms with special characteristics in terms of their sensitivity to changes in flow regimes,
physicochemical quality conditions and biota distribution within the water body.
Objective. To analyze free living algae and protozoa communities from La Ayurá creek, and
their relationship with the quality of the water.
Materials and Methods. Three sampling excercises were carried out at three stations along
the creek. Water samples were taken for the analysis of physiochemical parameters, total and
fecal coliform. Periphyton samples were also taken for laboratory analysis.
Results. Navicula sp, Cymbella sp, Gomphonema sp, Melosira varians, Amphora sp and Nitzschia
sp were found as the dominant algae morpho-species. Protozoa of the cilia group like Loxodes
sp, Vorticella sp Didinium sp were also found. Both algae and protozoa bioindication capacity
were determined. It was found that most of the algae were mesosaprophytic, while protozoa
were polisaprophytic.
Conclusion. La Ayurá creek is polluted in a mid-high measurement. This pollution increases
along the sampling stations.
Keywords: Water quality. Bioindicator. Saprobiety. Periphyton. Biomonitoring.
Resumo
Introdução. O perifiton de água doce composto em grande parte por algas e protozoos,
são microorganismos que apresentam características especiais em tanto sua sensibilidade às
variações de regime de volume, qualidade físico-química e distribuição da biota dentro do
corpo hídrico.
Objetivo. Analisar a comunidade de algas e protozoos de vida livre da quebrada A Ayurá e sua
relação com a qualidade da água.
Materiais e Métodos. Realizaram-se três amostragens em três estações ao longo da quebrada. Tomaram-se mostras de águas para a análise de variáveis físico-químico, coliformes totais e
fecais. Coletaram-se mostras do perifiton para ser analisadas no laboratório.
Resultados. As morfo espécies de algas dominantes foram: Navicula sp, Cymbella sp, Gomphonema sp, Melosira varians, Nitzschia sp e Amphora sp. Também se acharam protozoos do grupo
52
dos Ciliados como Loxodes sp, Vorticella sp e Didinium sp. Determinou-se sua capacidade bio-indicadora encontrando que a maioria das algas foram indicadores de mesosaprobicas, enquanto
os protozoos eram polisapróbiedade.
Conclusão. A Ayurá nas três estações mostradas se encontra num estado de contaminação
médio-alta. Esta contaminação aumentou da primeira à última estação.
Palavras importantes: Qualidade de água. Bio-indicação. Saprobiedad. Perifiton. Bio-monitoreiu.
Introducción
Los bioindicadores han ganado peso en los estudios y clasificación de la calidad
del agua dado que incorporan como referencia la presencia, ausencia, abundancia
y escasez de estos organismos como respuesta a la calidad del biotopo. Los parámetros asociados a la aplicación de índices buscan relacionar cuantitativamente
las características fisicoquímicas con el comportamiento de las comunidades encontradas en el perifiton de ríos1.
Respecto al problema de la contaminación, el empleo de índices de diversidad e
índices bióticos han hecho posible que para estudio del agua como recurso natural se pueda considerar la integridad ecológica como un criterio más a tener en
cuenta en el manejo del agua2.
El monitoreo de las variables fisicoquímicas, proporciona una medida instantánea
de la calidad del agua mientras que el monitoreo biológico, hace posible la detección e integración de la contaminación en el tiempo. Para evaluar el grado de
deterioro de los cuerpos de agua se utilizan como herramientas, diversos índices
ecológicos, estos deben reunir una alta sensibilidad y representatividad del gradiente temporal-espacial3.
Para la determinación de la calidad del agua en la quebrada de la Ayurá, se utilizaron las algas y los protozoos de vida libre como indicadores de contaminación
orgánica del agua. Estos organismos se relacionaron con algunas variables fisicoquímicas, con el fin de obtener una aproximación a los contaminantes provenientes de las diferentes acciones generadas por el hombre o como resultado de
procesos ambientales que pueden estar asociados a la ausencia y/o abundancia de
estos organismos3.
Durante los meses de noviembre de 2007, enero y febrero de 2008, se establecieron tres sitios de muestreo en la quebrada La Ayurá: Estación 1 de
coordenadas N 06º 07,568` y W 75º 33,778`; Estación 2 con coordenadas
N 06º 09,397` y W 75º 34,780` y por ultimo la Estación 3 con coordenadas
N 06º 10,811` y W 75º 34,875`.
53
Los datos de precipitación fueron proporcionados por el Área de Hidrometría
e Instrumentación de las Empresas Públicas de Medellín. Se tomaron muestras
puntuales para la determinación de variables fisicoquímicos como alcalinidad total, dureza total, DBO, turbiedad y microbiológicas como coliformes totales y
coliformes fecales. Las variables temperatura del agua, pH, oxígeno disuelto, % de
saturación, conductividad eléctrica y sólidos disueltos se determinaron in situ con
el empleo de equipos Cond WTW 315i. Serial 05370663, WTW Oxi 315i. Serial
05340157 y WTW pH 315i. Serial 04070115.
Para la determinación de los taxa, se empleó la literatura siguiente: Para la determinación de los taxa, se empleó la siguiente literatura: Corliss (1979)4; Häusler
(1982)5; Hausmann (1985)6; Strebel y Krauter (1988)7; Margulis et al,. (1990)8;
Foisser et al,. (1991, 1992, 1994, 1995)9-12; Harrison y Corliss (1991)13; Page
(1991)14; Parterson y Larsen (1991)15 ; Müller y Loeffler (1992)16; Röttger (1995)17;
Berger et al., (1997)18; Patterson (1998)19; Martín (1999)20.
En el proceso de determinación y conteo de las algas y los protozoos se empleo
un microscopio compuesto marca Olympus para la observación con 400X de los
especimenes previamente fijados con formol al 0,6% 21 haciendo un barrido en
zigzag y a su vez se contaron por muestra treinta campos con una repetición 22.
Para el cálculo de el Índice de contaminación por mineralización (ICOMI) e Índice
de contaminación por materia orgánica (ICOMO) llamados índices de calidad de
aguas se aplicó lo propuesto por Ramírez y Viña (1998)2. En el caso de los indices bióticos, diversidad y de saprobiedad se aplicaron las propuestas de Índice
de diversidad de Shannon – Weaver (1949)23, Índice de dominancia de Simpson
(1949)24, Índice de uniformidad de Pielou (1975)25 e Índice de Saprobios de Pantle
y Buck (1955)26.
Resultados
Los valores reportados para la pluviosidad según la estación meteorológica Ayurá
de las Empresas Publicas de Medellín fueron los siguientes: en noviembre de 2007
se registraron 1,8 mm de agua, para enero de 2008 se registraron 0,3 mm de agua
y para febrero de 2008 se registraron 4,3 mm de agua, estos valores corresponden a la máxima precipitación presentada en el día de muestreo.
Los promedios de caudales registrados para cada una de las estaciones durante
los muestreos fueron de 0,033 m3/l en la estación 1, 0,085 m3/l en la estación
2 y 0,115 m3/l para la estación 3. En el caso de las velocidades promedias, se
registraron los siguientes valores para cada sitio de muestreo, 0,457 m/s en la
estación 1, 0,220 m/s en la estación 2 y 0,886 m/s en la estación 3 para todos los
muestreos.
En la Tabla 1 se presentan los resultados de los análisis fisicoquímicos y biológicos
tomados a lo largo del muestreo, como también los promedios, varianzas, desviaciones estándar, valores mínimos y máximos.
54
Tabla 1. Datos estadísticos de las variables fisicoquímicas y biológicas
Variables
Valores estadísticos
N
S2
S
Mínimos
Máximos
3,16
1,78
16,5
21,7
Fisicoquímicas
Temperatura del agua (ºC)
9
18,84
Oxígeno disuelto (mg/L O2)
9
7,02
0,76
0,87
5,8
8,3
% Saturación de oxígeno (%)
9
90,28
98,26
9,91
76,0
104,0
Conductividad eléctrica (µS/cm)
9
45,00
45,00
22,32
22,32
76,9
pH (UpH)z
9
7,48
0,04
0,20
7,1
7,8
Dureza total (mg/L CaCO3)
9
22,16
35,78
5,98
8,9
26,7
Sólidos disueltos (mg/L)
9
41,72
407,69
20,19
19,0
69,5
Turbiedad (UNT)
9
13,30
484,28
22,01
1,0
71,2
Alcalinidad total (mg/L CaCO3)
9
35,51
566,94
23,81
12,0
80,0
Coliformes totales (NMP/100ml)
9
83176,38
0,47
0,68
1259,92
158489,32
Coliformes fecales (NMP/100ml)
9
19952,62
1,00
1,00
1000
158489,32
Número de morfotipos
54
18,07
4,25
4,25
0
16
Densidad de organismos/ ml
54
3247,8
56,98
56,98
0
212
Biológicas
Para los datos obtenidos de temperatura del agua, oxígeno disuelto, pH, dureza
total, coliformes fecales, coliformes fecales y número de individuos se pudo establecer que estas variables fueron estables, pero las variables porcentaje de saturación de oxígeno, conductividad eléctrica, sólidos disueltos, turbiedad y alcalinidad
total mostraron mayor variación.
Los resultados del análisis de los saprobios mostraron una riqueza de morfotipos
de siete géneros diferentes por estación en cada muestreo en promedio, teniendo
registros mínimos de 0 especies y máximos de 16 géneros. Los datos estuvieron
dispersos y presentan una desviación estándar de 4,25 para el total de datos. La
densidad de organismos presentó un promedio de 52 en cada estación y por conteo, registrándose datos mínimos de 0 individuos y máximo de 212 individuos.
En la Tabla 2 se muestran las variaciones de los morfotipos dominantes de microorganismos en las estaciones y en cada muestreo.
Para el primer muestreo,los géneros más representativos fueron Navicula sp,
Cymbella sp, Gomphonema sp y Melosira varians. Fueron las de mayor densidad,
además de encontrarse en relativa abundancia para cada una de las estaciones.
55
Tabla 2. Número de individuos/ml morfotipo según muestreo
Muestreo
Microorganismo
28/11/2007
24/01/2008
26/02/2008
E1
E2
E3
E1
E2
E3
Ameba
2
48
1
10
12
19
E1 E2
1
1
E3
0
Amphora sp
20
1
0
262
44
13
33
0
7
Aulacoseira sp
0
0
0
0
0
0
2
0
0
Ciliado
0
17
1
1
4
0
0
0
2
Cocconeis sp
5
3
0
2
33
2
40
0
1
Cymbella sp
93
70
28
150
14
20
9
0
0
Chlamydomonas sp
0
0
0
0
0
0
6
0
0
Chlorella
0
0
0
1
0
0
0
0
0
Chloroccocal
0
2
0
1
0
0
0
0
3
Cryptomonas sp
0
0
0
0
0
0
1
0
0
Diatomea
0
0
0
1
0
0
0
0
0
Didinium sp
2
0
39
1
1
0
0
0
14
Dinobryum sp
0
0
39
0
0
6
0
0
0
Diploneis sp
19
8
0
17
12
5
2
0
0
Fragilaria sp
0
3
0
18
1
1
7
0
0
Gomphonema sp
61
71
34
16
6
0
0
0
3
Loxodes sp
0
0
0
4
13
0
0
0
0
Melosira varians
62
13
3
73
21
19
7
3
0
Navicula sp
142 199 137
239
29
15
50
2
6
Nitzschia sp
17
3
0
74
2
1
0
0
0
Oscillatioria sp
6
21
0
4
0
0
33
0
0
Pleurosira sp
0
3
7
0
0
0
0
0
0
Reptantia sp
0
0
0
0
0
1
0
0
0
Rhoicosphenia sp
0
0
0
63
0
0
4
0
0
Stephanodiscus sp
2
0
23
9
1
4
0
0
2
Trachelomonas sp
0
0
0
0
0
45
0
0
0
Vorticella sp
0
0
9
0
2
1
1
0
4
Los géneros más abundantes para el segundo muestreo fueron Amphora sp, Cymbella sp, Melosira varians, Navicula sp y Nitzschia sp las cuales fueron halladas principalmente en la estación dos.
Se pude observar que el tercer muestreo se registró poca variación de morfotipos y número de individuos aun así se resaltan algas tales como Aulacoseira sp,
Cryptomonas sp, Navicula sp y Rhoicosphenia sp.
56
En la Tabla 3 se presenta el consolidado del cálculo de los índices de calidad de
agua, biológicos y de diversidad para cada una de las estaciones y en cada uno de
los muestreos.
Tabla 3. Índices de calidad del agua, bióticos y de diversidad
Muestreo
28/11/2007
Microorganismo
24/01/2008
E1
E2
E3
E1
E2
E3
ICOMI
0,01
0,03
0,05 0,03 0,01
0,03
0,09
ICOMO
0,64
0,64
0,64 0,64
0,10
0,33
Diversidad de
Shannon
1,90
2,00
1,70 1,90 2,20
Dominancia de
Simpson
0,20
0,20
Índice de
uniformidad de Pielou
0,70
26/02/2008
E1
E2
E3
0,04
0,01
0,02
0,10
0,04
0,63
0,35
0,64
0,64
0,64
0,64
2,60
2,50
2,40
2,10
1,00
2,00
1,70
0,30 0,20 0,20
0,10
0,10
0,10
0,20
0,30
0,20
0,20
0,70
0,70 0,70 0,60
0,80
0,80
0,70
0,80
0,90
0,90
0,90
Índice de saprobio de Pantle
2,20
y Buck Categorías 1, 2 y 3
2,40
2,40 2,30 2,10
2,40
2,30
2,30
2,40
2,50
2,60
2,50
Índice de saprobio de Pantle
2,20
y Buck Abundancia absoluta
2,40
2,30 2,30 2,20
2,30
2,30
2,30
2,40
2,30
2,60
2,50
E: estación,
: promedio por muestreo.
El índice de contaminación por mineralización (ICOMI) mostró valores asociados
a muy baja contaminación, lo cual se refleja en los valores de alcalinidad total,
dureza total y conductividad eléctrica. Por otro lado el índice de contaminación
por materia orgánica (ICOMO) mostró un rango de calidad del agua que va de
regular a mala, esto debido a que los valores de coliformes totales aumentaron de
la estación 1 a la estación 3, mientras que los valores de porcentaje de saturación
de oxigeno mostraron un comportamiento opuesto.
Los valores obtenidos del índice de diversidad de Shannon-Wearver obtenidos para cada uno de los muestreos se pueden asociar a una calidad del agua
moderadamente contaminada presentando leves incrementos de la estación 1 a
la 3. El índice de dominancia de Simpson registró valores promedio en cada uno
de los muestreos de 0,2, 0,1 y 0,2 que permiten establecer que no hay una alta
dominancia uno o pocos morfotipos. Con el índice de uniformidad de Pielou se
registraron valores promedio por muestreo de 0,7, 0,7 y 0,9 lo cual indica una alta
equidad de morfotipos.
Los resultados de los índices de saprobios muestran una gran similitud entre los
resultados aportados por cada uno de los métodos de calculo además se puede
observar que los valores fueron aumentando de estación en estación y a su vez
de muestreo en muestreo.
57
Discusión
Con los datos aportados por la pluviosidad de la cuenca se estableció que el
muestreo de noviembre y enero corresponden a un tiempo seco pues en ellos se
presentaron las precipitaciones mas bajas en comparación con lo registrado para
el muestreo de febrero que presentó una mayor precipitación.
Dados los valores de pH el agua fue ligeramente básica, denotando estabilidad
química en este biotopo. Así mismo los valores registrados de la dureza total se
establece que es un agua de baja dureza total mostraron la naturaleza blanda del
agua. La alcalinidad total presenta valores por encima de 2 mg/L de CaCO3 lo cual
indicó una elevada reserva alcalina del agua.
Con relación a la diversidad de morfotipos, se pudo establecer que en el primer y
segundo muestreo halló un mayor número de morfotipos e individuos pertenecientes a los géneros Navicula sp, Cymbella sp, Gomphonema sp, Melosira varians, Pleurosigma
sp, Nitzschia sp y Rhoicosphenia sp. También se resalta que el segundo muestreo fue el
mas representativo en materia de protozoarios dado que se hallaron ciliados como
Loxodes sp, Vorticella sp y Didinium sp. Por otra parte el tercer muestreo fue el en el que
se registraron menos morfotipos e individuo mostrando una baja diversidad de géneros
y densidad de individuos.
El índice de saprobios de Pantle y Buck permitió clasificar este ambiente como
b- mesosaprobio mostrando dentro de éste dos divisiones en donde por una parte la quebrada se encontró medianamente cargada con materia orgánica en los
muestreos de noviembre de 2007 y enero de 2008. El otro estado saprobico fue
de críticamente cargado en el muestreo realizado en febrero de 2008.También se
puede apreciar que los valores de saprobiedad se incrementaron levemente entre
las estaciones 1 a la 3.
En relación con los valores reportados por los demás índices de calidad y de diversidad se pudo establecer que la cuenca presenta una calidad de agua de regular
a mala y las comunidades no presentan una dominancia de especies y que por el
contrario muestran una diversidad asociado al estado b-mesosapróbico.
Conclusiones
En el análisis de los índices de calidad del agua (ICOMI e ICOMO), los índices
bióticos y de diversidad se confirma que el agua se encuentra moderadamente
contaminado con un aumento levemente progresivo de las estaciones uno a la
tres, confirmado en gran parte por los valores de sólidos disueltos, alcalinidad total, dureza total y turbiedad, los cuales fluctuaron de igual manera que los índices
entre estaciones.
58
La relación de la calidad del agua por medio de las variables fisicoquímicos enmarcan una reciprocidad con los calificativos de calidad de agua resultantes de la aplicación de los índices ICAS, biológicos, diversidad y saprobios. Pero a su vez todos
ellos guardaron cierta correlación con los eventos de precipitación, dado que en
el caso donde se presentó una mayor precipitación las variables fisicoquímicas y
microbiológicas aumentaron afectando la calidad del agua y también se presentó
una variación de la composición de las comunidades de algas y protozoos.
La aplicación de los bioindicadores se puede simplificar usando el método de
Pantle y Buck por categorías pues se pudo constatar que los resultados obtenidos
son muy similares al mismo método teniendo encuentra las abundancias absolutas. Además ingresando estos valores en el sistema de saprobios descrito por
Streble y Krauter facilitando la determinación de la calidad del cuerpo de agua
pues se podría usar el primer método evitando el conteo de los organismos.
