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UNIVERSIDAD DE COSTA RICA FACULTAD DE INGENERTA
ESCUELA DE INGENlERJA QUIMICA
DIMENSIONAMIENTO Y COSTEO DE UNA PLANTA DE LAVADO PARA CAMIONES RECOLECTORES DE BASURA
PROYECTO DE GRADUACI~N SOMETIDO A LA CONSIDERACIÓN
DE LA ESCUELA DE INGENLER~A QU~MCA COMO REQUISITO FINAL PARA OPTAR POR EL GRADO DE
LICENCIATURA EN WGENIERIA QU~MKA
FRANCISCO R W FALLAS
CUDAD UN1VEICSITAEZ.W RODRTGO FACIO SAN JOSÉ, COSTA RICA
2005
"'Es justo luchar. Es justo b m r las causas de las propias desrotas. Pero no seria fasto no volver a la Iucha, sobre la base de las enseñanzas extraidas de las experiencias anteriores. Y así sucesivamente, indefmihmen fe, implacablemente, hasta la victoria: jHam Ea victoria siempre!"
"Sólo hay un rincdn en e! universo que con segundad puedes mejorar, y ese rjncdn eres tú"
Proyecto de Graduación presentado ante la Escuela de Ingeniería Química de la Universidad de Costa Rica como requisito para optar por el grado de Licenciatura en Ingeniería Química
Sustentante: Francisco Ruiz Fallas
Aprobado por:
Presidente del Tribunal Dr Eduardo Rivera Porras Profesor Interino Escuela de Ingeniería Química
/
Director del Proyecto
Profesor Catedrático Pensionado Escuela de Ingeniería Química
Lector del Proyecto MSc Gerardo Chacón Valle Profesor Asociado Escuela de Ingeniería Química
Lector del Proyecto
Miembro Invitado
Escuela de Ingeniería Química
fl
Ing Alberto Morales Ruiz Miembro Invitado
Ciudad Universitaria Rodrigo Facio Octubre del 2005
DEDICATORIA
A mis padres, porque les debo todo cuanto soy.
A don Hany, quien siempre me orientó cuando debía.
AGRADECIMIENTO
A mi familia, porque siempre me respaldó cuando lo necesité. A mis amigos, por creer
en mi.
A don Harry quien siempre me dio ideas y aliento para terminar. A don Gerardo Chacón
porque siempre supo compartir algo de su gran sabiduría conmigo. A dofia Adela y
dofia Marylin, por darme un camino cuando no tenia.
A Ti, porque no me dejaste caer.
RESUMEN
La presente investigación se orientó hacia el dimensionamiento y costeo de una planta de lavado manual para camiones recolectores de basura. El estudio determinó las variables que influyen sobre la capacidad de operación, la distribución de planta fisica, medidas de seguridad laboral y construcción. Además, cita varios aspectos legales que influyen en el tema de las plantas de lavado para recolectores de basura. También, se detallan criterios técnicos sobre la forma de instalar, operar y costear un sistema de lavado de vehículos en un relleno sanitario.
El desarrollo de la investigación consistió en la visita a centros relacionados con el lavado de camiones recolectores en rellenos sanitarios, entrevistas con encargados de tales funciones y con investigadores de la Universidad de Costa Rica La investigación se delimitó fijando una serie de objetivos para establecer un estudio bibliográfico de los principios de lavado a presión, establecer un marco legal basado en la legislación nacional vinculada con el tema, determinar los servicios necesarios para el funcionamiento de la planta de lavado, las condiciones básicas de salud e higiene ocupacional y las estimaciones económicas relacionadas con su constnicción y funcionamiento.
Después de evaluar los aspectos de diseño, seguridad laboral, administrativos y demás se obtuvo un modelo de planta de lavado que posee capacidad de atender 437 vehículos al día. Con un margen de seguridad considerando el crecimiento de la población de vehículos a atender.
Además, se presentó en el dimensionamiento de la planta criterios de seguridad ocupacional de acuerdo a la legislación costarricense, de la Unión Europea y Estados Unidos de América.
Finalmente, se obtuvo una planta de lavado que resultó factible tanto técnica como económicamente.
INDICE
EPIGRAFE COMITÉ ASESOR DEDICATORIA AGRADECIMIENTO RESUMEN INTRODUCCI~N CAPITULO 1: ASPECTOS LEGALES RELACIONADOS CON EL LAVADO DE CAMIONES RECOLECTORES DE BASURA 1.1 . Acuerdos Internacionales 1.2. Legislación Costarricense 1.2.1. Constitución Política 1.2.2. Ley Orgánica del Ambiente 1.2.3. Ley General de Salud 1.2.4. Ley de Conservación de la Vida Silvestre 1.2.5. Reglamento de vertido y reuso de aguas residuales 1.2.6. Reglamento sobre el manejo de basuras CAPITULO 2: CARACTERÍSTICAS DE LOS SISTEMAS DE LAVADO Y LOS VEH~CULOS RECOLECTORES 2.1. Sistemas de lavado 2.2. Camiones recolectores 2.2.1. Recolección de desechos sólidos generados en centros de salud 2.2.1.1. Procesos de tratamiento móviles 2.2.1.1.1. Incineración 2.2.1.1.2. Esterilización mediante autoclave 2.2.1.1.3. Esterilización mediante microondas 2.2.2. Recolección de desechos sólidos industriales 2.2.3. Recolección de desechos sólidos domésticos CAPÍTULO 3: TRATAMIENTO Y GESTIÓN DE RESIDUOS DE LA PLANTA DE LAVADO 3.1. Criterios de dirnensionamiento 3.1.1. Interacción de la planta de lavado con el funcionamiento del relleno sanitario 3.1.2. Dimensionarniento de planta 3.1.2.1. Distribución de planta 3.1.2.2. Aspectos constructivos del área de lavado 3.1.2.3. Aspectos operativos de la planta de lavado 3.1.2.4. Aspectos de seguridad laboral 3.1.2.5. Generación y gestión de los residuos CAPÍTULO 4: HIGIENE Y SEGURIDAD OCUPACIONAL 4.1. Conceptos básicos 4.1.1. Agentes fisicos 4.1.2. Temperatura 4.1.3. Presión 4.1.4. Ruido y vibraciones 4.1.5. Vibraciones 4.1.6. Agentes químicos 4.1.7. Agentes biológicos 4.1 .B. Agentes ergonómicos 4.1.9. Agentes psicosociales