Agradecimientos
El presente estudio se realizó gracias al apoyo del grupo de investigación en
gestión y modelación ambiental GAIA, Facultad de Ingeniería, Laboratorio de Ingeniería Sanitaria, Universidad de Antioquia y al Comité Central de Investigaciones
(CODI) por su apoyo financiero para la realización del presente trabajo.Y a todas
aquellas personas que contribuyeron con su apoyo, dedicación y constancia en las
labores de investigación.
Referencias
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y sanitarios. Medellín : Universidad de Antioquia, 2000.
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10 ________. Taxonomische und ökologische Revision der Ciliaten des Saprobiensystems- Band II: Peritrichia, Heterotrichida, Odontostomatida. In:
Informationsberichte des Bayerischen. Landesamtes für Wasserwirtschaft.
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11 ________. Taxonomische und ökologische Revision der Ciliaten des
Saprobiensystems- Band III: Hymenostomata, Prostomatida, Nassulida. In:
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Vol. 1 (1994); p. 1-548.
12 ________. Taxonomische und ökologische Revision der Ciliaten des Saprobiensystems- Band IV: Gymnostomatea, Loxodes , Suctoria. In: Informationsberichte des Bayerischen. Landesamtes für Wasserwirtschaft. Vol. 1
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60
19 PATTERSON, D.J. Free-Living Freshwater Protozoa. A Colour Guide. Sydney : UNSW PRESS,1998.
20 MARTÍN, M. Claves Para la Clasificación de la Fauna Marina. Barcelona,
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26 PANTLE, R. and BUCK, H. Die biologische Überwachung der Gewässer
und die Darstellung der Ergbnisse. In : Gas- und Wasserfach.Vol. 96 (1955);
p. 604.
Artículo original
Sustitución de fuel
oil por gas natural en
ANDERCOL Medellín
José Miguel Peña Puerto1 / Miguel Eduardo Ayala Mendoza2
Substituting fuel oil with natural gas in ANDERCOL Medellín
Substituição de Fuel Oil por gás natural em ANDERCOL Medellín
Resumen
Introducción. Este articulo presenta la evaluación de la demanda y la tendencia de los combustibles en la planta de ANDERCOL – Medellín, la tendencia actual y futura de las tarifas de
los combustibles disponibles (Fuel Oil y Gas natural), así como de los costos de operación, de
las inversiones requeridas para realizar la sustitución y de las limitaciones y beneficios de la
sustitución a gas natural.
Objetivo. Evaluar el impacto de la sustitución de fuel oil por gas natural en la empresa
ANDERCOL en su planta de Medellín.
Materiales y métodos. Se realizó el estudio técnico para viabilizar el proyecto de sustitución de combustible fósil, para lo cual se consideró la red de distribución de gas natural
tanto interna como externa, la medición de consumos y regulación, quemador de calentador
de aceite y los quemadores de calderas. El proyecto tuvo una duración de 14 meses, en dos
grandes fases: a) la conversión de equipos existentes en la empresa al combustible gas natural y
b) la conexión de los nuevos equipos al mismo combustible, esta última fase de acuerdo con la
proyección de las demandas futuras del mercado. Resultados. El proyecto de sustituir el com-
1
Ingeniero de Procesos, Jefe de la Unidad de Servicios Industriales de ANDERCOL /2 Jefe Gestión Ambiental ANDERCOL
Correspondencia: Miguel Eduardo Ayala Mendoza. e-mail: [email protected]
62
bustible utilizado actualmente por la compañía, fuel oil, por gas natural, representa un costo
de US $112 mil y unos beneficios mensuales de US $9.700, por lo cual es factible su ejecución.
Además, el 62% de los beneficios del proyecto está soportado en el menor costo por unidad
de energía que presenta actualmente el gas natural frente al fuel oil.
Conclusión. La conversión de los equipos a gas natural representa también un beneficio ambiental, no cuantificado, en reducción de emisiones de CO2, CO, SO2, NOx y material particulado frente al fuel oil, que permitirá el cumplimiento de las regulaciones ambientales futuras,
además de la viabilidad económica y de la reducción de los costos de producción, lo cual lleva
también a un incremento en la competitividad empresarial en el sector.
Palabras Clave: Tecnologías ambientalmente limpias. Ahorro energía. Gas Natural. Fuel Oil.
Abstract
Introduction. This article shows the evaluation of the demand and the tendencies of fuel in
the plant of ANDERCOL-Medellín, the current and future trends of the prices for the fuels
available (fuel oil and natural gas) and also the operation costs, the investments required for
their substitution and the limitations and benefits of substituting fuel oil with natural gas.
Objective. To evaluate the impact of substituting fuel oil with natural gas in the ANDERCOL´s
plant in Medellín.
Materials and methods. A technical study was made in order the make the fossil fuel substitution project feasible, taking into account the current gas net both in and out of the plant,
the consuming index and regulation, the oil heater burner and the burners of the boilers. The
project took 14 months divided into two big phases: a) the substitution of the current equipment into natural gas and b) the connection of the new equipment to that same fuel, according
to the prospective of future demands of the market.
Results. Making the substitution of gas oil to natural gas has a cost of US $ 112000 and benefits per month of US $ 9700, therefore, it is easy to be executed. Besides, 62% of the benefits of
the project is supported by the lower cost per energy unit gas has if compared with fuel oil.
Conclusion. Substituting the fuel oil equipments to a natural gas system represents, also, an
environmental benefit not yet measured, because CO2, CO, SO2, NOx and other material’s
particles emissions are lower with gas oil, thus permitting the accomplishment of the future
environmental regulations, a better economical feasibility and a reduction of production costs,
increasing the company’s competitiveness in its sector.
Key words: Environment friendly production. Energy savings. Natural gas. Fuel oil.
Resumo
Introdução. Este artículo apresenta a avaliação da demanda e a tendência dos combustíveis
na planta de ANDERCOL – Medellín, a tendência atual e futura das tarifas dos combustíveis
disponíveis (Fuel Oil e Gás natural), bem como dos custos de operação, os investimentos
Sustitución de fuel oil por gas natural en ANDERCOL Medellín
63
requeridos para realizar a substituição, e das limitações e benefícios da substituição a gás
natural.
Objetivo. Avaliar o impacto da substituição de fuel oil por gás natural na empresa ANDERCOL em sua planta de Medellín.
Materiais e métodos. Realizou-se o estudo técnico para viabilizar o projeto de substituição
de combustível fóssil, para o qual se considerou a rede de distribuição de gás natural tanto
interna como externa a medição de consumos e regulação, queimador de aquecedores de
óleo e os queimadores de caldeiras. O projeto teve uma duração de 14 meses, em duas
grandes fases: a) a conversão de equipes existentes na empresa ao combustível gás natural, e
b) a conexão das novas equipes ao mesmo combustível, esta última fase de acordo à projeção
das demandas futuras do mercado.
Resultados. O projeto de substituir o combustível utilizado atualmente pela companhia, fuel
oil por gás natural representa um custo de 112 mil dólares e uns benefícios mensais de 9.700
dólares, pelo qual é viável sua execução; ademais, o 62% dos benefícios do projeto estão
suportados no menor custo por unidade de energia que apresenta atualmente o gás natural
frente ao fuel oil.
Conclusão. A conversão das equipes a gás natural representa também um benefício ambiental não quantificado, em redução de emissões de CO2, CO, SO2, NOx e material particulado
frente ao fuel oil, que permitirá o cumprimento das regulações ambientais futuro, ademais, da
viabilidade econômica e redução dos custos de produção, o qual implica a um incremento na
competitividade empresarial no setor.
Palavras chaves: Tecnologias ambientalmente limpas. Poupar energia. Gás Natural. Fuel Oil.
Introducción
El uso racional de energía implica una valoración del recurso energético en la cadena productiva, una generación de una cultura de ahorro y una implementación
de acciones para mejorar la eficiencia de los equipos consumidores de recursos
energéticos, así como también el diseño de estrategias de sustitución de energéticos1. Los recursos energéticos utilizados en el mundo con mayor frecuencia
son aquellos que son agotables y, por lo tanto, deben ser valorados responsablemente para garantizar a las generaciones venideras las adecuadas condiciones de
subsistencia.
En este sentido, el uso racional de la energía (URE) es una alternativa orientada
a eliminar el desperdicio y el uso innecesario de energía, sin disminuir la calidad
de vida de los habitantes1. De la misma forma, el uso racional de energía permite
maximizar la productividad, eficiencia, eficacia y la competitividad de las empresas,
así como mejorar la calidad del ambiente. Los diferentes proyectos orientados
al uso racional de la energía ayudan a reducir el impacto ambiental, puesto que
redundan directamente en la disminución de la emisión de gases de efecto invernadero asociados con los procesos de generación eléctrica y de calor.
El estudio de mercado nacional indica, de acuerdo con la Unidad de Planeación
Minero Energética (UPME) del Ministerio de Minas y Energía, que el suministro de
64
gas en Colombia para el año 20032 fue en promedio 589 MPCED (16,7 millones
de m3/día)2.
La proyección realizada por la UPME para la demanda de gas natural en Colombia3 en los sectores Residencial, Comercial, Industrial, Eléctrico, Transporte y de
las Refinerías de ECOPETROL, pronostica un aumento de 710 MPCED (20,1
millones m3/día) en el año 2008, hasta 1.240 MPCED (35,1 millones m3/día) en
el año 2016, es decir un 75% más. Este aumento se asocia con la exportación de
Gas Guajira a Venezuela a partir de 2007 y a la introducción de dos nuevas plantas
térmicas para la generación de 150 MW cada una, en los años 2009 y 20133.
Para el sector industrial, la UPME3 proyecta un incremento de la demanda de
70,53 MPCED (2,0 millones m3/día) en el año 2004, a 83,12 MPCED (2,3 millones
m3/día) en el año 2020, es decir un aumento de cerca del 18% en 16 años4.
El objetivo de esta investigación fue evaluar el impacto de la sustitución de fuel oil
por gas natural en la empresa ANDERCOL, en su planta de Medellín.
Se realizó el estudio de la demanda y consumo de gas natural por la empresa
ANDERCOL en su planta de Medellín. Se realizó el estudio técnico para viabilizar
el proyecto de sustitución de combustible fósil, para lo cual se consideraron: la
red de distribución de gas natural, tanto interna como externa, la medición de
consumos y regulación, el quemador de calentador de aceite y los quemadores
de calderas. Dichos equipos son componentes esenciales del cambio tecnológico
en el proceso productivo de la empresa, en el marco de la aplicación de tecnologías ambientalmente sostenibles8.
Se contempló realizar dicho proyecto en un periodo de 14 meses, en dos grandes
fases: a) la conversión de equipos existentes en la empresa al combustible gas
natural y b) la conexión de los nuevos equipos al mismo combustible, esta última
fase de acuerdo con la proyección de las demandas futuras del mercado.
Resultados
Estudios de la demanda actual de plata de ANDERCOL
Demanda nominal. La capacidad máxima de los equipos, de acuerdo con las
especificaciones de diseño, se presenta en la Tabla 1. Con base en un poder calorífico del gas natural de 1.000 Btu/PCE y una eficiencia del 80% en los equipos de
combustión, se ha estimado el consumo equivalente de gas.
65
Tabla 1. Demanda nominal actual y equivalencia en gas
Demanda (kJ/h)
Demanda de
gas equivalente (m3/h SC)
Calentador de aceite térmico Konus
16.750.000
576
Caldera de vapor de agua
7.070.000
243
Caldera de aceite térmico
3.530.000
122
TOTAL
27.350.000
941
Equipo
De acuerdo con lo anterior, una red de gas natural para las condiciones actuales
se diseñaría con base ena un consumo de 941 m3/h, asumiendo que todos los
equipos operaran al mismo tiempo.
Consumo. Los procesos desarrollados en la planta son discontinuos y cada uno
de los productos elaborados presenta demandas de energía térmicas distintas
en magnitud y tiempo, de modo que los equipos generadores de estos servicios
operan de igual forma, es decir, presentado variación en la cantidad de combustibles consumidos. A partir de los consumos anuales de fuel oil y según el poder
calorífico de éste en cada uno de los periodos, se encuentra que el consumo
de energía combustible es del orden de 6.000 GJ/mes, equivalente a cerca de
161.000 m³/mes de gas natural, como puede apreciarse en la Tabla 2.
Tabla 2. Consumo actual de energía combustible y equivalencia en gas
Año
Consumo promedio
(GJ/mes)
Demanda de
gas equivalente (m3/h SC)
2002
5.758
154.526
2003
5.562
149.265
2004
5.877
57.720
2005
6.787
182.143
5.996
160.914
Promedio/año
Si bien el consumo promedio representa el 55% de la demanda máxima total de
los equipos de combustión, se presentan horas de producción en las cuales se
alcanza cerca del 90% de la capacidad de los equipos, debido a la simultaneidad en
la demanda de los procesos.
Demanda de futura de planta
Demanda nominal. La demanda futura de energía combustible se haya modificada
por los proyectos de reposición de una caldera, así como por la instalación de
nuevos equipos en la planta de aditivos para alimentos, que deben operar a gas.
66
Se considera también el cambio a gas natural en las cocinas del restaurante de la
planta, cuya demanda de energía térmica se estimó a partir del consumo actual
de energía eléctrica, pero se encuentra que su peso no es relevante sobre el total
de la planta. En la Tabla 3 se presenta la demanda nominal futura y equivalente en
gas de la planta de la empresa ANDERCOL.
Tabla 3. Demanda nominal futura y equivalencia en gas
Equipo
Consumo promedio
(GJ/mes)
Demanda de gas
equivalente (m3/h SC)
Calentador de aceite térmico Konus
16.750.000
576
Caldera de vapor de agua
7.070.000
243
Caldera de aceite térmico
4.220.000
145
Spray dryer planta fumárico
1.055.000
36
Calentador de aire planta fumárico
368.000
13
Calentador de aire planta anhídrido
1.492.000
54
2.000
0
29.462.000
1.067
Restaurante
TOTAL
De esta forma se puede apreciar que la demanda máxima total podría incrementarse un 7% con respecto al promedio actual.
Proyección de consumo. El pronóstico de la demanda futura de combustibles
en la planta se basa en la proyección de ventas de productos dadas hasta el 2008
y el promedio de los años 2002 a 2005 del índice de consumo especifico de
energía combustible (kJ/ton producto). Por lo tanto, con la producción adicional
proyectada se estima que en el año 2008 la demanda adicional de energía combustible en los procesos sea de 530 GJ/mes, que, junto a la demanda de los nuevos
equipos instalados, permite proyectar un incremento del 16% en el consumo de
combustibles en la compañía.
Estudio técnico
Bases técnicas. El cambio de combustible en los equipos de combustión de
la planta, comprende la especificación de los siguientes componentes: a) red de
distribución de gas natural, b) estación de medición y regulación de gas, y c) sustitución o conversión del quemador de calentador de aceite térmico y calderas.
A continuación, se desarrolla la revisión de tecnologías disponibles y se definen
las especificaciones para cada uno de ellos.
Red de distribución de gas natural. De acuerdo con la demanda proyectada,
el flujo de diseño de la tubería sería de 1.200 m3/h (condiciones estándar). Los
diámetros de los ramales deben ser definidos con base a una velocidad de flujo
de 20 m/s y una presión de operación de 20 psig.
67
La red estaría compuesta por tres secciones, tal como se puede apreciar en la
Tabla 4:
• Red externa. Conexión al gasoducto de EEPPM a la estación de medición y
regulación. La red debe ser enterrada y por tanto construida en polietileno.
• Red interna. Comprende la tubería principal desde la estación de medición
y regulación hasta las inmediaciones de los equipos. Esta red se debe dividir
en dos ramales principales: uno hacia el calentador de aceite térmico y otro
hacia las calderas y demás usuarios. La tubería debe ser enterrada y fabricada
en polietileno.
• Red interna expuesta. Conexiones en acero al carbono desde la red interna enterrada hacia los puntos de suministro (quemadores). Esta tubería
estaría expuesta, por lo que debe ser soldada y con recubrimiento epóxico.
• Estación de medición y regulación. Se considera la ubicación de la estación de medición y regulación. La estación se compone de los siguientes
elementos: adaptador de entrada, válvula principal de corte, filtro, válvula reguladora de presión, válvula de seguridad, medidor de flujo, corrector de flujo,
modem para telemetría compatible con el sistema SCADA de EEPPMM y
caseta.
Tabla 4. Especificaciones generales de la red de distribución de gas
Red
Material
Flujo máximo (m3/h)
Presión máxima
(psig)
Longitud aprox.
(m)
Externa
Polietileno
1.200
60
25
Interna
Polietileno
1.200
20
125
Equipos
Acero carbono
Según equipo
20
10
Las tecnologías de los medidores de flujo disponibles son el tipo turbina y el tipo
lóbulos. Los siguientes son los rangos de medición para una presión de operación
de 20 psig.
Las especificaciones de los medidores de flujo para la estación de gas se pueden
observar en la Tabla 5.
Tabla 5. Especificaciones de medidores de flujo para estación de gas
Medidor
Flujo máximo(m3/h SC)
Flujo mínimo(m3/h SC)
Turbina
1.200
50,0
Lóbulos
1.600
22,5
68
Ya que los consumos varían continuamente según la demanda es recomendable
instalar el medidor de lóbulos, con el fin de tener precisión en la medición de los
eventos en los cuales la demanda es mínima.
Sustitución o conversión del quemador de
calentador de aceite térmico y calderas
• Quemador de calentador de aceite térmico Konus. El quemador debe ser seleccionado para desarrollar una llama vertical y hacia abajo, teniendo en cuenta
las siguientes características del equipo: altura: 4,1 m y diámetro: 1,6 m.
El quemador actual de fuel oil posee una potencia mínima de 6,1 MMBtu/h
y una máxima de 24,3 MMBtu/h. Por lo tanto, el quemador a instalar debe
operar bajo los mismos rangos de operación.
Según la revisión de tecnologías disponibles no se encuentra un quemador
tipo dual que permita realizar la combustión con gas natural y con fuel oil. Por
lo tanto, este quemador debe sustituirse completamente y deben instalarse las
facilidades necesarias para realizar el cambio del quemador con fuel oil en caso
de presentarse una interrupción en el suministro de gas.
Las características deseables del quemador a instalar se aprecian en la Tabla 6:
Tabla 6. Especificaciones de quemador a gas del calentador de aceite
Especificación
Valor
Potencia máxima
24,3 MMBtu/h
Potencia mínima
6,1 MMBtu/h
Control de temperatura
PID, modulante
Monitoreo de llama
UV
Sistema de ignición
Automático con bujía
Emisiones
Bajo NOx, SOx, y aldehídos
• Quemadores de calderas. Según la evolución técnica de los quemadores
actuales de las calderas, se puede realizar la conversión de ellos a quemadores
duales (fuel oil y gas natural) utilizando parte de los elementos actuales. La
conversión incluiría los siguientes componentes: tren de válvulas de gas, puerto
de entrada al quemador, modificaciones internas al quemador, modificaciones
al tablero de control, selector de combustible, válvulas solenoides de control
y preóstatos para cortes por alta o baja presión de gas.
Para el nuevo secador (spray dryer) de la Planta de ácido fumárico no se
contemplan especificaciones del quemador, puesto que estas forman parte del
69
equipo general y se hallan contempladas dentro del proyecto de ampliación de
esta planta.
Beneficios
Combustibles. De acuerdo con los costos actuales de los combustibles por unidad de energía y la demanda de energía anual, se estiman los costos totales por
concepto de combustible dados en la Tabla 8. Otras bases de cálculo son: costos
de combustibles a abril de 2006, TRM del mes de abril de 2006: 2.334,295, poder
calorífico del fuel oil: 150.000 BTU/galón6 y el poder calorífico del gas natural:
996,3 BTU/PCE7. Los costos de combustibles fuel oil y gas natural según la demanda actual, pueden ser revisados en la Tabla 7.
Tabla 7. Costos de combustibles fuel oil y gas natural según demanda actual
Combustible
Costo actual ($/GJ)
Fuel oil
Gas natural
19,096
15,700
Eficiencia de combustión (%)
80%
78%
Demanda (GJ/mes)
6.787
6.960
Costo anual (US$/mes)
52.620
46.600
Es decir que, bajo la demanda actual, la operación con gas natural representa un
beneficio económico de US$ 6,020 mensuales.
Como se observa, se ha incluido el efecto de la menor eficiencia de los equipos
de combustión con gas natural, debido a que una proporción de la energía producida por la llama del gas natural es energía lumínica. Otros estudios corroboran
esta teoría, haciendo mediciones precisas del aire y los gases de combustión9.
Energía eléctrica. Con el uso del gas natural como combustible no se requerirá de los sistemas de bombeo de combustible y agitación en el tanque de
almacenamiento de fuel oil. Los costos relacionados con estos sistemas se aprecian en la Tabla 8:
Tabla 8. Costos de energía eléctrica en sistemas de combustión
Potencia (kW)
Tiempo Op. (h/mes)
Consumo
Caldera de vapor
1,49
393
586
Caldera de aceite
1,49
452
674
Calentador Konus
3,73
294
1.096
Tanque de combustible
3,73
66
Total equipos
246
2.602
70
De acuerdo con el costo de la energía eléctrica en abril de 2006, 165,68 $/kWh, y
la TRM de este mes, $ 2.334,29, la disminución en el consumo de energía eléctrica
por la suspensión de la operación de los motores asociados a estos sistemas es
de US$ 185 mensuales.
Mantenimiento. Se realizó la valoración de los costos de mantenimiento relacionados con los equipos que actualmente consumen fuel oil, desde los puntos
de vista de repuestos, mano de obra interna y mano de obra externa. Los costos
evaluados fueron: limpieza de hogares, reparación de refractarios, limpieza de
precalentadores, reparación de válvulas, mantenimiento de bombas de inyección
de combustible, mantenimiento del sistema de inyectores de combustible y mantenimiento de reguladoras de combustible y vapor de atomización.
Los costos para cada equipo en el año 2005 se aprecian en la Tabla 9:
Tabla 9. Costos de mantenimiento en sistemas de combustión
Mano de Obra
Interna ($/año)
Repuestos
($/año)
Mano de Obra
Externa ($/año)
Total
($/año)
Caldera de vapor
640,000
4,430,000
1,195,000
6,265,000
Caldera de aceite
640,000
4,330,000
1,020,000
5,990,000
Calentador Konus
930,000
17,671,125
2,645,000
21,246,125
Tanque de combustible
230,000
600,000
1,950,000
Total equipos
2,780,000
36,281,125
Usando el gas natural como combustible estos costos se reducen, principalmente
porque el ensuciamiento de los componentes mecánicos es sustancialmente
menor. Por tanto, si los costos de mantenimiento son reducidos en al menos 90%,
el beneficio es US$ 14.070 anuales, usando una TRM de $2.320,77, promedio del
año 2005.
Producción. Los beneficios que el proyecto generaría sobre la producción de la
planta se establecieron desde los siguientes aspectos:
• Disminución de los tiempos improductivos en planta por causa de fallas en los
sistemas de combustible del calentador de aceite Konus y calderas de vapor
y aceite: se presentan fallas de ignición en los equipos de combustión que
generan la suspensión de los procesos. Estas perturbaciones se presentan 60
veces por mes y representan un tiempo aproximado de 5 horas por mes.
• Disminución de los tiempos de parada general de planta por mantenimiento
del calentador de aceite Konus y calderas de vapor y de aceite: cada año debe
realizarse una parada general de planta por 48 horas para limpieza y mantenimiento de los equipos de combustión. Con la utilización del gas esta frecuencia se disminuye a una vez cada cuatro años mínimo, es decir que se aumentará
la disponibilidad de los reactores en 36 horas al año.
71
Según el costo por hora de cada reactor, para evaluar los beneficios en la producción sólo se evaluarán los debidos a la mayor disponibilidad de reactores
de la planta de resinas por no paro para mantenimiento general, así como se
aprecia en la Tabla 10:
Tabla 10. Costos de producción por disponibilidad de sistemas de combustión
Costo operación
($/hora)
Disponibilidad
adicional (h/año)
Costo ($/año)
Reactor R1
216,142
36
7,781,129
Reactor R3
208,046
36
7,489,660
Reactor R4
302,423
36
10,887,233
Reactor R5
292,232
36
10,520,366
Reactor R6
394,792
36
14,212,502
Reactor R7
413,304
36
14,878,941
Total
65,769,830
El aumento de la disponibilidad de la planta, por mayor confiabilidad de los equipos de combustión, representa un beneficio de US$ 28.340 anuales, tomando
como base la TRM del 2005, $2.320,77.
Mano de obra. El uso de gas natural permitirá la eliminación de actividades
que actualmente son requeridas por los sistemas de combustible líquido. Estas
horas hombre invertidas en dichas actividades no representarán un beneficio
económico, pero si puede ser destinadas a la realización de nuevas actividades de
mayor valor agregado para la compañía. Las actividades que se eliminarían con la
introducción del gas se pueden ver en la Tabla 11:
Tabla 11. Costos de horas/hombre asociadas con los sistemas de combustión
Konus
(HH/semana)
Calderas
(HH/semana)
Total
(HH/mes)
Limpieza de filtros
7
3
43
Limpieza de boquillas
1
4
21
Limpieza de electrodos
1
1
9
Carga de tanque de mezcla
10,5
45
Recibos de tanque principal
1,5
6
Total
21
Costo hh / mes
8
124
$ 559.286
Por tanto, como beneficio se dispondrá de cerca de 30 horas hombre a la semana,
aunque debe tenerse en cuenta que el sistema de gas también requerirá de activi-
72
dades rutinarias cuya responsabilidad será del operador de servicios industriales,
como el mantenimiento preventivo del medidor de la estación y la prueba de los
sistemas duales de los quemadores.
Impacto ambiental. El gas natural como combustible presenta un menor efecto sobre el medio ambiente que el fuel oil. Es así como se evidencia al comparar
las concentraciones de O2 y CO2 en los gases de combustión para diferentes
porcentajes de aire en exceso, que para el mismo exceso de aire la combustión
del gas natural produce cerca del 2% menos de CO2. (Ver Gráfica 1)
Gráfica 1. Relación entre el aire en exceso y las concentraciones de
O2 y CO2 para fuel oil y gas natural
Las emisiones de SO2 con la combustión del gas natural se reducen sustancialmente frente a las del fuel oil, siendo más de 100 veces menos. Se presentan también considerables diferencias en la concentración de NOx y material particulado,
como se aprecia en la Gráfica 2.
Gráfica 2. Emisiones de los principales combustibles en calderas
73
Estudio financiero
Precios nacionales de conbustibles
a. Tendencias. La Gráfica 3 muestra que la tendencia de los combustibles de
uso industrial, entre enero de 2000 y marzo de 2006, ha sido de ascenso, siendo alrededor de Junio de 2002 cuando el precio del fuel oil alcanzó los valores
del gas natural, para presentarse luego una variación alternada de los mismos.
Pero a partir de Julio de 2005 se presenta una pendiente en el incremento de
los precios del fuel oil mayor que la del gas natural, ampliando la brecha de
precios hasta la actualidad. Esta situación está asociada con los incrementos
del precio del petróleo, donde el fuel oil se ve directamente afectado puesto
que es un producto de la destilación del petróleo.
Gráfica 3. Precios de combustibles de uso industrial a
marzo de 2006. Fuente: EEPPM
Con respecto a los precios del año 2000, se evidencia que en el caso del fuel oil el
costo por unidad energética se ha incrementado hasta en un 230%, mientras que
para el gas natural este incremento ha sido de menor crecimiento y ha llegado
sólo hasta el 65%.Ver Gráfica 4.
Gráfica 4. Incremento de los precios de combustibles respecto al año 2000
74
b. Clasificación del mercado. De acuerdo con el estudio de mercado, la demanda actual de la planta proyectada de gas natural es de 161000 m3/mes, y
la demanda futura proyectada, 186000 m3/mes. La compañía se regiría por el
sistema tarifario Rango 2 y de Mercado No Regulado en caso de adelantar el
proyecto de conversión de combustibles, de acuerdo con la estructura tarifaría actual de Empresas Públicas de Medellín.
Análisis de sensibilidad
Dentro de los beneficios considerados para la evolución del proyecto se encuentra que el 62% de estos beneficios está basado en la diferencia actual de precios
por unidad de energía entre el fuel oil y el gas natural. Sin embargo, como se evidenció en la tendencia histórica de estos precios, esta diferencia puede cambiar
durante el tiempo de ejecución del proyecto, puesto que existe incertidumbre
sobre la tendencia de los precios del petróleo así como de la orientación del
mercado interno del gas natural.
a. Monto de la inversión. Ante una menor diferencia de los precios de los combustibles, los beneficios son menores y el tiempo de recuperación mayor, lo cual
puede limitar el monto de la inversión. Teniendo en cuenta la tendencia de los
precios se consideraron tres escenarios para los precios de los combustibles,
que afectarían negativamente la ejecución del proyecto. Estos escenarios son:
• La diferencia de precios entre el fuel oil y el gas natural se reduce en un 50%.
• Los precios del fuel oil y el gas natural se igualan, es decir la diferencia actual
de precios se reduce un 100%.
• La diferencia de precios actual entre el fuel oil y el gas natural se reduce en un
150%.
En la Gráfica 5 se presenta la variación del monto de la inversión frente al tiempo
de pago para estos tres escenarios y se ubica la condición actual de la inversión.
Gráfica 5. Inversión del proyecto según la diferencia
de precios de los combustibles
75
Se evidencia cómo, para el caso en el cual la diferencia de precios entre el fuel oil
y el gas natural se reduce en 50%, el tiempo de recuperación de la inversión aumenta de 18 a 20 meses y si los precios se igualan, el tiempo aumenta a 37 meses,
lo cual ya no sería atractivo para los inversionistas. En el último caso, cuando la
diferencia se ha reducido el 150%, se observa que el proyecto se hace totalmente
inviable.
b. Tiempo de pago. De acuerdo con la diferencia de los precios de los combustibles se presenta a continuación, en la Gráfica 6, la variación de los beneficios
del proyecto y el tiempo de pago para cada una de las cotizaciones.
Grafica 6.Tiempo de pago del proyecto según la diferencia
de precios de los combustibles
Actualmente el precio del fuel oil es mayor al del gas natural, pero de acuerdo
con la gráfica 9, si el precio del gas natural asciende por encima del valor del fuel
oil, y esta diferencia alcanza más de 0,5 US$/GJ, el proyecto representará pérdidas económicas para la empresa. También se evidencia que si los precios del gas
natural superan a los del fuel oil en 0,1 US$/GJ, el tiempo de pago aumenta con
una alta pendiente y supera los 30 meses, lo cual tampoco sería favorable para la
compañía.
Discusión
El proyecto de sustituir el combustible utilizado actualmente por la compañía,
fuel oil, por gas natural, representa un costo de US $112 mil y unos beneficios
mensuales de US $ 9700, por lo cual es factible su ejecución.
La conversión de los equipos a gas natural representa también un beneficio ambiental, no cuantificado, en reducción de emisiones de CO2, CO, SO2, NOx y
material particulado frente al fuel oil, lo que permitirá el cumplimiento de las
regulaciones ambientales futuras.
El 62% de los beneficios del proyecto están soportados en el menor costo por
unidad de energía que presenta actualmente el gas natural frente al fuel oil. Por lo
76
tanto, si esta diferencia se disminuye, el tiempo de pago aumentará incluso hasta
42 meses si los precios se equiparan.
Se recomienda el uso de quemador dual en el calentador Konus, debido a que
ante la ausencia temporal del gas tomaría alrededor de 12 horas poner en funcionamiento el quemador actual de fuel oil, trayendo consigo perjuicios en la
producción de la planta de resinas y en el cumplimiento de los compromisos con
los clientes.
Referencias
1. CHEJNE J., F.; SANCHEZ P., K. y AMEL A., A. Análisis energético industrial
del Valle de Aburrá. Medellín : Universidad Nacional de Colombia, 2007.
2. COLOMBIA. MINISTERIO DE MINAS Y ENERGÍA. UNIDAD DE PLANEACIÓN MINERO ENERGÉTICA (UPME). Proyecciones de demanda
de gas natural 2004-2020. En : ASAMBLEA Y CONGRESO ANUAL DE
NATURGAS. (7: 2004, Cartagena). Memorias. Cartagena: La Asamblea,
20004.
3. ________. Proyecciones de demanda de gas natural 2004-2020. Bogotá:
El Ministerio, 2004.
4. ________. Proyecciones del gas natural para el sector termoeléctrico.
Bogotá : El Ministerio,2006.
5. BANCO DE LA REPUBLICA. Portal de internet del banco. [online]. Bogotá: El Banco, 2008. [Citado en septiembre de 2008]. URL disponible en
<http://www.banrep.gov.co/>
6. EMPRESA COLOMBIANA DE PETRÓLEOS. Portal de internet de la Empresa Colombiana de Petróleos. [online]. Bogotá : La Empresa, 2008. [Citado en septiembre de 2008]. URL disponible en <http://portal.ecopetrol.
com.co>
7. EMPRESA COLOMBIANA DE GÁS. Portal de internet de la Empresa Colombiana de Gás. [online]. Bogotá : La Empresa, 2008. [Citado en septiembre de 2008]. URL disponible en <http://www.ecogas.com.co>
8. ARROYAVE ROJAS. Joan Amir y GARCÉS GIRALDO, Luis Fernando. Tecnologías Ambientalmente Sostenibles. En: Revista de Producción Más Limpia.Vol. 1, No. 2 (jul. – dic. 2006); p. 78 – 86.
9. MEZA, Jair y HUERTAS, José. Evaluación del rendimiento de calderas convertidas a gas natural. Bogotá : Universidad de los Andes, s.f.
Actualización
Relações empresariais
internacionais e sustentabilidade
Alfa Oumar Diallo 1
Relaciones empresariales internacionales y sustentabilidad
International corporative relationships and sustainability
Resumo
Os questionamentos acerca das práticas comerciais em detrimento dos interesses ambientais
são de difícil absorção por uma sociedade que visa, em especial, a obtenção de lucro rápido e
fácil. A consciência ecológica ainda não se manifestou plenamente, de forma a tornar mais tranqüila a adoção de medidas restritivas ao comércio como pressupõem certos casos analisados
sob a ótica do princípio da precaução.
Palavras chaves: Relações empresariais internacionais. Sustentabilidade. Interesses ambientais.
Resumen
Los cuestionamientos acerca de las prácticas comerciales en detrimento de los intereses ambientales son de difícil absorción por una sociedad que busca, en especial, la obtención de lucro
rápido y fácil. La conciencia ecológica todavía no se ha manifestado plenamente. Para llegar a la
adopción de medidas restrictivas de una forma más tranquila en el comercio, se presuponen
ciertos casos analizados bajo óptica del principio de la precaución.
Palabras clave: Relaciones empresariales internacionales. Sustentabilidad. Intereses ambientales.
1
Doutor em Direito Internacional pela UFRGS, Coordenador do Curso de Relações Internacionais do Centro Universitário
La Salle de Canoas/RS e Advogado em Porto Alegre/RS.
Correspondencia: Alfa Oumar Diallo, email: [email protected]
78
Abstract
The queries about commercial practices that affect negatively the environmental interests are hard to assume by a society that looks for, specially, fast and
easy profits. The ecological consciousness has not manifested itself completely. To
achieve the adoption of restrictive measurements in an easier way in the commerce, certain cases are pre-supposed under an analysis focus that departs from
the principle of precaution.
Key words: International corporative relationships. Sustainability. Environmental
interest.
Jamshed J. Irani, um dos diretores da Tata Sons, empresa
que faz parte do enorme conglomerado industrial Tata,
tem enfatizado o compromisso da companhia para com a
“sustentabilidade corporativa”, dizendo que preferia esse
termo ao invés de “responsabilidade social corporativa”.
Este último era um termo inadequado já que soava como
caridade, disse ele. “Acreditamos em sustentabilidade corporativa. Não olhamos para a comunidade e para a sociedade apenas como um de nossos acionistas. Ela é o principal propósito de nossa empresa”.
Introdução
Os negócios internacionais estão ganhando cada vez mais espaço no mundo
econômico, devido à tendência da globalização, tanto nas atividades do setor público quanto naquelas do setor privado. O mercado de trabalho necessita de
profissionais plenamente capacitados a buscar, elaborar e realizar negócios na
área internacional. Os especialistas nesta área devem ter a capacidade de transitar com desenvoltura e qualidade técnica na aplicação de conceitos micro e
macroeconômicos da economia internacional, de direito comercial e de direito
internacional econômico.