4.2. Evaluación y minimización de los agentes de riesgo laboral 4.2.1. Lugar de trabajo 4.2.1.1. Máquinas 4.2.1.2. Herramientas manuales 4.2.1.3. Instalación eléctrica 4.2.1.4. Aparatos a presión y gases 4.2.1.5. Incendios y explosiones 4.2.1.6. Sustancias químicas 4.2.1.7. Ruido 4.2.1.8. Vibraciones 4.2.2. Medios de protección CAPÍTULO 5: ASPECTOS ECONÓMICOS CAPÍTULO 6: CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES BIBLIOGRAFIA INTERNET APÉNDICE A. DATOS EXPERIMENTALES E INTERMEDIOS B. MUESTRA DE CÁLCULO C. NOMENCLATURA
INDICE DE CUADROS
Cuadro 1.1. Frecuencias de muestreo y análisis para aguas residuales especiales. Cuadro 1.2. Límites para descarga de desechos líquidos en fuentes de agua. Cuadro 1.2. Límites para descarga en fuentes de agua (continuación). Cuadro 1.3. Frecuencia de presentación de informes operacionales. Cuadro 2.1. Detalle de algunos equipos comerciales para lavado a presión de vehículos. Cuadro 2.2. Consumo de agua en algunos métodos para lavado de vehículos. Cuadro 2.3. Comparación de varias técnicas de lavado de camiones. Cuadro 2.4. Diferentes clasificaciones para los desechos sólidos hospitalarios. Cuadro 2.5. Símbolos de riesgo para transporte de desechos. Cuadro 2.6. Composición promedio de la basura en Espafia y la basura metropolitana de Costa Rica. Cuadro 2.7. Datos típicos de los vehículos recolectores de desechos sólidos. Cuadro 3.1. Cantidad de viajes realizados al relleno sanitario en los últimos cinco ailos. Cuadro 3.2. Coeficientes de la proyección lineal para la cantidad diaria de viajes. Cuadro 3.3. Cantidad proyectada de viajes a relleno sanitario en los próximos cinco años. Cuadro 3.4. Cantidad de basura generada en los últimos cinco años. Cuadro 3.5. Coeficientes del modelo lineal para proyectar la cantidad de basura anual. Cuadro 3.6. Cantidad de llegadas a la planta de lavado en un tiempo dado para prueba de bondad de ajuste. Cuadro 3.7. Datos para tiempos de lavado usados en la prueba de bondad de ajuste. Cuadro 3.8. Detalle de los costos totales de servicio según de los servidores instalados. Cuadro 3.9. Número de clientes más probable en espera según de los servidores instalados. Cuadro 3.10. Características del agua residual de centros de lavado de vehículos. Cuadro 3.11. Límites de vertido de aguas para centros de lavado de vehículos. Cuadro 3.12. Frecuencia de muestreo para perámetros en planta de lavado. Cuadro 4.1. Clasificación de agentes de riesgo laboral. Cuadro 4.2. Valores límites para la exposición a temperaturas (bulbo húmedo). Cuadro 4.3. Características bítsicas del ruido. Cuadro 4.4. Valores de intensidad del sonido. Cuadro 4.5. Tiempos de exposición máxima recomendada a sonidos fuertes. Cuadro 4.6. Clasificación de los agentes químicos sólidos. Cuadro 5.1. Principales consideraciones y variables del análisis financiero del sistema. Cuadro 5.2. Costos anuales de insurnos para los empleados. Cuadro 5.3. Costos anuales de insurnos para los empleados. Cuadro 5.4. Detalle del salario de los trabajadores de la planta de lavado. Cuadro 5.5. Detalle de las cargas sociales de cada trabajador de la planta de lavado. Cuadro 5.6. Detalle del salario de los trabajadores de la planta de lavado. Cuadro 5.7. Detalle de los costos operativos de la planta de lavado. Cuadro 5.8. Detalle de los costos de capital fijo de la planta de lavado.
Cuadro 5.9. Detalle de la depreciación de la obra a cinco años de operación. 89 Cuadro 5.10. Detalle de los costos anuales de operación de la planta de lavado. 90 Cuadro 5.11. Flujo de situación estimado para los primeros cinco años de operación del proyecto.
91
Cuadro 5.12. Flujo de situación para la planta de lavado. 92 Cuadro 5.13. Relación de indicadores del flujo de situación estimado para el proyecto.
93
Cuadro 5.14. Cuadro de balance estimado para el proyecto. 94
INDICE DE FIGURAS
Figura 2.1. Estación de lavado a orilla de camino. Figura 2.2. Estación de lavado bajo techo. Figura 2.3. Estación de lavado al aire libre. Figura 2.4. Estación de lavado automática. Figura 2.5. Estación de lavado automática. Figura 2.6. Disposición típica de los desechos hospitalarios en un camión recolector. Figura 2.7. Disposición típica de los desechos hospitalarios para su transporte. Figura 2.8. Generación de basura en el área metropolitana de Costa Rica. Figura 2.9. Generación total de basura en el área metropolitana de Costa Rica. Figura 3.1. Cantidad de viajes realizados a relleno sanitario. Figura 3.2. Origen de viajes realizados a relleno sanitario según municipios y particulares. Figura 3.3. Distribución de planta para el sistema de lavado de camiones recolectores. Figura 3.4. Distribución de planta para el sistema de lavado de camiones recolectores vista AA. Figura 3.5. Detalle de la llave de tope para pedestal. Figura 3.6. Tanque de almacenamiento de agua. Figura 3.7. Diagrama de flujo de proceso del lavado de recolectores de basura. Figura 3.8. Diagrama de flujo del sistema de tratamiento de desechos líquidos. Figura 3.9. Diagrama de distribución del sistema de tratamiento de desechos líquidos. Figura 3.10. Diagrama de distribución del sistema de tratamiento vista AA. Figura 5.1. Organigrama de la planta de lavado. Figura 5.2. Depreciación de la planta de lavado a cinco años de operación. Figura 5.3. Flujo de situación de la planta de lavado. Figura 5.4. Tasas de retorno múltiples para el proyecto analizado Figura 5.5. Punto de equilibrio para la planta de lavado propuesta
La protección del medio ambiente es una de las mayores preocupaciones en el ámbito
mundial actualmente. La creciente demanda que las actividades humanas ejercen sobre los
recursos naturales, y lo limitado de éstos, obligan a utilizarlos de un modo más racional.