O mundo dos negócios torna-se paulatinamente mais complexo e mais diverso,
propiciando mudanças significativas nas relações empresariais. Para fazer frente
às novas exigências do ambiente empresarial, o gestor moderno deve elevar o
nível de complexidade de suas competências. As áreas do conhecimento buscam
desenvolver teoria como sendo uma generalização dos resultados obtidos de
um acúmulo de experiências vividas. Como ciência contingencial, o Direito não
busca a verdade universal, busca resultados válidos e aplicáveis em determinados
contextos.
O Direito do Comércio Internacional ou Droit International des Affaires tem como
objeto de estudo toda a atividade mercantil internacional, abrangendo todas as
Relações empresariais internacionais e sustentabilidade
79
áreas do direito comercial e do direito industrial, caracterizando-se como um verdadeiro direito econômico, mais amplo, que inclui o direito monetário-cambial, o
direito financeiro, o direito fiscal, em síntese, o direito internacional econômico1.
No momento atual, o gestor internacional depara-se com demandas de atividades
distintas entre as operações locais e as operações internacionais. Os conceitos
de negócios voltados para a operação local muitas vezes são extrapolados para a
operação internacional. No entanto, entende-se que a área internacional carece
de maior desenvolvimento de seu corpo teórico.
Assim sendo, a principal proposição desta conversa é promover uma transferência
de conhecimentos advindos da teoria e da prática que possibilitarão ao operador
do Direito diferenciar-se nas suas operações locais e internacionais.
Relações empresariais internacionais
Durante a década de 80 do século XX, fenômenos como a globalização da economia, a intensificação das relações entre as empresas e os processos competitivos
utilizados por estas para alcançar sucesso nos negócios, contribuíram para que a
gestão se assemelhasse de forma crescente ao comando dos exércitos. Estas semelhanças inspiraram alguns decisores empresariais de alto nível, a importarem para os
seus ambientes operativos os conceitos e os processos de estratégia militar.
A Internacionalização das empresas constitui uma área em acelerada expansão.
Com um campo de atuação amplo, por abranger as relações e negócios de perspectivas globais, proporciona a este profissional antecipar-se aos fatos e ultrapassar as aparências que encobrem os acontecimentos globais.
O mercado global usa o território dos vários países e das diversas áreas geográficas como um único espaço econômico. As empresas ligadas ao comércio internacional viram-se obrigadas a procurar especialistas em análise de comportamento
mundial. O monitoramento constante de um sistema internacional em rápida
mutação passou a ser uma necessidade, que também foi sentida por empresas
ligadas ao mercado interno.
O profissional globalizado estuda os conflitos mundiais como estratégia de posicionamento de interesses globais. A Globalização permitiu a abertura dos mercados e a livre circulação de capitais em escala mundial, mas não somente em âmbito financeiro. Questões como tráfico de droga, terrorismo e crime organizado
constituem como uma desestabilidade mundial demandando a intervenção de
organismos internacionais
O direito do comércio internacional tem por objeto todas as relações de comércio que possuam um elo com mais de um Estado. Sua finalidade é estudar
as relações jurídicas comerciais que ultrapassam as fronteiras nacionais desses
Estados2.
80
O direito do comércio internacional visa, assim, regular o aspecto jurídico das
relações comerciais internacionais, sendo considerado como um tipo especial de
direito internacional. Em vista disto, o direito do comércio internacional possui
elementos caracterizadores: (I) do direito internacional público, uma vez que é, na
grande maioria das vezes, instituído através de acordos e tratados internacionais,
que são celebrados pelos Estados; (II) do direito internacional privado, uma vez
que é este que vai regular a relação jurídica entre as partes, no que diz respeito
à indicação da lei aplicável ao caso, da jurisdição competente e da capacidade das
partes, dentre outras; e dos usos e princípios de direito universalmente reconhecidos e utilizados no comércio internacional, como é o caso da lex mercatoria.
Dessa forma, o direito do comércio internacional é constituído de (I) acordos
internacionais – e.g. OMC –, normas de direito uniforme, como, por exemplo, a
Convenção para a Compra e Venda Internacional de Mercadorias da ONU (Viena,
1980) e as denominadas leis modelos; (II) leis nacionais que regem, por exemplo,
as contratações e a regulamentação interna sobre comércio exterior e normas
de direito internacional privado material; e (III) os usos e princípios do comércio
internacional, como é o caso dos INCOTERMS e da Lex Mercatória; de sorte que
tais elementos estão intimamente entrelaçados3.
A principal função do direito do comércio internacional é fornecer, ao lado dos
demais ramos do direito, o aparato jurídico necessário à realização das negociações e contratações internacionais que os agentes econômicos entenderem
realizar, incentivando-as e reduzindo seus custos, promovendo, assim, o desenvolvimento econômico e social da sociedade [nacional e internacional].
É certo que o desenvolvimento e aprimoramento do que, hoje, constitui o direito
do comércio internacional não ocorreu, em razão tão somente da evolução das
práticas comerciais internacionais e necessidades da sociedade atual, ou, simplesmente, em virtude da similaridade existente em importantes áreas do direito
como, por exemplo, no direito contratual, mas também em razão dos diversos
esforços empreendidos pela comunidade jurídica, no sentido de (I) uniformizar e
(II) harmonizar o direito do comércio internacional.
Após o êxito da fase inicial, o GATT defrontou-se, na década de 1980, com o
crescimento do protecionismo. As crises do petróleo de 1973 e 1979 acirraram
as disputas pela conquista de novos mercados. O multilateralismo experimentou
sérios reveses: as vantagens tributárias concedidas às importações de determinado Estado não se estendiam automaticamente às demais partes contratantes. Os
governos escolhiam na Rodada Tóquio, quais tratados desejavam firmar. Formaram-se, no âmbito do GATT, diferentes sistemas de direitos e obrigações. Os conflitos com os EUA, a CEE e o Japão avolumaram-se ameaçando a sobrevivência do
sistema multilateral de comércio. A Rodada Uruguai foi convocada para fortalecer
o multilateralismo e restringir as ações unilaterais que fragmentavam o GATT.
A criação da OMC, em 1995, resultou de uma negociação marcada por um cenário
global em transição: fim da Guerra Fria, reorganização econômica dos países em
acordos regionais de comércio, papel crescente das empresas transnacionais no
81
comércio internacional, e o fim das fronteiras entre as políticas internas e de comércio internacional derivado da globalização.
Segundo a UNCTAD, cerca de 63% do comércio mundial já é feito entre empresas
transnacionais, sendo 33% entre afiliadas e mais 30% entre diferentes empresas.
Cresce, assim, um tipo específico de comércio internacional, o comércio intraindústria, ou seja, com exportações e importações dentro dos mesmos setores
industriais. A principal conseqüência para o comércio internacional é que as regras da OMC devem também levar em conta as transnacionais, mas que estão
muitas vezes fora do controle dos governos, que são os negociadores das regras
e membros efetivos da OMC4.
Outro processo marcante das últimas décadas tem sido a interdependência
econômica e a globalização das economias, abrangendo os mercados de bens
e serviços, e gerando rápida aceleração dos fluxos de comércio e investimento.
A melhoria das infra-estruturas e das comunicações têm resultado em redução
drástica das distâncias geográficas. Esses fenômenos, aliados à multiplicação de
acordos preferenciais de comércio, alteraram o perfil do comércio internacional.
O novo paradigma de produção e comércio exige novo comportamento dos
governos em matéria de política industrial e de comércio internacional, com a
definição de estratégias para desenvolver vantagens competitivas para a indústria
nacional. Há cada vez mais efeitos cruzados entre decisões tomadas no âmbito
nacional sobre as atividades internacionais, e de decisões tomadas no âmbito
internacional sobre as atividades nacionais.
Tal cenário exige que o comércio de bens e serviços, bem como o investimento,
passem a ser coordenados em níveis multilaterais, e que as regras de conduta
dos parceiros passem a ser definidas e arbitradas também multilateralmente. Daí
a importância da OMC, enquanto coordenadora e supervisora das regras do
comércio internacional.
GATS (General Agreements of Trade and
Service): estrutura flexível e regulação
doméstica5
O GATS caracteriza-se por possuir estrutura complexa e ambígua que contém
diversos níveis de obrigações. O GATS estabelece um amplo compromisso dos
Membros da OMC relativo a sucessivas e futuras negociações que conduzam a
uma gradual liberalização do setor. Dentre suas regras, destacam-se o tratamento
da nação mais favorecida e o princípio da transparência que se aplicam a todos os
setores e subsetores de serviços.
O GATS prevê, ainda, obrigações de acesso a mercados e tratamento nacional
que deverão ser observadas apenas pelos Membros que assumirem compromissos específicos de liberalização de certos setores e subsetores de serviços, o que
dá bem a dimensão de sua flexibilidade intrínseca.
82
Os Membros não são obrigados a assumir compromissos mínimos (benchmarks).
Eles têm a possibilidade de assumir ou não compromissos, sempre levando em
conta seus interesses políticos e econômicos específicos. Na hipótese de um
Membro concluir ser de seu interesse assumir determinados compromissos, ele
o fará estabelecendo um cronograma, o tipo de serviço e o nível de abertura em
cada setor (“listas positivas”). Esses compromissos específicos têm sido tradicionalmente assumidos por meio de negociações bilaterais em que um Membro
oferece certas concessões em troca de outras (solicitação-oferta).
Outro aspecto relevante do GATS está relacionado à manutenção da capacidade dos Membros de regular o fornecimento de serviços em seus territórios
de acordo com legítimos objetivos de políticas nacionais (Artigo VI – Legislação Nacional ou Regulação Doméstica). Nos termos do Artigo VI.4 do GATS, os
Membros deverão realizar negociações com o objetivo de estabelecer disciplinas
que assegurem que “medidas relativas a requisitos e procedimentos em matéria
de qualificação, de normas técnicas e requisitos em matéria de licenças não constituam obstáculos desnecessários ao comércio de serviços.” Essas disciplinas
deverão garantir que tais requisitos (I) sejam baseados em critérios objetivos e
transparentes, tais como a habilidade para prestar o serviço; (II) não sejam mais
gravosas que o necessário para assegurar a qualidade do serviço; e (III) no caso
dos procedimentos em matéria de licença, não constituam em si mesmos uma
restrição para a prestação do serviço. Nos setores nos quais um Membro tenha
assumido compromissos específicos, até a entrada em vigor dessas disciplinas, tal
Membro não poderá aplicar requisitos em matéria de licenças e qualificações nem
normas técnicas que anulem ou prejudiquem esses compromissos específicos
(Artigo VI. 5).
A atual rodada de negociações do GATS têm sido marcada por grandes tensões
entre alguns países desenvolvidos, tais como Japão, Estados Unidos e os das Comunidades Européias, e alguns países em desenvolvimento, com destaque para
Brasil e África do Sul. Enquanto os primeiros têm postulado uma maior e mais
rápida liberalização do setor, os últimos têm adotado posição mais defensiva,
além de condicionarem qualquer abertura ao avanço nas negociações relativas à
agricultura.
Algumas propostas, tais como a adoção de parâmetros quantitativos e qualitativos (benchmarks) para as negociações, foram formuladas por alguns dos países
desenvolvidos. A aceitação dessas propostas resultaria em uma grande alteração
da arquitetura original do GATS (i.e., na perda de sua estrutura flexível), razão pela
qual foram rechaçadas por Brasil, Argentina e África do Sul, dentre outros países
do G-20 (grupo de países liderados pelo Brasil que reivindica a eliminação dos
subsídios à agricultura, principalmente pelas Comunidades Européias e pelos Estados Unidos), e deixadas, pelo menos por enquanto, de fora das negociações.Tanto
que, na Conferência Ministerial de Hong Kong, realizada em dezembro de 2005,
foi emitida Declaração em que é reafirmado o respeito pela situação econômica
dos países de menor desenvolvimento relativo e pela “flexibilidade apropriada” a
83
que têm direito os países em desenvolvimento, consoante os termos do Artigo
XIX.2 do GATS. Segundo o Artigo XIX.2 do GATS, haverá “flexibilidade apropriada para que os diferentes países em desenvolvimento abram menos setores,
liberalizem menos tipos de transações, aumentem progressivamente o acesso a
seus mercados em função de sua situação em matéria de desenvolvimento...”.
Essa Declaração Ministerial, no entanto, reforçou a idéia de que o método de solicitação-oferta em negociações bilaterais deveria ser complementado por negociações plurilaterais, como previsto no GATS e nas “Diretrizes e Procedimentos
para Negociações em Comércio de Serviços”, documento adotado na Sessão
Especial do Conselho do Comércio de Serviços em 28 de março de 2001 (“Diretrizes 2001”). Nas negociações plurilaterais, qualquer Membro ou grupos de
Membros pode apresentar solicitações ou solicitações coletivas a outros Membros em qualquer setor específico ou modo de prestação de serviços, identificando seus objetivos com relação às negociações. Muito embora a reação inicial
de muitos países em desenvolvimento tenha sido no sentido de que as negociações plurilaterais poderiam aumentar ainda mais o poder de pressão dos países
desenvolvidos, as primeiras séries de reuniões plurilaterais em serviços tiveram
início já em março de 2006.
Essas reuniões plurilaterais incluíram, dentre outros, os seguintes serviços: informática; telecomunicações; postais; transporte marítimo; transporte aéreo; distribuição; logística; audiovisuais; educacionais; ambientais; construção; arquitetura
e engenharia; energia; financeiros; e legais. Seguiram o seguinte roteiro: (I) apresentação do pedido plurilateral; (II) perguntas e respostas de ordem técnica; (III)
intercâmbio de informações sobre os regimes domésticos de cada Membro; (IV)
reações dos participantes ao pedido; e (V) desdobramentos.
Propostas relativas à Regulação Doméstica também foram apresentadas por vários países desenvolvidos. De modo geral, notou-se que tais propostas se desviaram
do objetivo original de estabelecer disciplinas voltadas exclusivamente para serviços profissionais para criar disciplinas que cubram todos os setores de serviços.
Pode-se afirmar que seu propósito foi o de claramente delimitar o espaço ou a
capacidade de regulação dos países (policy space) para regular o setor de serviços
a partir do momento em que assumirem compromissos no âmbito do GATS.
Trata-se, portanto, de formulações que vão muito além dos objetivos do Artigo
VI do GATS à medida que invadem o domínio interno dos Membros, reduzindo
seu espaço para adotar políticas públicas ou de desenvolvimento, ou seja, o de
regular o setor de serviços em consonância com programas legítimos de políticas
nacionais de desenvolvimento (i.e., de Regulação Doméstica).
É bem verdade que, no tocante à Regulação Doméstica, a Declaração Ministerial de Hong Kong também reforçou os objetivos e princípios das Diretrizes
2001, sob as quais as negociações sobre serviços devem resultar na promoção do
crescimento de todos os parceiros comerciais e no desenvolvimento dos países
emergentes e nos de menor desenvolvimento econômico relativo, respeitandose o direito de regular ou legislar dos Membros. Porém, a tendência é de que a
84
pressão para restringir esse direito dos países de regular ou legislar, ou, posto
de outra forma, de fazer políticas públicas (policy space), aumente. Por essa razão,
parece ser inadiável para os países em desenvolvimento a tarefa de inserir as
negociações no contexto de uma reforma de seu quadro regulatório doméstico
com o fim de conceber-se uma estratégia de desenvolvimento para cada setor de
serviços. Trata-se, na expressão de Celso Lafer, de assegurar espaço que vem se
reduzindo para a condução de políticas públicas.
A adoção das disciplinas é, enfim, desejável, mas a questão central é a de saber
como alcançar um equilíbrio entre a necessidade de se eliminarem políticas meramente protecionistas e a necessidade de manutenção e preservação do direito
dos Membros de regular a prestação de serviços em seus territórios tendo em
vista suas legítimas políticas públicas de desenvolvimento. É por isso que a regulamentação do Artigo VI do GATS tem de ser acompanhada, no âmbito interno dos
Membros, sobretudo dos países em desenvolvimento, de uma reforma e adaptação de seu quadro regulatório que vise a assegurar espaço para condução de
políticas públicas.
Há ainda certas questões relacionadas a regras horizontais que se colocam como
fundamentais para o avanço do processo de liberalização do setor, a saber: subsídios e medidas emergenciais de salvaguardas.
As Diretrizes 2001 outorgaram aos Membros mandato para negociação de possíveis disciplinas sobre subsídios relacionados ao comércio de serviços. Nos termos do Artigo XV do GATS, nessas negociações deverá “ser reconhecida a função
dos subsídios nos programas de desenvolvimento dos países em desenvolvimento
e tomadas em conta a necessidade de flexibilidade que os Membros, em particular os Membros em desenvolvimento, tenham nesta área.” Apesar disso, pouco
progresso houve até o momento nas discussões do Grupo de Trabalho sobre
Regras do GATS (WPGR, na sigla em inglês) no tocante aos subsídios enquanto
instrumento de política pública. Segundo a Declaração Ministerial de Hong Kong,
os Membros deverão intensificar seus esforços relacionados à regulamentação
dos subsídios e engajar-se em discussões mais objetivas acerca de propostas dos
Membros, inclusive quanto à elaboração de um possível conceito de subsídios
(working definition) no âmbito do comércio de serviços.
A ausência de uma definição multilateral de disciplinas relacionadas a subsídios
no comércio de serviços é prejudicial aos países em desenvolvimento, já que,
muitas vezes, eles não dispõem de condições de avaliar a competitividade ou
perspectivas de mercado para os provedores domésticos de serviços em face
de provedores estrangeiros potencialmente subsidiados.Tais disciplinas ajudariam
os países em desenvolvimento a sustentar sua vantagem comparativa em alguns
setores de serviços, além de permitir a concessão de subsídios em setores específicos, principalmente aqueles que mais freqüentemente estão associados a
objetivos de políticas públicas e de inclusão social, como os serviços ambientais,
de saúde e transportes.
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A Declaração Ministerial de Hong Kong também incentiva os Membros a aprofundar negociações técnicas e procedimentais relativamente à operação e à aplicação de medidas emergenciais de salvaguardas no comércio de serviços. Tais
medidas, além de propiciarem certa simetria com o comércio de bens, que contém cláusulas de salvaguarda, confeririam maior segurança aos Membros ao assumirem compromissos de liberalização, à medida que estes poderiam suspender
temporariamente tais compromissos, caso viessem a causar efeitos adversos não
previstos.
Nos últimos cinco anos, o comércio internacional de serviços cresceu a uma
taxa média anual de 9,0%, totalizando, em 2005, US$ 2,4 trilhões, o que equivale
a 23,2% do comércio mundial de bens de US$ 10,39 trilhões. O comércio de
serviços representa aproximadamente 80% do PIB dos países desenvolvidos e
60% do PIB brasileiro. No Brasil, o setor emprega mais de 50% da mão-de-obra e
atraiu quase a metade de todos os investimentos estrangeiros6.
Esses dados são eloqüentes da importância do setor de serviços para o desenvolvimento sustentável, que requer, consoante o observado, no plano interno dos
Membros em desenvolvimento, a criação de um quadro regulatório transparente
e equilibrado, com espaços reservados para a adoção de políticas públicas, e, no
âmbito das negociações na OMC, a manutenção da estrutura flexível do GATS e
a introdução de disciplinas sobre regulação doméstica, subsídios e medidas emergenciais de salvaguardas.
TRIMs (tratamento nacional e restrições
quantitativas): restrições a políticas
industriais e redução de policy space
A regulamentação dos investimentos internacionais constitui tema controvertido
que tradicionalmente tem dividido países desenvolvidos e em desenvolvimento.
Basta lembrar das disposições da Carta de Havana que, em larga medida, contribuíram para o fracasso da criação da Organização Internacional do Comércio
na década de 40. A tentativa de alguns países desenvolvidos de negociar um
Acordo Multilateral de Investimentos (“MAI”) no âmbito da Organização para a
Cooperação e o Desenvolvimento Econômico (“OCDE”) constitui outro exemplo importante. Dentre os temas que, a partir de 1995, têm sido negociados na
OCDE com vistas à celebração de um MAI, destacam-se: (I) definição de investimento e alcance geográfico de aplicação do MAI; (II) tratamento da nação mais
favorecida, tratamento nacional e transparência, exceções gerais, derrogações
temporárias e reservas; (III) requisitos de desempenho e incentivos aos investimentos, tecnologia, pesquisa e questões de desenvolvimento; e (IV) resolução de
controvérsias.
Mais recentemente, na Rodada Doha da OMC, que teve início em 2001, o assunto,
introduzido na pauta da Conferência Ministerial de Cingapura, em 1996, foi objeto
86
de intensas negociações sem que se tenha chegado ainda a um consenso. O tema
nem sequer foi incluído na pauta de negociações da Conferência Ministerial de
Cancun realizada dois anos mais tarde em 2003.
Essa dificuldade em se firmar acordos sobre regras de investimentos tem levado,
ao longo dos anos, à conclusão de acordos bilaterais. Desde 1959, quando a Alemanha celebrou seu primeiro Tratado Internacional sobre Investimentos (“BITs”)
com o Paquistão e a República Dominicana, o número de tais acordos cresceu
significativamente atingindo um total de 385 no final de 1989 e de 2.100 em 2002.
Os BITs, como explica Cláudia Perrone-Moisés, “são instrumentos através dos
quais dois países, geralmente um país desenvolvido e um país em desenvolvimento, procuram regular relações em matéria de investimentos, com a finalidade
de aumentar seu fluxo.” Em linhas gerais, salienta a autora, o BIT “estipula regras
de proteção ao investimento estrangeiro que serão aplicadas após a admissão do
investimento e que não constam da legislação interna do país hospedeiro” 7.
No plano regional, os Estados Unidos firmaram recentemente com o Uruguai
(Estado-Membro do Mercosul) um BIT, o qual, como os demais, visa a promover e
a estimular os IED, com a estipulação de mecanismos de proteção contra medidas
de expropriação e nacionalização.
Se, de um lado, os BITs podem propiciar potencialmente um aumento dos IED
em vários países, ao estabelecerem regras mais transparentes e um ambiente mais
seguro para as empresas transnacionais, de outro, eles reduzem a capacidade dos
países em desenvolvimento de adotar políticas industriais que criem certas contrapartidas aos investidores estrangeiros, tais como o estabelecimento de metas
de exportação ou a exigência de que seus produtos tenham algum conteúdo produzido por empresas nacionais. Como assinala Vera Thorstensen, “as políticas dos
governos normalmente incluem incentivos e fornecimento de bens ou serviços
em termos preferenciais. Em troca, exigem o cumprimento de certo número de
regras como a de conteúdo local, isto é a compra de partes e componentes de
fabricação doméstica, ou a de desempenho exportador, isto é, o compromisso
de exportar parte dos bens produzidos. Podem também exigir transferência de
tecnologia, capital mínimo nacional ou joint ventures”. Assim, para os países em
desenvolvimento, o desafio mais importante é, como diz o relatório da UNCTAD
de 20038, “encontrar um equilíbrio entre a contribuição potencial desses acordos
para o aumento dos fluxos de investimento e a preservação da capacidade de
perseguir políticas orientadas para o desenvolvimento que lhes permitam tirar
mais benefícios deles”.
Preocupação semelhante à contida no relatório da UNCTAD foi manifestada pelo
Ministro de Comércio e Indústria da Índia, Arun Jaitley, no tocante a um possível
acordo multilateral de investimentos na OMC, ao enfatizar que os países em
desenvolvimento “should not be coerced or compelled to take decisions on a
multilateral investment agreement in the WTO unless they are fully convinced it
is in their interests”. Segundo ele, há um grande receio por parte dos países em
87
desenvolvimento de que regras multilaterais de investimentos possam vir a restringir suas opções de políticas de desenvolvimento (policy space) agora e no futuro.
“They should not foreclose for development countries such development options that the
developed countries themselves had utilized at earlier stages of their development”.
O TRIMs acabou não tendo a abrangência pretendida pelos países desenvolvidos,
mas vedou a aplicação por parte dos Membros da OMC de medidas de investimentos inconsistentes com os dispositivos do Artigo III (tratamento nacional) e
do Artigo XI (restrições quantitativas) do GATT. Estendeu, portanto, aos IED o
princípio do tratamento nacional (Artigo III) e estabeleceu a obrigação de eliminação de restrições quantitativas (Artigo XI). O TRIMS não define medidas de
investimentos relacionadas ao comércio. Fornece apenas no Anexo I uma lista
ilustrativa de medidas que, nos termos do parágrafo 2º, do Artigo 2º, são incompatíveis com a obrigação de conferir tratamento nacional consignada no parágrafo
4º, do Artigo III, e com a obrigação de eliminação geral das restrições quantitativas
previstas no parágrafo 1º, do Artigo XI, do GATT, a saber: (I) exigência de aquisição
pelo investidor de produtos locais na produção (conteúdo local); (II) limitação das
importações a um porcentual das exportações; (III) restrições ao acesso de divisas
estrangeiras e a importações; e (IV) imposição de metas ou compromissos de exportação (desempenho exportador) (performance requirement).
Carreau e Juillard9 extraem duas conseqüências dessa lista ilustrativa. De um lado,
dizem eles, “le choix des illustrations que donne la liste indicative semble indiquer que
l’accord ne condamne que les seules M.I.C. [medidas de investimento relacionadas ao
comércio] qu’il énumère, parce que ce sont les seules qui s’avèraient incompatibles
avec les Articles III:4 et XI:1. Mais d’autre part, ces illustrations ne sont jamais que des
illustrations, et elles ne préjugent donc pas de ce que serait la position des instances de
l’O.M.C., vis-à-vis d’autres M.I.C. qui pourraient, elles aussi, s’avèrer incompatibles avec
l’Article III: ou avec l’Article XI:1”.
Fato é que alguns países em desenvolvimento, dentre os quais o Brasil, têm-se
oposto ao TRIMS, já que as políticas incluídas nessa lista ilustrativa têm sido consideradas importantes instrumentos de fomento ao desenvolvimento. As disposições do TRIMs limitam substancialmente a capacidade dos Estados de exigir
conteúdo local e estipular requisitos de desempenho ou de comércio exterior
aos investidores estrangeiros (i.e., fazer política industrial), políticas amplamente
utilizadas por países desenvolvidos há algumas décadas.
O Brasil vem há muito defendendo a necessidade de flexibilização dessas regras
do TRIMs, de forma a poder adotar medidas de investimento relacionadas ao comércio e impulsionar seu desenvolvimento. Em 2002, o país apresentou na OMC,
juntamente com a Índia, proposta de flexibilização dessas regras, a qual contou
ainda com o apoio da Argentina, Colômbia e Paquistão, dentre outros. Brasil e
Índia basearam-se em estudos da própria OMC e da UNCTAD mostrando que as
“Trims” foram fundamentais para os países ricos nas fases iniciais de desenvolvimento. Ao defender a flexibilização do TRIMs, o então embaixador do Brasil junto à
88
OMC, Felipe Seixas Corrêa, “argumentou que o grande problema na implementação de Trims é que suas regras são impostas a todos da mesma maneira, sem distinguir o estágio de desenvolvimento de cada país. Assim, as enormes disparidades
tecnológicas, sociais, regionais e ambientais entre os países “tornam difícil, senão
impossível, para o Acordo de Trims gerar benefícios equilibrados para todos”.
Essa proposta apresentada por Brasil e Índia tem dentre seus objetivos alterar
o TRIMS para: (I) promover a indústria doméstica com alto valor agregado; (II)
estimular transferência de tecnologia; (III) aumentar a capacidade de exportação;
e (IV) promover pequenas e médias empresas e gerar empregos.
Muito embora tenha sido conferida aos países em desenvolvimento a possibilidade de deixar de aplicar temporariamente os dispositivos do TRIMS nos casos
relacionados a problemas na balança de pagamentos ou em face da necessidade
de proteção a indústrias emergentes, ainda assim não há como negar que o espaço para utilização desse importante instrumento de promoção de desenvolvimento industrial, que são as medidas de investimento relacionadas ao comércio,
foi drasticamente reduzido. Além disso, é preciso lembrar que não há no TRIMS
nenhum dispositivo regulamentando a conduta de empresas transnacionais, cujas
atividades podem muitas vezes ferir interesses econômicos locais. Por exemplo:
quando a matriz proíbe a subsidiária de exportar porque decide privilegiar fontes de produção em outros países dentro de uma estratégia global de produção,
mesmo quando a subsidiária dispõe de todas as vantagens comparativas para
exportar.
Para se ter uma idéia concreta de como essas regras do TRIMs podem afetar
políticas industriais, basta examinar um caso em que a política industrial (para o
setor automobilístico) de um Membro da OMC, a Indonésia, foi interpretada pelo
Painel (Grupo Especial do Sistema de Solução de Controvérsias) da OMC.
O caso está relacionado com o tratamento fiscal instituído pelo governo daquele
país sobre a importação de unidades fabris completas (ou seja, todos os equipamentos, peças e componentes) de montagem de veículos automotores (completely built-up units (CBUs)). Tais unidades estavam sujeitas a imposto de importação, ocorrendo também a incidência de imposto sobre a venda do produto
final. A política do governo indonésio consistia em conceder redução e isenção
desses impostos para empresas do setor automotivo desde que elas atingissem
um determinado patamar de conteúdo local. Dentre os objetivos do governo
com tal programa destacavam-se: (I) aprimorar a competitividade das indústrias
locais e fortalecer como um todo o setor industrial; (II) estimular o surgimento
de fornecedores locais de peças e componentes; (III) incentivar o desenvolvimento da indústria automotiva e da indústria de componentes e peças; e (IV)
estimular a transferência de tecnologia e contribuir com a criação de empregos
em larga escala.
As Comunidades Européias, o Japão e os Estados Unidos se opuseram a tal política e solicitaram à OMC o estabelecimento de um Painel. Alegaram, dentre out-
89
ros aspectos, que a política do governo indonésio configurava discriminação em
favor de bens domésticos ou produzidos localmente sobre produtos importados,
como também um favorecimento fiscal a indústrias automotivas nacionais. O entendimento do Painel foi de que essas medidas de conteúdo local, vinculadas
a benefícios fiscais, eram inconsistentes com o artigo 2 do TRIMs (tratamento
nacional e restrições quantitativas) e III.4 do GATT 1994 (tratamento nacional).
Como resultado, o governo da Indonésia teve de modificar sua política de forma
a adequá-la às disposições do TRIMs e do GATT 94.
É certo que instrumentos de política industrial não devem ser adotados visando
a neutralizar ou tornar pouco atrativas as vantagens que os investidores esperam.
Contudo, como pondera Rabih Nasser – valendo-se de dados empíricos que
mostram que a liberalização não diminuiu a desigualdade nos níveis de desenvolvimento –, “torna-se indefensável a posição de que a renúncia pelos países em
desenvolvimento a instrumentos como Trims é mais benéfica a seus interesses
do que a manutenção da sua liberdade de aplicar seletivamente tais medidas, de
acordo com seu interesse e de forma a não anular os benefícios econômicos
buscados pelos investidores”.
Perfil institucional do multilateralismo
econômico brasileiro, 1944-2004
Desde Bretton Woods, instante fundador da ordem internacional atual até a criação
da OMC (1995) e nas negociações em curso nos planos regional (Mercosul e países
sul-americanos), hemisférico (tentativa de criação de uma área de livre comércio
das Américas), multilaterais (rodada de Doha da OMC) e inter-regionais (Mercosul e União Européia), ademais de outros arranjos pluri ou minilaterais (Brasil ou
Mercosul com outros blocos e países emergentes, como SADC, Índia, China, G-20
etc.), a diplomacia econômica brasileira esteve presente nas mais importantes conferências e reuniões das quais resultaram organizações e instituições multilaterais
de caráter econômico. Os instrumentos selecionados, muitos deles de caráter essencialmente político, mas contendo dispositivos suscetíveis de causar impacto nas
relações econômicas internacionais ou podendo afetar em maior ou menor grau
a vida econômica nacional, testemunham a densificação normativa e a extensão
temática coberta pela diplomacia econômica do Brasil, bem como a crescente complexidade de suas relações econômicas internacionais.
Os instrumentos referidos permitem uma aproximação institucional à diversidade e mesmo complexidade dos temas que integram a agenda econômica internacional do País, mas esta última não se limita exclusivamente aos atos formais
de caráter econômico assinados e ratificados pelo Brasil. A rigor, qualquer outro
tipo de acordo multilateral regulando atividades humanas, mesmo quando não
trata de matéria diretamente econômica – os de natureza cultural, por exemplo –,
apresenta necessariamente impacto social e, portanto, custos econômicos, estes
derivados, por exemplo, de sua implementação ou simples monitoramento.
90
Mencionem-se, a propósito, as grandes conferências das Nações Unidas sobre
temas tipicamente ambientais ou sociais – como as relativas à Mulher, à População, aos Direitos Humanos, ao Desenvolvimento Social, aos Assentamentos Humanos ou a Cúpula da Alimentação e várias outras –, que produzem programas
de trabalho relativamente ambiciosos quanto aos objetivos propostos, sem que
para isso proponham necessariamente instrumentos vinculatórios do ponto de
vista internacional.
Muitas declarações sobre meio ambiente, por exemplo, constituem demonstrações conspícuas do avanço da normatividade e institucionalidade nos mais diversos campos da vida humana, sem assumir o formato estrito e tradicionalmente
conhecido dos tratados ou convenções multilaterais. Esses instrumentos constituem, em todo caso, a moldura indispensável a partir da qual deve ser pensada
a inserção econômica internacional do Brasil. O processo de desenvolvimento
deve ser, cada vez mais, pensado em escala global e nenhum país pode continuar
a conceber suas políticas setoriais numa perspectiva puramente nacional. Parece
evidente que as discussões e negociações sobre temas econômicos e sociais nos
foros internacionais exercem influência sobre as políticas governamentais nacionais. Arranjos e compromissos estabelecidos nessas conferências internacionais
podem influenciar projetos de ação no plano nacional, o que de certo modo
confirma a marcha tendencial do mundo contemporâneo para a interdependência
global10.
As organizações internacionais, sobretudo as de caráter econômico, desempenham um papel crescente nas relações econômicas internacionais e, em conseqüência, na vida econômica do Brasil. Elas contribuem, cada uma à sua maneira,
para o avanço das normas jurídicas internacionais, favorecendo o encaminhamento pacífico dos principais problemas das relações entre os Estados. O mundo do
futuro pertence tanto aos Estados nacionais – cujo pretendido “fim”, anunciado
por alguns profetas, não parece próximo de realizar-se – quanto às organizações
internacionais: como evoluirão as relações entre esses dois tipos de entidades é
uma questão ainda em aberto, inclusive para o Brasil, que participa de um processo de integração que poderá, em última instância, influenciar de maneira decisiva
sua maneira de se relacionar com a comunidade internacional.
A sustentabilidade
Um dos objetivos colimados por países que se reúnem em blocos econômicos é
o de livre circulação de mercadorias. Para tanto, os países membros comprometem-se a não impor restrições de cunho meramente protecionista de forma a
impedir a integração econômico-comercial. Nesse ponto se insere uma questão
delicada da aplicação do princípio da precaução como instrumento de proteção
ambiental. Isso porque de um lado está o interesse e compromisso de integração econômica e de estabelecer um livre comércio, e de outro está a adoção de
medidas restritivas baseadas em incertezas quanto aos riscos de determinados
produtos postos à disposição para o consumo.
91
O impasse oriundo dessa posição antagônica pode ser visualizado pelas severas
críticas feitas pela Organização Mundial do Comércio (OMC) ao princípio da
precaução, a qual o vê como um entrave ao comércio mundial. Isto porque a aplicação do princípio estaria alicerçada em meros indícios de danos, o que tornaria a
atitude de impedir ou não a circulação de determinados produtos extremamente
subjetiva podendo ensejar a prática de medidas protecionistas. Além disso, para a
OMC, o fato de o princípio da precaução não trazer consigo medidas coercitivas
para sua efetivação, não legitimaria, portanto, o impedimento à livre circulação
de mercadorias. Em contrário a essa concepção, está a União Européia que já se
valeu de sua aplicação em diversos casos onde havia incerteza quanto aos riscos
potenciais para a saúde humana e animal e para o meio ambiente.
O princípio da precaução é um princípio de aplicabilidade recente. Alguns tratados internacionais já o consagraram. Contudo, no âmbito da OMC, ainda é visto
com muitas restrições. Isso fica evidente quando se compara a imposição das
regras da OMC em detrimento das orientações retiradas da Convenção Internacional da Biodiversidade assinada durante a ECO-92 e de outras convenções e
tratados internacionais em matéria ambiental11.
Isso decorre em virtude de o GATT ter sido estabelecido numa época em que
poucos países possuíam leis ambientais significativas, e não havia acordos regionais
ou bilaterais que disciplinassem a conduta para exploração dos recursos naturais.