Con el fin de asegurar la calidad y cantidad de los recursos naturales, se crearon una serie
de herramientas tmte t k k a s ~01110 legales. La aparición de decretos, nomas,
regfamentos, equipos para 1zí depuración de desechos y ahorro energético son muestras
claras de dichos esfuerzos.
La legislación costarricense a través de una serie de leyes y decretos (Reglamento de
Vertido y Reuso de Aguas Residuales, Ley Orgánica del Ambiente, Ley General de
Basuras, entre otros) establece una serie de medidas de control sobre los factores que
generan contaminación en el país. En el caso de las plantas de lavado para camiones
recolectores de basura, la legislación costarricense exige el uso de dichos sistemas en los
rellenos sanitarios. La finalidad de esta medida es evitar que los camiones recolectores, u
otros vehículos, distribuyan en los centros de población agentes contaminantes peligrosos
tras abandonar los rellenos sanitarios. Por este motivo, es necesario que las plantas de
lavado operen bajo condiciones previamente establecidas de capacidad. Se deben evitar
dificultades en las plantas de lavado como son la descarga directa de las aguas sin
tratamiento en los alcantarillados, el uso de productos con poca capacidad para eliminar
agentes patógenos, y equipos inadecuados para garantizar la salud de los trabajadores.
Estas situaciones mencionadas son causas para investigar sobre los aspectos que influyen
en su dimensionamiento y costeo.
Sin convertirse en un manual o guía, la presente investigación se orientó hacia el
dimensionarniento y costeo de plantas de lavado manuales. La orientación hacia este tipo
de plantas de lavado se debió a lo conveniente de construir en las naciones subdesarrolladas
como Costa Rica, donde la mano de obra es disponible y barata; además de que resultan de
menor costo en relación a las plantas de lavado automáticas.
El estudio determinó las variables que influyen sobre la capacidad de operación, la
distribución de planta física, medidas de seguridad laboral y construcción. Además, cita
varios aspectos legales que influyen en el tema de las plantas de lavado para recolectores de
basura. También, se detallan criterios técnicos sobre la forma de instalar, operar y costear
un sistema de lavado para relleno sanitario.
El desarrollo de la investigación consistió en la visita a centros relacionados con el lavado
de camiones recolectores en rellenos sanitarios, entrevistas con encargados de tales
funciones y con investigadores de la Universidad de Costa Rica. Ésta se delimitó fijando
una serie de objetivos. El objetivo general fue:
o Establecer las dimensiones físicas y el costo de construcción y operación
de una planta de lavado para camiones recolectores de basura.
Este objetivo general se complementó con los siguientes objetivos específicos:
Establecer un estudio bibliográfico de los principios de lavado a presión,
condiciones de flujo, operación, equipos y accesorios.
Establecer un marco legal basado en la legislación nacional sobre el tema.
Efectuar un estudio de flujo vehicular para estimar la capacidad de la planta de
lavado.
Determinar las magnitudes para la cantidad de agua residual, desechos sólidos,
desechos gaseosos generados en la planta de lavado para su posterior disposición.
Determinar los servicios necesarios para el funcionamiento de la planta de lavado.
Estimar las condiciones básicas de salud e higiene ocupacional.
Efectuar estimaciones económicas sobre costos y dimensiones de la planta de
lavado.
Identificar formas de disponer los desechos generados.
Identificar aspectos de ubicación, dimensión y disposición para el buen
hncionarniento del proceso.
CAPÍTULO í ASPECTOS LEGALES RELACIONADOS CON EL LAVADO DE
CAMIONES RECOLECTORES DE BASURA
La legislación es un conjunto de normas que regulan las actividades realizadas en la
sociedad. Los aspectos legales vinculados con las estaciones de lavado de vehículos, tratan
principalmente con el uso del agua, pues este recurso es el utilizado para la operación de
dichas estaciones de limpieza. La legislación costarricense los detalla en varios reglamentos
y leyes, aprobados en la segunda mitad del siglo veinte. Diversos acuerdos internacionales
influyen también en la reglamentación ambiental del país. Especialmente, en los temas del
agua. Los documentos más importantes se mencionan en los siguientes apartados sobre
Acuerdos Internacionales y Legislación Costarricense.
1.1. Acuerdos Internacianales
Los acuerdos internacionales son un trasfondo importante en la legislación nacional,
algunos de estos documentos incluyeron en la formulación de varias de las leyes y
reglamentos costarricenses. En el siguiente apartado se muestra un detalle de los más
importantes documentos a nivel internacional en materia de defensa ambiental. Estos
documentos significan una influencia mundial que Costa Rica ha seguido en materia legal.
Los primeros esfuerzos internacionales en favor de la conservación ambiental se dieron en
la segunda mitad del siglo veinte. Uno de ellos fue la Declaración de Estocolmo, en 1 972.
Esta declaración establecía el derecho fundamental de todo ser humano a la libertad, la
igualdad, una vida digna y el disfmte de condiciones de vida en un medio de calidad.
Además, presentaba la obligación de proteger y mejorar el medio para las generaciones
presentes y futuras. Dicho documento sirvió para definir el concepto de Desarrollo
Sostenible. Una forma de progreso económico y social sin dañar el ambiente.