Na atualidade estão em vigor duzentos acordos internacionais (à margem da
OMC) relativos a diversas questões ambientais e multilaterais. Aproximadamente
vinte destes acordos incluem disposições que podem afetar o comércio, por exemplo, proibindo determinados produtos ou autorizando os países a limitarem o
comércio em determinadas circunstâncias.
Com a criação da OMC, em 1995, através da assinatura do Acordo de Marrakesh,
os países membros reconheceram já no próprio preâmbulo a previsão de vir a
buscar preservar a proteção ambiental e o desenvolvimento sustentável entre os
objetivos da organização. O preâmbulo reconhece que suas relações na esfera
da atividade comercial e econômica devem tender a elevar os níveis de vida, a
garantir o pleno emprego e um volume considerável e em constante aumento
de ingressos reais e demanda efetiva e a acrescentar a produção e o comércio
de bens e serviços, permitindo ao mesmo tempo a utilização ótima dos recursos
mundiais de conformidade com o objetivo de um desenvolvimento sustentável e
procurando proteger e preservar o meio ambiente e incrementar os meios para
fazê-lo, de maneira compatível com suas respectivas necessidades e interesses
segundo os diferentes níveis de desenvolvimento econômico12.
Todavia, alguns anos depois, na nona Rodada de Negociação da OMC que iniciou
em 2001 em Doha, conhecida como Rodada do Milênio, as questões sociais e ambientais permaneceram em segundo plano, demonstrando que a busca pelo livre
comércio ainda prevalece. Uma vez mais foi vetada a utilização do princípio da
precaução. As incertezas da biotecnologia foram descartadas como sendo simples
92
entraves protecionistas quando, na verdade, apontam verdadeiros dilemas para
a saúde de todos. Enfim, a Conferência de Doha restabeleceu uma certa normalidade às relações internacionais, retomando a pauta do comércio que estava
ofuscada pela questão da segurança e do combate ao terrorismo.
Além disso, outros fatores devem ser levados em consideração.As convenções internacionais de proteção ao meio ambiente são vistas sob a ótica da OMC como
meras normas de indicação de conduta, pois muitas delas não possuem caráter
sancionador. Porém, importante frisar que a falta de sanção não pode ser suficiente para desnaturar o caráter jurídico do princípio da precaução. Nem todo dever
vem associado à sanção e nem por isso deixa de fazer parte do ordenamento jurídico. Poderá quem sabe um dia além de ser um princípio geral de direito, servir
como um instrumento de controle constitucional quando seu conteúdo estiver
claramente sedimentado. Uma explicação para tal interpretação reside na própria
natureza jurídica de certas normas internacionais que não possuem um caráter
coercitivo, sendo denominadas de soft law13.
Na soft law, trata-se de normas com vistas a comportamentos futuros dos Estados,
que não chegam a ter o status de normas jurídicas, mas que representariam uma
obrigação moral aos Estados (obrigações imperfeitas, mas, de qualquer forma,
com alguma normatividade) e têm uma dupla finalidade: a) fixar metas para futuras ações políticas nas relações internacionais; b) recomendar aos Estados adequarem as normas de seu ordenamento interno às regras internacionais contidas
na soft law. Podem assumir diversas formas ou denominações, como non binding
agreements, gentlemen’s agreements, códigos de conduta, memorandos, declaração conjunta, declaração de princípios, ata final, e até mesmo denominações
tradicionalmente reservadas a normas da hard law como acordos e protocolos.
Assim, o cerne do entrave vislumbrado pela OMC reside no fato de os acordos
internacionais que buscam enfrentar os problemas relativos ao meio ambiente
envolverem por vezes sanções comerciais, para o caso de descumprimento de
regras ambientais, as quais limitam a liberalização comercial, significando uma barreira comercial não tarifária.
Portanto, fica clara a intenção de a OMC subordinar as questões ambientais aos
princípios do livre comércio, afinal a mesma é uma organização onde o objetivo
principal é a supressão de barreiras ao livre comércio internacional. Assim como
as normas ambientais podem representar um tipo de barreira ao comércio, a
solução dada pela OMC é buscar a harmonização das normas ambientais e evitar que o discurso “politicamente correto” de proteção ao meio ambiente não
seja usado para indevidamente restringir o comércio. Esse talvez seja o ponto de
atrito e que requer uma análise cuidadosa para se aferir até aonde existe mesmo
a necessidade de se proteger o meio ambiente impedindo-se a circulação de mercadorias e onde começa o interesse de proteção comercial (reserva de mercado)
alicerçado em um discurso politicamente correto e amplamente aceito que é o
de proteção ambiental.
93
Nesse ponto, resta aos países que se acharem em situação prejudicial recorrer a
OMC para, através do seu Órgão de Solução de Controvérsias (OSC), analisar os
motivos da aplicação de medidas restritivas ao comércio. Quanto a esse Sistema,
no tocante às questões ambientais, convém ressaltar que o mesmo dá condições
de os países membros utilizarem as regulamentações da própria organização para
questionar as legislações ambientais nacionais ou regionais, o que pode trazer
sérios prejuízos e controvérsias nas relações internacionais. Isso se deve ao fato
de que (...) seu sistema de solução de controvérsias quase-jurisdicional (...) detém
poder de sanção. O resultado é que se pode dotar de coercibilidade acordos que
resultam de uma só abordagem: a do livre comércio.
Contudo, a questão não é tão simples assim e tampouco deve ser reduzida a uma
ótica exclusivamente das relações comerciais. Não se deve esquecer que tanto
as normas que pregam o liberalismo econômico, como as normas multilaterais
sobre meio ambiente participam de um fenômeno comum: a globalização. Assim,
é igualmente o fenômeno da globalidade que deve impelir os Estados para adoção
de uma lógica de cooperação, tanto no âmbito da OMC, quanto dos mecanismos
existentes nos acordos multilaterais sobre meio ambiente.
Falando em sustentabilidade, o grupo Tata gasta US$ 73 milhões por ano em
projetos que dão suporte à comunidade sob sua política de sustentabilidade corporativa. Isto não foi um gasto, mas um investimento, disse Dr. Irani. “É a grande
essência de nossa existência”. O desafio empresarial para a sustentabilidade não
é apenas a internalização da variável ambiental na empresa, mas sobretudo, a velocidade desse processo. A questão do ritmo de enquadramento parece ser mais
importante do que a própria internalização da pauta ambiental14.
O ponto nevrálgico que precisa ser discutido é a velocidade em que o setor
produtivo como um todo se dirige a esse caminho. Essa questão é crucial porque
a continuidade da estratégia da regulamentação voluntária dependerá do ritmo da
engrenagem funcionar por conta própria. O que existe, por enquanto, são alguns
exemplos de empresas que se adequaram à pauta ambiental. E dada a diminuta
expressividade delas em termos proporcionais, configuram-se como a exceção à
regra.
O fato é que a velocidade de internalização da variável ambiental na empresa pela
via do Mercado é determinada unicamente em função da capacidade de transformação dessa variável em mercadoria. Porém, a lentidão do Mercado pode acabar
expondo o setor produtivo como um todo a um conflito político-ideológico de
significativa envergadura, na medida em que o Mercado, que tem negociado prazos alongados para adequação desse constrangimento com o Estado por quase
duas décadas, não teria conseguido cumprir com seu compromisso.
Não é possível prever perspectivas ou tendências futuras da reversão desse
quadro, mas talvez não seja exatamente o futuro da empresa que se encontra
ameaçado, pois provavelmente a resistência da empresa em incorporar a pauta
94
ambiental não vai excluí-la do mercado, nem afetar a sua sobrevivência. Mas sim,
vai expor todo o sistema produtivo ao risco da interferência governamental no
mercado, regulando a produção para atingir patamares satisfatórios de performance ambiental. Nesse cenário, frente a um fracasso da regulamentação voluntária, a regulação compulsória poderia voltar à cena. Pela argumentação exposta,
nada justifica que ocorra atualmente uma substituição das normas ambientais
compulsórias pelas voluntárias.
O que parece ser mais sensato, por enquanto, é a convivência entre ambas, até
que de fato se complete a transição, quando a ecoeficiência estiver funcionando
a pleno vapor e demonstre que o metabolismo industrial encontrou seu ponto
de equilíbrio tanto na entrada como na saída do sistema. Tais considerações a
respeito do enquadramento teórico do setor produtivo em relação à questão
ambiental evidenciam a dimensão do desafio empresarial para alcançar a sustentabilidade no âmbito produtivo.
Coutinho e Soares15 justificam a necessidade de responsabilidade social através de
duas premissas: a primeira refere-se ao fato da organização ter um “contrato” com
a sociedade, no qual o comportamento dos negócios tem que estar em conformidade com os objetivos da sociedade; a segunda registra que os negócios desempenham um papel de agentes morais dentro da sociedade, refletindo e reforçando
seus valores. Waddock e Graves16 apontam para uma mudança na comunidade de
investidores, uma vez que esses passam a considerar a variável ambiental em suas
decisões de investimento e a dar prioridade a companhias com maior responsabilidade social corporativa, se outros fatores se mantêm constantes.
A recente experiência brasileira com o
Investimento Socialmente Responsável (ISR)
A Bolsa de Valores de São Paulo (BOVESPA) foi fundada em 1890, sendo a maior
bolsa de valores da América Latina. Atualmente estão listadas 400 companhias
abertas e no ano 2000 foram criados os níveis diferenciados, uma tentativa de
destacar companhias que possuem boas práticas de governança corporativa.
O Novo Mercado e os níveis de governança corporativa 1 e 2 são segmentos especiais desenvolvidos com o objetivo de proporcionar um ambiente de negociação
que estimule o interesse dos investidores e a valorização das empresas. Acredita-se
que boas práticas de governança corporativa têm valor para os investidores, pois
os direitos concedidos aos acionistas e a qualidade das informações prestadas reduzem as incertezas no processo de avaliação e, consequentemente, o risco.
Em agosto de 2004, foi criado um comitê para o desenvolvimento de um índice
de sustentabilidade, a ser composto por empresas socialmente responsáveis e
sustentáveis no longo prazo. A definição dos critérios de sustentabilidade foi uma
95
etapa árdua e divergências de ponto-de-vista levaram à saída do comitê de duas
instituições, por não concordarem com a possível inclusão de companhias dos
setores de armamentos, álcool e tabaco. O índice foi lançado em dezembro de
2005, sendo a carteira revista ao final de 2006; a metodologia utilizada é best of
class, sendo escolhidas empresas detentora de melhores práticas, entre as 150
mais líquidas da Bovespa. IBPS. Instituto Brasileiro de Produção Sustentável e
Direito Ambiental17.
A escolha é baseada na análise de um questionário dividido em 6 dimensões
(Geral, Natureza do produto, Governança Corporativa, Econômico-financeira,
Ambiental e Social). Anualmente são realizadas revisões no questionário com o
intuito de aprimorar a metodologia. No ano de lançamento as perguntas eram
objetivas e binárias em sua maioria, em 2006 foram incluídos pedidos de documentação que suportassem as respostas e para 2007 parte da documentação foi
solicitada a priori; além disso, as perguntas encontram-se mais detalhadas e com
maior aprofundamento, apesar do questionário continuar objetivo. Em 2005 a
carteira era formada por 28 empresas de 12 setores, com valor de mercado de
R$ 504 bilhões; em 2006, passou a ser formada por 34 empresas de 14 setores,
com valor de mercado de R$ 700 bilhões18.
Conclusão
Os indicadores socioeconômicos para avaliar as empresas nas ações de sustentabilidade estão na ordem do dia. Essa tendência é o resultado da ação organizada
e consciente da sociedade em diversos países, incluindo o Brasil. É a pressão pela
prática socialmente responsável. As corporações necessitam demonstrar comprometimento social e econômico com vários públicos, como os acionistas, os
trabalhadores e seus familiares, os consumidores, a população, os profissionais de
finanças e outras categorias.
Uma das formas de avaliar a sustentabilidade é a certificação por normas internacionais de qualidade, abrangendo meio ambiente, saúde e segurança ocupacional,
relacionamento com os públicos estratégicos e outros tópicos. Obviamente, essas normas devem ser auditadas.
Não restam dúvidas quanto à importância da preservação do espaço para a
adoção de políticas públicas de desenvolvimento pelos países emergentes no
âmbito do GATS e da recuperação, por meio da flexibilização de regras, desse
espaço vis-à-vis o TRIMs.
Enquanto as negociações no âmbito do GATS prosseguem, as relativas ao TRIMS
estão paralisadas. No tocante ao GATS, o que se busca é a manutenção de sua
estrutura flexível e a introdução de disciplinas sobre regulação doméstica, subsídios e medidas emergenciais de salvaguardas. Quanto ao TRIMs, o desafio mais
importante para os países emergentes, quando e se as renegociações forem re-
96
tomadas, será o de encontrar um equilíbrio entre a sua contribuição potencial
para o aumento da atratividade e dos fluxos de investimento e a preservação
do espaço e da capacidade de perseguir políticas industriais orientadas para o
desenvolvimento.
A busca pela efetivação do Direito Ambiental Internacional passa pelo enfrentamento das questões comerciais. A evolução desse novo ramo do Direito traz
consigo implicações diretas e decisivas para as Relações Internacionais, especialmente no que se refere a prática de medidas de proteção ambiental em confronto com o livre comércio. O aumento no número de tratados e convenções
internacionais demonstra que a preocupação em regulamentar tanto o comércio
internacional como os mecanismos de proteção ambiental são um objetivo almejado mundialmente. Porém, esses mesmos textos normativos podem trazer consigo instrumentos que geram dúvida e incerteza sobre como devem ser aplicados.
O princípio da precaução, instrumento legítimo de preservação dos interesses
ambientais, é um exemplo dessa incompreensão. Sua lógica está muito além das
noções de responsabilidade que se possuía até bem pouco tempo. Os questionamentos acerca das práticas comerciais em detrimento dos interesses ambientais
são de difícil absorção por uma sociedade que visa, em especial, a obtenção de lucro rápido e fácil. A consciência ecológica ainda não se manifestou plenamente, de
forma a tornar mais tranqüila a adoção de medidas restritivas ao comércio como
pressupõem certos casos analisados sob a ótica do princípio da precaução.
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(Org.) O Brasil e a OMC. 2 ed. Curitiba : Juruá, 2002
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: Bolsa de Valores de São Paulo, 2008. [Acesso em: 10. abril.2008]. Disponível em: <http://www.bovespa.com.br>.
Caso Exitoso
Manejo de los residuos
peligrosos en Artextil S.A.
un compromiso con la
gestión ambiental
Mary Luz Avendaño López1 / Natalia Andrea Molina Grajales2
Management of dangerous waste in Artextil S.A.
a commitment with the environment
Manejo dos resíduos perigosos em Artextil S.A.
um compromisso com a gestão ambiental
Resumen
Introducción. ARTEXTIL S.A. es una empresa mediana prestadora de servicios
a terceros de estampados, teñido y acabado de telas, actualmente certificada en la
norma ISO:9001 y está orientada hacia un mejoramiento continuo que permita
la satisfacción de mercados de alta exigencia, gran variedad y exclusividad en sus
diseños.
Objetivo. Formular el plan de manejo de residuos peligrosos para la empresa.
Ingeniera Química, Líder de Desarrollo Técnico Artextil S.A/ 2 Ingeniera Sanitaria, Integrante Grupo Gestión Ambiental
Artextil S.A.
1
Correspondencia: Mary Luz Avendaño López, email: [email protected]
Manejo de los residuos peligrosos en Artextil S.A. un compromiso con la gestión ambiental
99
Materiales y métodos. Se identificaron los residuos peligrosos, con base en
los listados de insumos y materias primas, y se clasificaron de acuerdo con lo
establecido en el decreto 4741/2005, al convenio de Basilea y a la NFPA 704.
Resultados. Se formuló el plan de manejo de residuos peligrosos, normatizándose la forma de separación de los residuos en los sitios de generación de las
plantas, se definió el sistema para hacer la recolección y el transporte, se propuso
el diseño del sitio para el almacenamiento, se planteó la disposición final de los
residuos comunes y se evaluó la valorización o disposición de un residuo especial
por su generación en el sector y por su carencia de tratamiento. Adicionalmente,
se evaluaron los costos de implementación de las actividades enumeradas.
Conclusión. Con esta información la empresa integró la adecuada gestión de los
residuos peligrosos dentro del PMIRS
Palabras clave: Residuos peligrosos. Gestión ambiental.
Abstract
Introduction. ARTEXTIL S.A. is a mid-size company that provides services of
textile printing dyeing and finishing to third parties. It is currently certified under
the ISO 9001 standards and aims to achieve a continuous quality increase that
fulfills very demanding markets, with a great variety and exclusivity in its design.
Objective. To formulate the management plan of dangerous waste for the company.
Materials and methods. Dangerous remainders were identified, using as a basis
the incomes and raw materials list, and they were classified according to what it
is established in the 4741/2005 decree, the Basilea agreement and the VFPA 704.
Results. A plan for the management of such remainders was formulated, regulating
the way they are classified in the places of generation in the plants; the system for
their collection and transportation was defined, the design of the storage site was
made and the final disposal of the common remainders was proposed. Also, the valorization or disposition of a special remainder because of its generation in the sector
and its lack of treatment was made. Besides, the costs for implementing these activities were assessed.
Conclusion. With this information, the company imllemented the adequate
Management of dangerous waste within the Plan for Solid Waste Management.
Key words: Dangerous waste. Environmental management.
100
Resumo
Introdução. ARTEXTIL S.A., é uma empresa média prestadora de serviços a
terceiros de estampados, tingido e acabamento de telas, atualmente certificada
na norma ISO:9001 e está orientada ao melhoramento contínuo que permita a
satisfação de mercados de alta exigência, grande variedade e exclusividade em
seus desenhos.
Objetivo. Formular o plano de manejo de resíduos perigosos para a empresa.
Materiais e métodos. Identificaram-se os resíduos perigosos, com base nas
listagens de insumos e matérias primas e se classificaram de acordo ao estabelecido no decreto 4741/2005, ao convênio de Basilea e à NFPA 704.
Resultados. Formulou-se o plano de manejo de resíduos perigosos, normalizando-se a forma de separação dos resíduos nos lugares de geração das plantas,
definiu-se o sistema para fazer a recolha e o transporte, propôs-se o desenho do
lugar para o armazenamento, propôs-se a disposição final dos resíduos comuns e
se avaliou a valorização ou disposição de um resíduo especial por sua geração no
setor e por sua carência de tratamento. Adicionalmente, avaliaram-se os custos
de implementação das atividades enumeradas.