También, mediante la Declaración de Estocolmo se expresó la necesidad de planificar el
desarrollo económico considerando el respeto al ambiente. Otro de los documentos de gran
importancia en materia de conservación es la Carta Mundial de la Naturaleza, acordada en
1982. Este documento estableció, como obligación de los Estados, la explotación racional
de los recursos naturales.
Otro de los textos con gran relevancia es el Convenio de Basilea. Éste se adoptó el 22 de
marzo 1 989; entrando en vigencia el 5 de mayo de 1 992. El convenio proponía métodos
para reducir la generación de desechos, considerando los aspectos sociales, tecnológicos y
económicos. Además, buscaba el establecimiento de instalaciones para la eliminación
racional de los desechos peligrosos; y, procuraba la protección de las personas que
participan en su manejo.
En 1 985, se adoptó el Convenio de Viena para la Protección de la Capa de Ozono. Este
convenio buscaba proteger la salud humana y el medio ambiente contra los efectos dañinos
resultantes o que puedan resultar de las actividades humanas que modifiquen o puedan
modificar la capa de ozono[351. El control de los contaminantes ambientales se efectuaría
mediante observaciones científicas, investigaciones e intercambios de información. Con la
finalidad de comprender y evaluar mejor los efectos de las actividades humanas sobre la
capa de ozono.
El 16 de setiembre de 1 987 se firmó el Protocolo de Montreal sobre la protección de la
capa de ozono. En éste, se reconoció a la industria como fuente esencial de bienes,
servicios, empleos e ingresos. También la estableció como principal responsable del
consumo de recursos y materiales; de emisiones que afectan a la atmósfera y al medio
ambiente en general.
El Protocolo sugirió un mejor consumo de los recursos y materiales en la industria. Y la
reducción de sustancias que agotan la capa de ozono, necesaria para protección contra los
rayos ultravioleta del sol. Estos conceptos se trataron de reforzar mediante el Protocolo de
Kyoto, el día 11 de diciembre de 1 997, ante la falta de respaldo al Protocolo de Montreal.
En 1 992, se realizó la Conferencia Internacional sobre el Agua y el Medio Ambiente en
Dublín, Irlanda. En la reunión efectuada, se redactaron la Declaración de Dublín y el
Informe de la Conferencia Internacional sobre el Agua y el Medio Ambiente. En éstos, se
recomendaba la disposición eficaz de los recursos hídricos, un uso de las aguas basado en
participación social, y el establecimiento del agua como un bien económico.
En ese año se realizó en Brasil la Cumbre de Río, donde se redactó la Declaración de Río
sobre el Ambiente y el Desarrollo. En la Cumbre de Rio, se implantaba que los seres
humanos constituyen el centro de las preocupaciones relacionadas con el desarrollo
sostenible. Se establecieron disposiciones sobre el derecho a una vida saludable y
productiva en armonía con la naturaleza, para las generaciones presentes y futuras. Pero,
"su principal objetivo lo constituyó la reforestación y asignarle a ésta un valor no
económico para la protección de los bosques"r931.
En la Cumbre de Río no se logró que el tema de los bosques pasara a ser obligatorio
internacionalmente. Pero, en el Capítulo 1 1 de la Agenda 2 1, denominado "Lucha contra la
deforestación", se establece la necesidad de mantener y ampliar las superficies boscosas.
Para ello, se promovió la reforestación, la rehabilitación, entre otros. Se indicó que debía
recuperarse el valor íntegro de los bienes y servicios derivados de los bosques, tierras
forestales y tierras arboladas.
Del 2 al 11 de septiembre del 2 002, en Johannesburgo, Sudáfrica, se efectúo la más
reciente cumbre sobre ambiente. En esta reunión participaron gobiernos, grupos
interesados, agencias de las Naciones Unidas, instituciones financieras multilaterales y
otros participantes. Su finalidad fue evaluar los cambios globales ocurridos a partir de la
Conferencia de las Naciones Unidas sobre Medio Ambiente y Desarrollo de 1 992,
conocida con la abreviatura de UNCED.
Los cuatro puntos más importantes de la cumbre consistieron en los siguientes aspectos[8":
o Dimensiones sociales y económicas desarrollo. Dedicado al estudio y análisis de la
pobreza, producción, consumo, poblaciones humanas y toma integral de decisiones
en los aspectos mencionados.
o Conservación y administración de recursos naturales. Orientado a determinar la
situación y uso de la atmósfera, océanos, mares, tierra, bosque, montañas,
diversidad biológica, ecosistemas, biotecnología, recursos de agua dulce, elementos
químicos, tóxicos, residuos radioactivos y sólidos peligrosos.
o Rol de fortalecimiento de grandes grupo humanos. Buscando una mayor
participación de los jóvenes, mujeres, indígenas, organizaciones gubernamentales,
autoridades locales, sindicatos, empresas, comunidades científicas, técnicas y
agricultores.
o Medios de implementación. Destinado a conseguir transferencia de tecnología,
información, toma de conciencia pública, formación de capacidades, educación,
instrumentos legales e institucionales.
Cada uno de los puntos anteriores, se estudió para encontrar técnicas que comprometan a la
población a cuidar su ambiente.
1.2. Legislaeidn Costarricense
1.2.1. Constitución Política
Al referirse a Costa Rica, la máxima reglamentación queda expresada en la Constitución
Política. Esta data del 7 de noviembre de 1 949, recibiendo varias reformas hasta la fecha.
La Constitución costarricense posee dos artículos relacionados con la vida humana y el
ambiente. El primero es el artículo 2 1, referido al valor de la vida
Artículo 21: La vida humana es inviolable.
El segundo artículo de interés en la Constitución, es el vinculado con el derecho a un medio
ambiente saludable[21:
Artículo 50: El Estado procurará el mayor bienestar a todos los habitantes
del país, organizando y estimulando la producción y el más adecuado reparto de la
riqueza.
Toda persona tiene derecho a un ambiente sano y ecológicamente equilibrado. Por
ello, está legitimada para denunciar los actos que infrinjan ese derecho y para
reclamar la reparación del daño causado.
El Estado garantizará, defenderá y preservará ese derecho. La ley determinará las
responsabilidades y las sanciones correspondientes.
Reformado mediante la Ley No. 7.412 del 3 de junio de 1 994.
La Sala Constitucional sometió a interpretación ambos apartados de la Constitución,
aclarando que no solamente es atentar contra la vida humana empuiiar un arma en contra de
alguien. También lo es deteriorar su salud y medio ambiente.
1.2.2. Ley Orgánica del Ambiente
La Ley Orgánica del Ambiente se publicó en La Gaceta el 13 de noviembre de 1 995.
Mediante esta ley se procuraba dotar, a los costarricenses y al Estado, de los instrumentos
necesarios para conseguir un ambiente sano y ecológicamente equilibrado. Establece que
el ambiente es patrimonio común de todos los habitantes de la Nación, con las excepciones
que establezcan la Constitución Política, los convenios internacionales y las leyes. Dicta
obligaciones para quien contamine el agua; y considera a ésta propiedad de todos.
Además de respaldar el artículo 50 de la Constitución, respecto al derecho a un ambiente
sano y ecológicamente equilibrado, los artículos referidos a la conservación del agua son
los siguiente^^^]:
Artículo 50: El agua es de dominio público, su conservación y uso
sostenible son de interés social.
Artículo 65: Las aguas residuales de cualquier origen deberán recibir
tratamiento antes de ser descargadas en ríos, lagos, mares y demás cuerpos de
agua; además, deberán alcanzar la calidad establecida para el cuerpo receptor,
según su uso actualy potencial y para su utilización futura en otras actividades.
Artículo 67: Las personas, físicas o jurídicas, públicas o privadas, estarán
obligadas a adoptar las medidas adecuadas para impedir o minimizar la
contaminación o el deterioro sanitario de las cuencas hidrográficas, según la
clas ficación de uso actual y potencial de las aguas.
Artículo 68: Es obligación de las personas, fsicas o jurídicas, públicas o
privadas, evitar la contaminación del suelo por acumulación, almacenamiento,
recolección, transporte o disposición Jinal inadecuada de desechos y sustancias
tóxicas o peligrosas de cualquier naturaleza.
1.2.3. Ley General de Salud
La Ley General de Salud se decretó el 30 de octubre de 1 973, y se reformó mediante las
leyes: No 5 789 del 10 de septiembre de 1 975, No 6 430 del 15 de mayo de 1 980, No 6 726
del 10 de mayo de 1 982 y mediante la No 7 093 del 22 de abril de 1 988.
Con esta ley se estableció una prohibición respecto a la contaminación de las aguas
superficiales, subterráneas y marítimas. Así como la descarga de desechos sólidos, líquidos
o gaseosos en fuentes de agua.
Concedía al Ministerio de Salud la capacidad para clausurar la industria cuyo
funcionamiento constituya un peligro para la salud de la población.
Los artículos relativos a la calidad y uso de las aguas se detallan en las líneas siguientes[351:
Artículo 291: Queda prohibido descargar residuos industriales y de
establecimientos de salud en el alcantarillado sanitario sin autorización previa de
la autoridad de salud y sin cumplir las instrucciones que ésta pueda ordenar para
hacerlos inocuos, aJin de precaver cualquier daño al sistema de desagüe, o evitar
la contaminación de las fuentes o cursos de agua; del suelo y del aire, o cualquier
otro riesgo para la salud humana que se derive de la evacuación final inadecuada
de los desagües.
Artículo 292: Queda prohibido en todo caso la descarga de las aguas
negras, de las aguas servidas y de residuos industriales al alcantarillado pluvial. El
Ministerio de Salubridad Pública queda facultado para restringir, regular, o
prohibir la eliminación de productos sintéticos no biodegradables a través de los
sistemas de recolección de excretas, aguas negras y servidas.
1.2.4. Ley de Conservación de la Vida Silvestre
La Ley de Conservación de la Vida Silvestre se estableció el 21 de octubre de 1 992.
Posteriormente, sufrió dos reformas mediante las leyes No 7 497 del 2 de mayo de 1 995 y
No 7 495 del 3 de mayo de 1 995. Su objetivo principal fue proteger la flora y fauna del
país, al declararlas de dominio público y parte del patrimonio nacional.
Sus artículos relacionados con el recurso hídnco son el 69 y 132. Dichos apartados se
detallan en los siguientes párrafos[351.
Articulo 69: El Ministerio de Salud, en coordinación con la Dirección
General de Vida Silvestre del Ministerio de Recursos Naturales, Energía y Minas y
con otros organismos competentes, fiscalizará la prevención y el control de la
expulsión de desechos sólidos o líquidos en aguas nacionales.
Artículo 132: Se prohibe arrojar aguas servidas, aguas negras, desechos o
cualquier sustancia contaminante en manantiales, ríos, quebradas, arroyos
permanentes o no permanentes, lagos, marismas y embalses naturales o artificiales,
esteros, turberas, pantanos, aguas dulces, salobres o saladas.
Las instalaciones agropecuarias e industriales y las demás instalaciones, deberán
estar provistas de sistemas de tratamiento para impedir que los desechos sólidos o
aguas contaminadas de cualquier tipo destruyan la vida silvestre. La certzJicación
de la calidad del agua será dada por el Ministerio de Salud.
Quienes no cumplan con lo estipulado en este artículo, serán multados con montos
que irán de cincuenta mil colones (# 50 000,OO) a cien mil colones ($100 000,00),
convertibles en pena de prisión de uno a dos años.
1.2.5. Reglamento de vertido y reuso de aguas residuales
El Reglamento de vertido y reuso de aguas residuales se publicó en La Gaceta, el 19 de
junio de 1 997. Define los aspectos relacionados con las características que deben presentar
las aguas residuales para ser descargadas en un alcantarillado sanitario o una fuente de
agua. El reglamento considera agua residual a toda agua que ha recibido un uso
determinado (procesos industriales, actividades domésticas), y su calidad fue modificada
mediante la incorporación de sustancias contaminantes.