Conclusão. Com esta informação a empresa integrou a adequada gestão dos
resíduos perigosos dentro do PMIRS.
Palavras chaves: Resíduos perigosos. Gestão ambiental.
INTRODUCCIÓN
ARTEXTIL S.A., es una empresa mediana prestadora de servicios a terceros de estampados, teñido y acabado de telas. Actualmente está certificada en la ISO:9001
(certificado 2397-1 Prestación y Comercialización de Servicios de Diseño, Estampación, Teñido y Acabado de Bases Textiles), acreditándose de esta manera como
una empresa con servicios de excelente calidad, orientada a un mejoramiento
continuo que permita la satisfacción de mercados de alta exigencia, gran variedad
y exclusividad en sus diseños1.
Para la formulación del plan de manejo de residuos peligrosos se ejecutaron las
siguientes actividades:
• Observación directa: se realizó una visita de reconocimiento a todas las
áreas de la Empresa, con el fin de identificar y evaluar los sitios de generación
y almacenamiento temporal de los residuos generados en ellas.
101
• Recopilación de información existente: se recurrió al personal responsable de administrar y mantener la información general de la Empresa y la
correspondiente al manejo de los residuos.
• Trabajo de campo: se realizó caracterización física de los residuos generados
al interior de la Empresa con el fin de determinar las características cualitativas
y cuantitativas de ellos en cada uno de los centros generadores.
• Identificación de residuos peligrosos: con base en los listados de insumos
y materias primas que se consumen en Artextil, los embalajes y hojas de seguridad de estos materiales, los residuos peligrosos fueron clasificados de acuerdo con los lineamientos establecidos en el decreto 4741/2005, el convenio
de Basilea y la NFPA 704.
• Formulación del plan de manejo de residuos peligrosos: con base
en los resultados de la caracterización y las observaciones de campo se
diseñó el plan de manejo de residuos peligrosos, en donde se establecieron
los lineamientos a tener en cuenta para hacer la separación de los residuos
en los sitios de generación de las plantas, se definió el sistema para hacer la
recolección y el transporte, se propuso el diseño del sitio para el almacenamiento, se planteó la disposición final de los residuos comunes y se evaluó
la valorización o disposición de un residuo especial por su generación en el
sector y por su carencia de tratamiento.
• Evaluación de costos de implementación: De acuerdo con el plan
realizado se presupuestó cada una de las implementaciones sugeridas
en los diseños, los sistemas y en las alternativas de tratamiento, aprovechamiento y disposición final de todos los residuos.
La calidad de peligroso es dada a un residuo o desecho que muestra características corrosivas, reactivas, explosivas, tóxicas, inflamables, infecciosas y radiactivas,
definidas en el decreto 4741 del 2005 2.
Para mostrar ante la autoridad ambiental cuales de los residuos generados no son
peligrosos y para tener una guía extensible a otras empresas del mismo sector,
se hizo una caracterización cualitativa de peligrosidad de los residuos, aplicando
los siguientes procedimientos:
Se realizó una identificación de las entradas de materia prima y salidas de residuos
en cada una de las etapas del proceso, se identificaron los residuos que se encuentran sin disposición actual y se analizaron las hojas de seguridad de las materias primas utilizadas. Con base en esta información se codificaron los residuos,
teniendo en cuenta los listados del convenio de Basilea, los anexos del decreto
4741/2005, los de las Naciones Unidas (Libro Naranja) y la norma NFPA 704 3-5.
102
Foto 1. Estudio de sedimentación de contaminantes disueltos
Foto 2. Nuevo sistema de alimentación del carbón para las calderas
103
RESULTADOS
Artextil S.A. cuenta con un Departamento de Gestión Ambiental (DGA), responsable de coordinar la estructuración, elaboración e implementación del Plan
de Manejo de Residuos Peligrosos, entre otras actividades relacionadas con la
gestión ambiental. El DGA realiza comités periódicos para evaluar los avances de
las diferentes actividades que llevan al cumplimiento de las metas ambientales.
En la Figura 1 se muestra el diagrama de flujo de los procesos realizados en Artextil S.A.
Figura 1. Diagrama de flujo del proceso
A continuación se presentan los resultados de la evaluación del avance en la
gestión de residuos y la identificación de los residuos peligrosos que se generan
en la empresa.
Residuos generados en la empresa
En la Tabla 1 se muestran los residuos que actualmente se producen en Artextil
S.A., el proceso donde se generan, la cantidad y sus características. Este es el
primer paso para identificar, entre estos, cuales son peligrosos.
104
Tabla 1. Residuos producidos en la empresa
Tipo de residuo
Centros
generadores
Cantidad
(kg/mes)
Empaques materias primas (bolsas
plásticas, canecas plásticas, canecas Almacenamiento de insumetálicas, bolsas de papel y sacos mos y tintorería
plásticos)
111,72
Residuos de materias primas (residuos de colorantes, ácidos, pig- Almacenamiento de insumentos, bases, fijantes y auxiliares mos y tintorería
textiles).
No hay
registros
Residuos de proceso o control
Acabados
calidad (textiles)
415,7
Residuos ordinarios (residuos de
alimentos, papel higiénico, papel
Oficinas, baños y cocinetas
contaminado, icopor, papel carbón
y residuos de barrido).
409,28
Residuos de mantenimiento de
equipos y áreas (aceites, ACPM,
grasas, estopas, materiales de limp- Talleres
ieza contaminados con estos materiales, tóners y luminarias).
150,2
Residuos de reactivos (materiales
de empaque de reactivos, ácidos, Laboratorio
bases, sales y colorantes.)
Residuos reciclables (papel, cartón, Cocinetas, acabados, oficiplástico, tela y chatarra).
nas y estampación
Características
Residuos de empaques o de materiales de pesaje contaminados
con materias primas.
Materias primas
Residuos que son desechados
por las máquinas de proceso o
porque no cumplen especificaciones de calidad.
No hay
registros
Materiales contaminados
100,6
Materiales en buen estado
Algunos de los residuos mencionados en la tabla anterior se encuentran contaminados de materias primas, de reactivos de laboratorio o son residuos de mantenimiento
de instalaciones o equipos, por lo que la peligrosidad está directamente relacionada
con las características de las materias primas y los reactivos.
Identificación de residuos peligrosos. Para identificar entre los residuos producidos cuales son peligrosos o no, se parte de las hojas de seguridad de las materias primas utilizadas6. Con base en esta información se clasifican siguiendo las
metodologías descritas anteriormente en este documento. En Tabla 2 se muestra
la clasificación de peligrosidad de residuos peligrosos (materiales contaminados
con materias primas peligrosas) de acuerdo con la norma NFPA 7043.
105
Tabla 2. Clasificación según la Norma NFPA 704
Sustancia
Característica como sustancia
Calud
Inflamabilidad
Reactividad
Otros
Peligroso
Acido acético
3
2
0
Corrosivo
Si
Acido cítrico
2
1
0
Acido fórmico o fosfórico
3
0
0
Corrosivo
Si
Acido oxálico
3
1
0
Corrosivo
Si
Amoniaco
3
1
0
Corrosivo
Si
Asublanc E-399
1
1
1
Asugal
1
0
0
No
Asugal
0
0
0
NO
No
Asulit
1
1
1
Asulit Pac
1
1
1
Asulit Rl
2
1
1
Asulit RL
2
0
Asutol
2
0
Si
No
No
Nocivo
Si
0
Nocivo
Si
0
Corrosivo
Si
Asutol pac
2
0
0
Corrosivo
Si
Bicromato de amonio
3
1
1
Oxidante
Si
Carbonato de sodio
2
0
1
Catalizador
3
0
0
Nocivo
Si
Si
Cecanol
2
0
0
Corrosivo
Si
Sulfato de aluminio
1
0
0
Corrosivo
Si
Thinner
2
3
0
Toxico, Inflamable
Si
Tubingal OM16
1
0
0
No
Univadine
2
0
0
Si
Diclorometano
2
1
0
Si
No
Difusor
0
0
0
Diphasol
1
0
0
Etanol
1
3
0
Inflamable
No
Si
Formol
3
2
0
Tóxico, Inflamable
Si
Hidrosulfito de sodio
2
1
2
Combustible
Si
Hipoclorito de sodio
3
0
1
Si
Invatex ac
2
0
0
Corrosivo
Si
Irgasol NA
2
0
0
Nocivo por ingestión
Si
Levegal
1
0
0
Lutexal
1
2
1
Metabisulfito de sodio
2
0
1
Novato
1
1
Percloroetileno
3
Peroxido de hidrogeno
No
Inflamable
Si
1
Oxidante
No
0
0
Tóxico
Si
3
0
1
Oxidante
Si
Nocivo
Si
Prisulon
3
0
0
Proder jt
1
0
0
Si
Reducol
1
4
1
Inflamable
Si
Soda cáustica
3
0
1
Corrosivo
Si
No
106
La Tabla 3 se muestra la clasificación de acuerdo con los anexos del decreto 4741
de 2005 2 del Ministerio de Ambiente,Vivienda y Desarrollo Territorial.
Tabla 3. Clasificación según los anexos del Decreto 4741 del 2005
Característica como sustancia
Sustancia
Anexo I
Basilea
Anexo II
Decreto
Anexo III
Onu
Peligroso
Ácido acético
Y34
A4090
H8
Si
Acido cítrico
Y34
A4090
Acido fórmico o fosfórico
Y34
A4090
H8
Si
Acido oxálico
Y34
A4090
H8
Si
Y12
A4070
Si
Amoniaco
Asublanc E-399
Si
H8
Si
Asugal
Y12
A4070
Si
Asugal
Y34
A4090
Si
Si
Asulit
Y12
A4070
Asulit Pac
Y12
A4070
Asulit Rl
Y12
A4070
Si
H6.1
Si
Asulit
H6.1
Si
Asutol
H8
Si
Asutol pac
H8
Si
Bicromato de amonio
Y21
A1040
H5.1
Carbonato de sodio
Si
No
Catalizador
H6.1
Si
H8
Si
Sulfato de aluminio
H8
Si
Thinner
H3
Si
Si
Cecanol
Y40
A3080
Tubingal OM16
Y40
A3080
H3
Univadine
Y40
A3080
H6.1
Diclorometano
Y9
A4060
Difusor
Y9
Diphasol
Y40
Si
Si
Si
A3080
Si
Etanol
H3
Si
Formol
H3, H6.1
Si
Hidrosulfito de sodio
H4.2
Hipoclorito de sodio
Si
No
Invatex ac
Y34
A4090
H8
Si
Irgasol NA
Y40
A3080
H6.1
Si
Levegal
Y34
A4090
Lutexal
Y40
A3080
Si
H3
Metabisulfito de sodio
Novatol
Percloroetileno
Si
No
Y41
Peroxido de hidrogeno
H5.1
Si
A3150
H6.1
Si
A4120
H5.1
Si
Prisulon
Y40
A3080
H6.2
Si
Proder jt
Y40
A3080
Reducol
Soda cáustica
Y35
A4090
Si
H3
Si
H8
Si
107
De acuerdo con la clasificación anterior en la industria textil se producen dos
grandes categorías de residuos peligrosos: los empaques contaminados con sustancias químicas peligrosas y los residuos de mantenimiento de equipos y áreas. En
la primera categoría se encuentran los empaques contaminados con las siguientes
sustancias:
• Ácidos orgánicos (ácido acético, cítrico, oxálico, Asugal, invatex AC)
• Alcoholes (etanol)
• Colorantes y pigmentos
• Ácidos inorgánicos (ácido fórmico o fosfórico)
• Bases (soda cáustica)
• Sales inorgánicas y orgánicas (Asutol pac, bicromato de amonio, carbonato
de sodio, hidrosulfito de sodio, hipoclorito de sodio, metabisulfito de sodio,
sulfato de aluminio, Asutol)
• Éteres (Asulit, Cecanol, Diphasol, Irgasol, Lutexal, Prisulon, Proder jt, Tubingal
om16, Prisulón, Univadine)
• Amoniaco
• Catalizador
• Hidrocarburos (Diclorometano, Difusor)
• Aldehídos (Formol)
• Oxidantes (Novatol)
• Percloroetileno
• Peróxidos (Peroxido de hidrogeno)
• Reducol
• Y los de mantenimiento de equipos y de áreas como residuos de estopa con
taminada con materiales peligrosos, aceites usados, luminarias, tóners de impresión y pilas y baterías.
Evaluación de la gestión actual de residuos peligrosos en Artextil. Para
evaluar los avances en la gestión de residuos peligrosos en la empresa se hizo una
visita por parte de los profesionales del CNPML, para evaluar todas las condiciones en cuanto a separación en la fuente, recolección de residuos peligrosos, almacenamiento de residuos peligrosos, tratamiento, aprovechamiento, disposición
final, sensibilización y registro, para posteriormente realizar las recomendaciones
respectivas con el fin de que la planta mejore la gestión.
A continuación se describe, en general, la situación actual del manejo
de los residuos peligrosos:
Separación en la fuente. Al interior de la Empresa no se han acondicionado
puntos de separación y de almacenamiento temporal en los centros generadores,
108
por lo que el material recolectado es una mezcla de todos los residuos, los cuales
son llevados por el personal responsable de la recolección hasta el acopio principal para la separación y almacenamiento de los residuos peligrosos. En el acopio
los residuos son clasificados y entregados a personas o empresas que se encargan
de su tratamiento.
Sitios de almacenamiento final. En la empresa hay un centro para el almacenamiento de residuos. Se encuentra alejado de la planta de producción, en un área
con fácil acceso para los vehículos recolectores externos. Es cubierto, pero no
posee áreas demarcadas de separación por tipo de material.
Recolección y transporte interno. Los residuos peligrosos generados al interior de la empresa son recolectados y transportados conjuntamente con los
otros residuos, por personal de aseo previamente capacitado para el manejo de
dichos materiales.
Rutas de recolección interna. Las rutas de recolección se encuentran establecidas según los criterios del personal de recolección, teniendo en cuenta preferencias,
efectividad, generación de los residuos y mecanismos según los cuales cada operario
considere más eficiente la recolección. De esta manera se tienen diferentes lugares
en los cuales se inician y culminan las rutas de recolección. Para la recolección, el
personal utiliza una carretilla pequeña.
• Sistemas de Tratamiento. En la Tabla 4 se enuncian los diferentes tratamientos o disposiciones que se le realizan a todos los residuos generados
en Artextil S.A.
Tabla 4. Clasificación de residuos y tipos de tratamiento actual
Tratamiento, aprovechamiento y
disposición final actual
Tipo de residuos
Cartón, plástico, retazos, papel, plega Venta como excedentes industriales a terceros.
y costales
Son recolectados por Serviaseo E.S.P., llevados a
Residuos ordinarios y cenizas de la
la estación de transferencia y finalmente al relleno
caldera
sanitario de La Pradera.
Son lavadas con abundante agua y reutilizadas en
Empaques contaminados con insumos
la planta.
o materias primas (canecas plásticas)
Tubos de PVC
Son devueltos al proveedor o reutilizados en la
planta.
DISCUSIÓN
La empresa actualmente tiene formulado el plan de manejo integral de residuos sólidos (PMIRS)7 en su fase de implementación. Paralelamente comienza a implementar
una adecuada gestión de los residuos peligrosos enfocándose en:
109
• Adecuar el centro de acopio para los residuos peligrosos para que cumpla con
lo establecido en el decreto 4741/2005.
• Estandarizar la entrega de residuos sólidos peligrosos a una empresa certificada en el manejo y tratamiento de este tipo de residuos, como lo establece
el decreto 1609 de 2002 8.
• Reubicar y rotular canecas para la separación en la fuente de los residuos
peligrosos.
• Implementar indicadores para hacer el seguimiento de la eficiencia del plan de
manejo de residuos peligrosos.
• Campañas de sensibilización y capacitación al personal frecuentemente para
garantizar que el plan de manejo se sostenga en el tiempo.
Debido a la cantidad de sustancias químicas que se emplean como materia prima para los procesos productivos que desarrolla Artextil S.A., se realizó una
clasificación de todas éstas, con el fin de determinar su grado de peligrosidad,
porque la compañía es conciente de la responsabilidad que tiene con el medio
ambiente y con la seguridad de sus empleados.
La organización determinó que el método a implementar para la clasificación
de sus residuos peligrosos es el establecido por el diamante NFPA 7043, ya que
éste le facilita a todos los integrantes de la empresa la visualización y manipulación de estos productos. Además hay que tener en cuenta que la mayoría de
los proveedores de Artextil S.A, tienen implementado este sistema para la
rotulación de sus productos.
Sobre la clasificación de los productos químicos empleados en la empresa como
materia prima, se pudo establecer que la mayoría de ellos generan residuos considerados como peligrosos, más por sus efectos sobre la salud de quien los manipula, que por sus características de inflamabilidad, reactividad u otras.
REFERENCIAS
1. ARTEXTIL. Política de Calidad Artextil S.A.. s.l. : Arttextil, s.f.
2. COLOMBIA. MINISTERIO DE AMBIENTE, VIVIENDA Y DESARROLLO
TERRITORIAL. Decreto 4741 (2005). Por el cual se reglamenta parcialmente la prevención y el manejo de los residuos o desechos peligrosos
generados en el marco de la gestión integral. Bogotá: Ministerio de Ambiente,Vivienda y Desarrollo Territorial, 2005.
3. MÁRQUEZ ROMEGIALLI, Fernando. Manejo seguro de residuos peligrosos. Concepción: Universidad de Concepción. Facultad de Ingeniería,
2004
110
4. BENAVIDES, Livia. Guía para la definición y clasificación de los residuos
peligrosos. s.l.: OPS – OMS, Noviembre de 1990.
5. GOBIERNO VASCO. Manual de productos peligrosos. [online]. Euskadi :
IHOBE- Sociedad Pública de Gestión Ambiental, 2002. [Citado en septiembre de 2008]. URL Disponible en <http://www2.medioambiente.gov.ar/ciplycs/documentos/archivos/Archivo_97.pdf>
6. SURATEP. Hojas de seguridad. [online]. Medellín: Suratep, 2004. [Citado
en septiembre de 2008]. URL disponible en <http://www.suratep.com/cistema/hojas.html>
7. ÁREA METROPOLITANA. Guía para el Manejo Integral de Residuos Sólidos en el Valle de Aburrá. Medellín: El Área, 2004.