Para los efectos del reglamento, se definieron dos tipos: ordinaria y especial. La ordinaria
se definió como el agua residual generada mediante actividades domésticas (uso de
inodoros, duchas, lavatorios, fregaderos, lavado de ropa, etc). La especial, el agua residual
con un origen distinto al ordinario. En el siguiente artículo se establecen los parámetros
obligatorios de medición para estimar la calidad del agua para estaciones de lavado de
vehículos['21.
Artículo 15: en las aguas residuales de tipo especial, se deberán analizar
los siguiente parámetros:
o Demanda Bioquímica de Oxígeno (DB05,~o)
o Demanda Química de Oxígeno (IDQO)
o Potencial de Hidrógeno (pH)
o Grasas y Aceites (GyA)
o Sólidos Sedimentables (SSed)
o Sólidos Suspendidos Totales (SST)
o Temperatura (T)
El Reglamento de vertido y reuso de aguas residuales también establece la frecuencia
mínimas de muestreo y análisis para las aguas residuales de tipo especial. Los intervalos de
estudio se definen a partir del caudal diario de agua residual descargado. Las frecuencias
de muestreo se muestran en el cuadro 1.1.
Cuadro 1.1. Frecuencias de muestreo y análisis para aguas residuales especiales['21. Caudal
Parámetro Q (m3/d)
Menor a 10 Entre 10 y 100 Mayor a 100 Temperatura Mensual Semanal Diaria
PH Mensual Semanal Diaria Sólidos sedimentables Mensual Semanal Diaria
Caudal Mensual Semanal Diaria Otros parámetros Anual Semestral Trimestral obligatorios
Además de las frecuencias de muestreo, el Reglamento de vertido de y reuso especifica
según el tipo de vertido y actividad los límites máximos de los contaminantes para
depositar desechos líquidos en cuerpos de agua incluyendo la frecuencia de presentación de
los informes operacionales ante las autoridades ambientales. Los datos vinculados con los
límites e informes se detallan en los cuadros 1.2 y 1.3.
Cuadro 1.2. Límites para descarga de desechos líquidos en fuentes de agua . 1121
Parámetro Valor máximo Unidades Grasa y aceite 30,O mg/L Potencial de hidrógeno 5 a 9 Adim. Temperatura 15 a 40 "C Sólidos sedimentables 1 ,o mg/L Materia flotante 0,o mg/L Mercurio 0,O 1 mg/L Aluminio 5,o mg/L Arsénico o, 1 m@ Bario 5,o mg/L Boro 3,o mg/L Cadrnio O, 1 mg/L Cloro residual 1 ,o mg/L Color 50,O Cromo 1,5 m@ Cianuro total 1 ,O mg/L Cianuro libre o, 1 m& Cianuro libre en el cuerpo de agua, fuera del área de 0,005 mezcla m&
Cianuro disociable en ácido débil 0,5 m@ Cobre 0,5 mg/L Plomo 0,5 mgk
Cuadro 1.2. Limites para descarga en fuentes de agua (continuaci~n)~'~'. Parámetro Valor máximo Unidades
Estaño 2,o m@ Fenoles 1 ,o m@ Níquel 1 ,o mgn Zinc 5,O mg/L Plata 1 ,O m@ Selenio 0,50 m@ Sulfitos 1 ,o m@ Sulfuros 25,O m& Fluoruros 10,O mg/L Sumatoria de los compuestos organofosforados o, 1 m& Sumatoria de carbonatos o, 1 m!& Sumatoria de los compuestos organoclorados 0,05 mg/L Sustancias activas al &u1 de metileno 2,o mg/L
Los informes operacionales son documentos destinados a describir el estado del sistema de
tratamiento.
Además de los detalles técnicos concernientes con los aforos y análisis de laboratorio,
estos informes no son de un carácter netamente técnico. Incluyen además los aspectos de
seguridad e higiene ocupacional, mediante registros de accidentes y planes correctivos.
Cuadro 1.3. Frecuencia de presentación de informes ~~eracionales[ '~~. Frecuencia según caudal de descarga
Tipo de agua Q residual (m3/d)
Trimestral Semestral Anual Ordinaria Mayor a 100 Entre 50 y 100 Menor a 50 Especial Mayor a 100 Entre 50 y 1 O0 Menor a 10
1.2.6. Reglamento sobre el manejo de basuras
El Reglamento sobre el manejo de basuras se publicó el 20 de junio de 1 989 en La Gaceta,
y entró en vigencia a partir de su aparición.
Establece regulaciones sobre el manejo y disposición de los desechos sólidos con la
finalidad de disminuir la contaminación del medio ambiente. Básicamente, define las
obligaciones de las entidades especializadas en el manejo de basuras. Entendiéndose por
manejo de basuras su almacenamiento, presentación, transporte, recolección, tratamiento,
transferencia, recuperación y la limpieza de zonas públicas.
En su Capítulo VIII se trata el tema de transporte de la basura. En éste, se determinan las
condiciones de operación de los vehículos destinados a la recolección. Incluyendo también
las obligaciones de quién se dedica a tal labor, según puede notarse en el artículo 31 del
Artículo 31: El mantenimiento y la operación de los vehículos y equipos
destinados al transporte de basuras, estará a cargo de la entidad de aseo, de cuya
responsabilidad no quedará eximida bajo ninguna circunstancia. Deberán estar
permanentemente en correctas condiciones para prestar el servicio.
El uso de las plantas de lavado para los camiones recolectores de basura queda
indirectamente sugerido en el artículo 32. Éste menciona la obligación de lavar los
vehículos al final de cada jornada de trabajor15]:
Artículo 32: Al término de la jornada diaria se lavarán los vehiculos y el
equipo, a efecto de mantenerlos en condiciones que no atenten contra la salud de
las personas.
CAP~TULO 2 CARACTER~STICAS DE LOS SISTEMAS DE LAVADO Y
LOS VEH~CULOS RECOLECTORES
2.1. Sistemas de lavado
Los sistemas de lavado de vehículos son un conjunto de equipos, estacionarios o portátiles,
e instalaciones físicas mediante los cuales se eliminan agentes contaminantes presentes de
automotores dedicados a la recolección o tratamiento de desechos químicos, biológicos o
de cualquier otro origen; con capacidad de perjudicar tanto la salud pública como el medio
ambiente1651.
En el caso de los camiones recolectores, el uso de las plantas de lavado se volvió
indispensable para evitar que los contaminantes transportados a los rellenos sanitarios se
diseminaran por las ciudades. Pues, a partir de varias investigaciones sobre diseño de rutas
recolectoras de basura en América atina[^'], se recomendó utilizar pequeñas cantidades de
camiones para atender sectores específicos en las ciudades. Pero debe notarse un problema
directamente relacionado con el diseño de rutas de recolección. Éstas se plantean para ser
recorridas en poco tiempo, si los camiones no se limpian adecuadamente, dispersan
contaminantes a través de todo el recorrido. Tal situación obliga al uso de las plantas de
lavado.
En la práctica, las estaciones de lavado se disefían según las condiciones operativas y del
terreno donde se instalan. Aunque el reglamento nacional solamente pide limpiar los
camiones al fin de la jornada diaria, es recomendable efectuarlo cada vez que abandonan el
relleno sanitario tras descargar basura o ingresar a la zona de trabajo del mismo. En la
República de Costa Rica se usan plantas de lavado a la orilla de carretera, al aire libre y
bajo techo para lavar vehículos, según puede comprobarse en la práctica. Pero,
concretamente se da preferencia a las dos primeras cuando de rellenos sanitarios se habla.
Las estaciones a la orilla de camino se prefieren cuando se opera con una gran cantidad de
vehículos que constantemente ingresan y salen de un relleno sanitario para descargar la
basura recolectada. Presentan como desventaja las filas de espera si no se consideró
correctamente su capacidad de atencibn, crecimiento de la flota vehicular e interacción con
el funcionamiento del relleno (tiempos de entrada, tiempos de calida, cantidad de frentes de
trabajo,líneasdese~iciopatala~ad~). Pudiendoserestasituaci~nünverdaderoagente
d e descontrol en el funcionamiento del relleno, pues afectaría ei tiempo de los procesos de
descarga, salida e inclusive ingreso que se buscan minimizar. Su principal ventaja es la
acción directa sobre los camiones que salen del relleno, y el menor grado de suciedad
presente cuando se hace un lavado profundo cada semana. En la figura 2.1. se muestra una
estación para lavado a orilla de camino.
Figu m 2.1. EstaciOn de lavado a orilla de camino.
Otros diseños para estaciones de lavado son en estacionamientos al aire libre o bajo techo.
En el caqo de las estaciones bajo techo, se recomienda su uso cuando la cantidad de
vehiculos es relativamente baja y la limpieza se ejecuta para quitar contaminantes con
cierto grado de peligrosidad para ser liberados al ambiente (como la basura hospitalaria).
Su ventaja se muestra en el resguardo que posee para contaminantes peligrosos como se ve
en la figura 2.2. Aunque debido a los costos constructivos, se usa para vehículos de tamaño
pequeño.
Las estaciones de lavado al aire libre son utilizadas cuando se dispone de terreno para
atender una gran cantidad de vehículos y éstos pueden estacionarse largo tiempo. El mayor
problema que poseen es la exposición a corrientes de viento y lluvias que pueden arrastrar
sustancias tóxicas.
En tales situaciones se utilizan barreras de árboles y, drenajes para gran caudal y rápido
escurrimiento alrededor de las instalaciones. Además de sistemas de tratamiento de
desechos líquidos de acuerdo con las características fisicoquímicas del efluente.
También, como norma general, se prefiere instalar las plantas de lavado cerca del sistema
de tratamiento con la finalidad de disponer ágilmente sus desechos. En la figura 2.3 se
muestra una estación de lavado al aire libre. En estas estaciones se utilizan cortinas de
árboles para disminuir la contaminación visual y los olores en sus cercanías.
**e*e**e**** CORTINA DE ARBOLES
I I Figura 2.3. Estación de lavado al aire libre.
Las estaciones de lavado pueden operarse manual o automáticamente. Las distribuciones
anteriores se usan en plantas de lavado manuales. Las automáticas se distribuyen
linealmente. Así, el camión ingresa por un extremo y se limpia bajo supervisión del
operario a cargo del panel de controles.
Estos equipo presentan la ventaja de poseer mejores disposiciones en el consumo de agua y
dosificación de agentes de limpieza. Además, facilitan el aseo de los vehículos en sus partes
superiores e inferiores. Su desventaja es el costo constructivo, pues en comparación de los
sistemas manuales es sumamente elevado.
En las figuras siguientes se muestran dos sistemas de lavado automáticos. En ellos se
muestra la distribución del pedestal de lavado. En la parte izquierda se encuentra la entrada
de los vehículos y los sistemas de tubería destinados a la limpieza lateral y superior. En la
sección final aparecen los sistemas de bombeo y dosificación de sustancias de limpieza.
Véase también el rociador ubicado en el piso para la limpieza inferior de los camiones.
l I
Figura 2.4. Estación de lavado
En el mercado costarricense se pueden obtener equipos de costo menor a los automáticos
para realizar los lavados pertinentes. Los sistemas que actualmente se encuentran en el
comercio para la limpieza de camiones, tanto técnica como económicamente, son bastante
variadoslW2 971. En el cuadro 2.1 se detallan las características de algunos equipos para
lavado a presión.