8. COLOMBIA. MINISTERIO DE TRANSPORTE. Decreto 1609 (2002). Por
el cual se reglamenta el manejo y transporte terrestre automotor de mercancías peligrosas por carretera. Bogotá: Ministerio de Transporte, 2002.
Caso Exitoso
Mejoramiento en el manejo de
los residuos sólidos en una
industria metal mecánica
Ana Milena Cano Giraldo1, Juan David Cano Giraldo
Increasing the Management of solid waste in a metal-mechanic industry
Increasing the Management of solid waste in
a metal-mechanic industry
Melhoramento no manejo dos resíduos sólidos
numa indústria metal mecânica
Resumen
Introducción. Metálicas Caldas Ltda. es una empresa del sector metal mecánico, fundada en
1981 y especializada en la fabricación de maquinaria y elaboración de partes y piezas para la
industria en general, la cual siempre había tenido un manejo inapropiado de todos sus residuos
sólidos.
Metodología. En los últimos años Metálicas Caldas Ltda. ha venido implementando, dentro
de sus procesos, políticas integrales para el manejo de los residuos sólidos.
Resultados. Por medio de estas políticas se logró mitigar considerablemente el impacto negativo que generaban estos residuos en el medio ambiente, además de lograr una mejor conciencia entre de nuestros empleados y de los recursos económicos derivados de este proceso,
con los cuales se desarrollan actividades para el bienestar de ellos mismos y sus familias.
1
Comunicadora Social de la Universidad Pontificia Bolivariana, Líder de Imagen Corporativa, Metálicas Caldas Ltda./2 Tecnólogo Industrial del Politécnico Colombiano Jaime Isaza Cadavid, Líder Administrativo, Metálicas Caldas Ltda
Correspondencia: Ana Milena Cano Giraldo, email: [email protected]
112
Conclusión. Se observa claramente la importancia de incorporar políticas de producción
más limpia en las industrias metal mecánicas.
Palabras clave: Políticas. Metal mecánica. Mecanizados. Residuo.
Abstract
Introduction. Metálicas Caldas Ltda is an industry from the metal-mechanic sector, founded
in 1981 and specialized on making machinery and parts for industrial uses in general. Its solid
waste management has ever been inappropriate.
Methodology. In recent years, Metálicas Caldas Ltda has been implementing within its processes, integral policies for the management of solid waste.
Results. By implementing those policies, we achieved a reduction of the environmentally
harmful impact produced by the waste, a better consciousness among employees and also a
saving of economic resources, which are now used in welfare programs for the employees and
their families.
Conclusion. It is clear that incorporating cleaner production policies in metal mechanic industries is important.
Key words: Policies. Metal-Mechanic. Mechanized. Remainder.
Resumo
Introdução. Metálicas Caldas Ltda. é uma empresa do setor metal mecânico, fundada em
1981, especializada na fabricação de maquinaria e elaboração de partes e peças para a indústria em general, a qual sempre tinha dado um manejo não apropriado a todos seus resíduos
sólidos.
Metodologia. Nos últimos anos Metálicas Caldas Ltda. veio implementando dentro de seus
processos políticas integrais para o manejo dos resíduos sólidos.
Resultados. Por meio destas políticas se conseguiu mitigar consideravelmente o impacto
negativo que geravam estes resíduos no médio ambiente, além de conseguir uma melhor conscientiza dentro de nossos empregados e os recursos econômicos derivados deste processo,
com os quais se desenvolvem atividades para o bem-estar deles mesmos e suas famílias.
Conclusão. Observa-se claramente a importância de incorporar políticas de produção mais
limpa nas indústrias metal mecânicas.
Palavras chaves: Políticas. Metal mecânica. Mecanizados. Resíduo.
INTRODUCCIÓN
En Metálicas Caldas se viene trabajando desde los últimos años por el medio
ambiente. Para este trabajo se contó el asesoría del Área Metropolitana del Valle
de Aburrá (AMVA), quien apoya y acompaña a las empresas ubicadas en el Sur del
Mejoramiento en el manejo de los residuos sólidos en una industria metal mecánica
113
Valle de Aburrá para el desarrollo de proyectos que beneficien el medio ambiente
y mejoren la productividad empresarial. Este trabajo se enmarca dentro del convenio de Producción Más Limpia que existe entre el AMVA y las empresas, entre
las cuales está Metálicas Caldas Ltda.
El impacto en el proceso productivo se da en la fabricación de una pieza o de una
maquinaria, la cual genera en el proceso de mecanizado una limalla y/o viruta de
bronce, aluminio, aceros y fundiciones. Estos residuos provienen de barras, tubos
y lámina de diferentes dimensiones, los cuales se mezclaban junto con las basuras
normales, siendo aquí donde se generaba un impacto negativo para el ambiente.
En los procesos de maquinado de piezas es muy normal que los excedentes
generados por un material determinado se mezclen con otros, ya que en la prisa
por realizar las operaciones con una mayor agilidad nos olvidamos de recoger
el sobrante del anterior material, causando que al final del turno tengamos una
cantidad de excedentes de diferentes materiales.
Otro de los residuos generados durante las actividades normales de la empresa son
las estopas sucias, las cuales están impregnadas de aceites y solventes, por lo que
para nuestro caso son desechos peligrosos y deben ser separados de los demás.
Metálicas Caldas Ltda. en sus procesos de fabricación de maquinaria y elaboración de partes y piezas para la industria tiene como principales actividades los
maquinados y cepillados, los cuales se desarrollan en tornos y fresadoras, además
del rectificado de roscado, soldadura y pulido de piezas entre otros, que generan
un desperdicio de materiales por las actividades antes mencionadas, entre ellos
la limalla o viruta, retales y chatarra de acero, bronce, aluminio y estopas sucias
en general. Estos residuos se mezclaban en los mismos recipientes, con precaria
diferenciación y clasificación.
Para lograr un cambio en el manejo de los excedentes de las materias primas se
implementó un Plan para la Gestión Integral de Residuos Sólidos (PMIRS), dentro
de la empresa.
En el mejoramiento del proceso se realizaron capacitaciones con todo el personal
para el manejo de los residuos, donde se planearon y consolidaron las etapas y
procedimientos para el manejo de los excedentes generados en el proceso productivo. El plan se cumple siguiendo los siguientes pasos: separación en la fuente,
recolección, almacenamiento, tratamiento y disposición final. En cada zona de
generación se ubicaron recipientes de diferente color, bajo un “Código de Colores” que corresponde para cada uno de los tipos de residuos que se generan
con mayor frecuencia, los cuales se recolectan y trasladan del sitio de generación
hasta el sitio de almacenamiento en diferentes horas del día, hasta lograr el tope
114
de almacenaje y, luego, se procede a comercializar estos residuos con terceros, los
cuales trabajan con todo este tipo de excedentes.
Foto 1.Separación en la fuente antes de la implementación del proceso
Foto 2. Separación en la fuente después de la implementación del proceso
115
Mejoramiento en el manejo de los residuos sólidos en una industria metal mecánica
RESULTADOS
En la organización de los excedentes de las materias primas se logró el objetivo
de no mezclar los diferentes residuos en la fuente y de disminuir en un 98% el
impacto negativo con el medio ambiente, no enviando a los rellenos sanitarios dichos excedentes. Otro beneficio obtenido es que se está logrando recuperar una
parte del dinero que se había invertido al comienzo en la compra de las materias
primas, equivalente a un 5% del valor inicial. Este dinero se invierte en un trabajo
social y de recreación con todos los empleados de la empresa y sus familias.
Tabla 1. Resultados obtenidos de enero a diciembre (2007)
en la comercialización de los residuos producidos
Mes
Residuos
generados (Kg)
Residuos
comercializados (Kg)
Porcentaje
Enero
700
700
100
Febrero
180
0
0
Marzo
730
520
71
Abril
430
320
73
Mayo
208
208
100
Junio
490
490
100
Julio
545
545
80
Agosto
140
12
9
Septiembre
270
270
100
Octubre
790
790
100
Noviembre
170
170
100
Diciembre
450
450
100
Totales
5.103
4.445
85
En el año 2007 se logró recaudar en dinero $ 1´250.000 de todos los residuos
comercializados, lo cual equivale al 85 % de los excedentes generados en todo el
año.
DISCUSIÓN
Los beneficios ambientales por la aplicación del Plan Maestro para la Gestión
Integral de Residuos Sólidos son diversos: la disminución del impacto ambiental
en los rellenos sanitarios al evitar que lleguen a ellos, menos residuos peligrosos
y residuos que, por sus características, se pueden reciclar,
El cambio en la forma de gestionar el manejo de estos residuos al interior de la
empresa sirvió para crear conciencia en los miembros de la misma del cuidado
116
que debemos tener en el presente de nuestro planeta, tanto en nuestros lugares
de trabajo como en nuestros hogares, para dejarles a nuestros hijos un mejor
lugar para vivir.
El desarrollo de este plan ha demostrado que en las empresas del sector metalmecánico, como la nuestra, demuestra una gran posibilidad de producción más
limpia que beneficia a la organización en la búsqueda y obtención de beneficios
para los miembros de la empresa y sus familias, lo cual se ha logrado con el compromiso de la gerencia y de todo el personal de la misma.
CONCLUSIÓN
Se nota la importancia del proceso de producción mas limpia en el sector metalmecánico, ya que es uno de los sectores que hacen menos por mejorar la calidad
del medio ambiente. Es, a su vez, una oportunidad grande de mitigar el impacto
ambiental que producimos y lograr dividendos de estos residuos, como también
de generar conciencia entre todos nuestros empleados para que no sólo implementen estas políticas dentro de la empresa, sino también fuera de ella.
Producción + Limpia
Política Editorial
La revista Producción + Limpia una publicación semestral editada por Área
Metropolitana del Valle de Aburrá y la Corporación Universitaria Lasallista, encargada
de difundir las actividades de investigación, innovación y desarrollo que se realiza
en el tema de la Producción más Limpia, en el ámbito regional, nacional e internacional.
Es el comité editorial, el encargado de evaluar los conceptos de los pares y de
decidir sobre el material a publicar. La revista Producción + Limpia comunicará
a los autores el resultado de la decisión sobre la solicitud de publicación.
Los artículos enviados a nuestra revista deberán ser originales e inéditos, a menos que el comité editorial autorice lo contrario. Por razones de estilo, la revista
Producción + Limpia se reserva el derecho de editar los textos, sin cambiar el
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Instrucciones para autores
Tipo de material que se recibe para publicación
Editorial. Es la sección en que se expresan opiniones, reflexiones sobre temas
de interés, o relacionados con la misma revista. Generalmente los autores son
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Artículo de investigación científica y tecnológica: incluye hallazgos de investigaciones. Deben estar estructurados en las siguientes partes: Introducción,
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presentará un resumen de máximo 250 palabras, además de las palabras clave en
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y tablas. Tendrán en texto entre 10 y 15 hojas a doble espacio.
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118
Revisión de tema. Son revisiones críticas de un tema. Está dividido de acuerdo al
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Noticia. Se incluirán reportes de eventos o actividades relacionadas con actividades de investigación, desarrollo e innovación.
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de 80 caracteres.
• Lista de autores: con los nombres completos y apellidos en el orden en que
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119
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correspondencia de editores y lectores.
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mejor identifiquen el tema.
Título, resumen y palabras clave en inglés.
La tercera página corresponde a la traducción al inglés del título, resumen, y
palabras clave.
Texto del artículo
Esta parte se inicia en la cuarta página del manuscrito. Cuando el artículo es un
reporte de investigación deberá tener estas partes:
• Introducción. El autor debe establecer el propósito del estudio, resumir su
fundamento lógico, mencionando algunas referencias pertinentes.
• Materiales y métodos. Esta sección incluirá la selección de procedimientos
para el trabajo experimental, y se identificarán los métodos, equipos y procedimientos con suficiente detalle para permitir su reproducción. Los procedimientos matemáticos y estadísticos también se describirán con detalle.
• Resultados. Deben presentarse en secuencia lógica, con sus respectivas
tablas y gráficas, que deben ser comentadas en sus principales hallazgos en
el texto.
• Discusión. En ésta sección los autores enfatizan los aspectos más importantes
del estudio, y se comparan con los resultados de otras investigaciones similares.
Se debe evitar concluir situaciones que no estén apoyadas en los hallazgos.
•Conclusiones: anotar una o más conclusiones que se desprenden del
estudio.
• Agradecimientos. En ésta sección aparecerán: las colaboraciones por trabajo que no justifica la autoría, la ayuda técnica recibida, las ayudas financieras,
y el material de apoyo.
120
Referencias
Las referencias bibliográficas deben ubicarse en el texto con el número correspondiente en forma de superíndice, en el orden de aparición de citación. La sección de referencias se presentará en hojas separadas del texto, estará numerada
en forma consecutiva de acuerdo al orden de citación del material documental.
La Revista Producción + Limpia sigue la Norma 1307 del ICONTEC para la
presentación de referencias bibliográficas. A continuación se da algunos ejemplos
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__, No.___ (mes año); p. inicial-final.
Nota: cuando sean más de 3 autores, poner el primero y agregar: et al.
Libros y revisiones: APELLIDO, Autor/es.Título del libro. Edición. Lugar de publicación en idioma original: Editorial; año. ___ p.(número de páginas) Nota: La primera edición no es necesario consignarla. La edición siempre se pone en números
arábigos y abreviatura: 2ª ed..- 2nd ed. Si la obra estuviera compuesta por más de
un volumen, debemos citarlo a continuación del título del libro Vol. 3.
Capítulo de libro: APELLIDO, Autor/es del capítulo.Título del capítulo. En: APELLIDO, Director/ Recopilador del libro. Título del libro. Edición. Lugar de publicación en idioma original: Editorial; año. p.página inicial-final del capítulo.
Si el capítulo es del mismo autor del libro:
APELLIDO, Autor/es del capítulo. Título del capítulo. En: __________________
__ Título del libro. Edición. Lugar de publicación en idioma original: Editorial; año.
p.página inicial-final del capítulo.
Ponencia presentada a una reunión académica: APELLIDO, Autor/es de la
Comunicación/Ponencia. Título de la Comunicación/Ponencia. En: TÍTULO OFICIAL DEL CONGRESO (Mes:año:ciudad). Lugar de Publicación: Editorial; año.
p.página inicialfinal de la comunicación/ponencia.
Nota: Es frecuente que la fecha y ciudad de celebración forman parte del título
del Congreso. Esta misma estructura se aplica a Jornadas, Simposios, Reuniones
Científicas, etc.
Autor corporativo: se escribe en forma completa, con mayúscula sostenida, tal
como aparece en el libro, folleto o revista. Ej.: CORPORACIÓN UNIVERSITARIA LASALLISTA
Cuando el autor corporativo sea una entidad gubernamental a través de la cual
se ejerzan funciones legislativas, ejecutivas o judiciales, se cita primero el nombre
del país, departamento, municipio o jurisdicción, seguido del nombre de la entidad.
Ej.: COLOMBIA. MINISTERIO DE EDUCACIÓN NACIONAL
121
Tesis y otros trabajos de grado: APELLIDO, Autor/es. Título de la tesis o trabajo de grado: subtítulo. Ciudad, año de presentación, paginación o números
de volúmenes. Designación de trabajo de grado (título académico). Institución.
Facultad. Departamento o Área.
Informe científico o técnico: APELLIDO, Autor/es. Título del informe. Lugar de
publicación, año, __ p: Organismos/ Agencia editora. Número o serie identificativa
del informe.
Artículo de periódico: APELLIDO, Autor del artículo. Título del artículo. Nombre del periódico. (Mes: año: ciudad). página columna.
Material audiovisual: APELLIDO, Autor/es. Título del material [tipo de soporte:
video, CD-ROM, etc]. Lugar de edición: Editorial, año.
Documentos legales: País, Ministerio de ____. Título de la ley. (Nombre del diario oficial, fecha, año de publicación).
Escritos clásicos: APELLIDO, Autor.Título de la obra: Acto, escena, párrafo.Título
del libro. Lugar de publicación en idioma original; año.
Material no publicado: APELLIDO, Autor/es. Título del artículo. Nombre de la
revista. (año); En prensa.
Referencia de Internet: APELLIDO, Autor. Nombre de la referencia [on line].
Ciudad: editorial, día mes, año. [citado día mes año] URL disponible en: http://
www.(nombre de la página).htm o (correo electrónico)
Artículo de revista en Internet: APELLIDO, Autor. Título. Nombre de la revista
[on line]. Ciudad: editorial, día, mes, año. Vol. __, No.___. [fecha de acceso] URL
disponible en: http://www.(nombre de la página).htm o (correo electrónico)
Cuando haya dos o más referencias de un mismo autor, se ordenan alfabéticamente a partir de la letra inicial del título (sin tener en cuenta el artículo inicial).
El nombre del autor no se repite en las referencias que siguen a la primera y se
sustituye por una línea de ocho rayas continuas (________).
Ejemplo:
PÉREZ CARMONA, Rafael. Auxiliar para diseño y construcción de alcantarillado.
Bogotá : Escala, 1978. p. 129
________ Diseño de redes hidráulicas y desagües. Bogotá : Escala, 1982. p. 134
En caso de que se repitan el autor y el título, éstos se sustituyen por dos líneas de
ocho rayas continuas cada una ( ________ . ________ ), conservando la puntuación que separa autor y título. Las referencias se ordenan cronológicamente,
colocando en primer lugar la más reciente.
122
Ejemplo:
PÉREZ CARMONA, Rafael. El agua. 2 ed. Bogotá : Escala, 1987. p. 123
________ . ________ Bogotá : Escala, 1986. p. 102
Nota de pie de página:
Ibid. Se usa cuando una obra se cita más de una vez, en forma consecutiva. Ésta
se escribe seguida de una coma y luego se agregan los números de las páginas
correspondientes, precedidos de la letra p. Ejemplo: Ibid., p. inicial-final
Op. Cit. Se usa para citar un autor que ha sido mencionado en párrafos anteriores, pero no en la referencia inmediatamente anterior Ésta se escribe a continuación del apellido del autor separada de éste por una coma y luego se agregan los
números de las páginas correspondientes precedidos de la letra p. antecedidos
por una coma: APELLIDO, Op. Cit., p. inicial-final
Cuando sea necesario citar varias veces dos obras distintas de un mismo autor,
al usar la abreviatura Op. Cit., se agrega el apellido del autor y el título de la obra
a la cual se refiere la cita, separada de aquel por una coma: APELLIDO, Título del
libro o artículo, Op. Cit., p. inicial-final
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