Figura 2.5. Estación de lavado
Cuadro 2.1. Detalle de almnos eauiws comerciales vara lavado a vresión de vehículos[g01. Fiuio Temwratura
Presión Presión de Fiujo de agua de operación Potencia Serie P P Q del agua W Tipo de
agua (PS~) (wa) Q lo4 (m3~s) T (kw) operación
@ni) ( " 0 Portátil HD 801 B 2 100 14480 650 1.81 Menor a 60 OC 5.5 Gasolina Portátil HD 525 S Portátil HD 65 1 Portátil HD 658 Estacionario SB
HDW-S 1
Portátil HDS 855 S
Portátil HD 1094 Portátil HD 1050 B Portátil HDS 895 S
Menor a 60 OC Menor a 60 OC Menor a 60 OC
Menor a 60 OC
Menor a 60 OC
Menor a 60 OC Menor a 60 OC Hasta 150 OC
Conexión 1 10 V Conexión 1 1 O V Conexión 230 V
400 V Trifásico
220v Monofásico
220 V Trifásico Gasolina
220 V Tnfásico Estacionaria a vapor 'O0 a 1,67 a 3,33 Hasta 140 OC 2000 13790 1200
HDS 1291 ST Tnfásica 220 V
Aunque los sistemas mostrados poseen presiones de operación cercanas a 13 790 kPa
(2 000 psi), en promedio, varios equipos desarrollados en ~ s ~ a i i a [ ~ ~ ] han logrado lavados de
camiones recolectores con presiones de trabajo de 5 998 kPa (870 psi). Con resultados de
limpieza similares a los equipos tradicionales, tanto en túneles de lavado como en unidades
portátiles.
Actualmente, se prefiere el uso de sistemas de lavado con bajo consumo de agua y alta
presión. Éstos han sido, comparativamente con técnicas tradicionales, mucho mas eficientes
considerando costos de instalación y condiciones de trabajo. Como puede apreciarse en el
cuadro siguiente 2.2 donde se detallan algunos consumos de agua en función del método de
limpieza.
Según EPAI~~I, e1 lavado de camiones recolectores se debe efectuar con detergentes
destinados a la limpieza de vehículos, pudiéndose omitir la etapa previa de enjuague y
mojando el vehículo directamente con el agua jabonosa, y efectuar la etapa de enjuagado
después. Además, en ciertas situaciones donde la salud pública es un factor de
importancia, recomienda utilizar sustancias inhibidoras de agentes patógenos.
Cuadro 2.2. Consumo de agua en algunos métodos para lavado de vehículos141. Consumo promedio
Tipo de lavado Q (Wvehículo)
Manual con manguera (sin cerrar la llave) 500 Esponjhalde o manguera con boquilla 50 Automático sin reciclaje de agua 200 a 300 Automático con reciclaje de agua 75 a 100 Lavado con lanza de alta presión 40 a 50
Otra práctica utilizada en la limpieza de camiones es el lavado con agua a temperaturas de
100 "C o superiores. Siendo su finalidad básicamente en remover grasas o suciedades
sumamente aferradas a superficies. Aunque, se debe aclarar que dependiendo de la
profundidad del lavado no todos los agentes patógenos se eliminan. También se recurre a
sistemas de tipo biológico para reducir la contaminación en los camiones recolectores.
Siendo bastante eficientes; pero, bajo la condición de un tiempo de residencia mínimo
sobre la superficie a tratar para que los microorganismos puedan actuar adecuadamente.
Considerando que ningún método de lavado es totalmente correcto, es razonable evaluar
sus ventajas y debilidades para escoger el más favorable para las propias necesidades de
trabajo. En el cuadro 2.3 se efectúa una comparación entre varios métodos según su costo,
necesidad de mantenimiento y otros detalles. Las características se evalúan mediante la
escala numérica: de 1 para la condición menos favorable, 2 para la condición intermedia y
3 para la más favorable. De esta manera la mejor forma de lavar los vehículos se
determinará por el puntaje más alto. En el caso de la formación técnica que se necesita para
utilizar los diferentes tipos de lavado el lavado a presión es la más fácil de operar. El
lavado con microorganismos exige llevar un control de la concentración y del crecimiento
de la población bacteriana. El lavado con vapor saturado necesita una mayor capacitación
para manejar el equipo generador de vapor; y, cumplir con requisitos de salud ocupacional
para evitar quemaduras. El costo operativo y de reparación resulta más favorable en el caso
de las bacterias, pues, sólo se necesita una bomba de espalda para aplicarlo. El lavado a
presión necesita cuidados en las bombas, mientras el de vapor resulta más delicado a nivel
de equipo y costo. El costo inicial de instalación favorece al lavado con microorganismos,
pues los envases para crecimiento de bacterias no superan al costo de bombas o de
calderetas. Por su parte, los microorganismos poseen un costo más bajo que las bombas, y
éstas a su vez son una opción más accesible que las calderetas. En cuanto a cuidados
especiales, los lavados con microorganismo necesitan bastante vigilancia constante para
cumplir con sus condiciones de crecimiento y nivel de concentración para aplicarse. El
lavado con vapor necesita atención a la presión de operación y estado de las sales en el
agua de la caldereta; pero, no tan constante como los microorganismos. El lavado a presión
permite operar sin mucha preocupación sobre el estado de las bombas, siempre que se
cumpla con las especificaciones técnicas de instalación y operación.
En cuanto a relación tiempo eficacia, el lavado a presión remueve de manera más rápida y
efectiva suciedad y agentes patógenos. Mientras el lavado con vapor está condicionado a la
cantidad de vapor aplicado y el calor perdido en el medio. Pues, esta energía perdida
disminuye la temperatura del vapor aplicado. En cuanto a las bacterias, éstas necesitan un
ambiente para operar (pH, concentración de sustrato, humedad). Y en la práctica, los
camiones tardan poco en secarse, disminuyendo el efecto de los microorganisrnos.
Además, los microorganismos necesitan un período relativamente grande de tiempo en
relacibn las otras técnicas.
Los riesgos laborales relacionados con el uso de microorganismos son muy bajos; pues,
solamente en concentraciones altas pueden resultar perjudiciales para los seres humanos.
En el caso del vapor, los riesgos son los más altos a causa de las quemaduras. El lavado a
presión ofrece los riesgos medios a causa de golpes.
Cuadro 2.3. Comparación de varias técnicas de lavado de camiones. Necesidad Costo Relación Posible
de operativo- Costo Cuidados eficacia
Técnica utilizada riesgo Total formación instalación especiales reparación tiempo laboral técnica Lavado a presión con detergentes
3 2 2 3 3 2 15 Microorganismos 2 3 3 1 1 3 13 Lavado con agua saturada a 100 "C 1 1 1 2 2 1 8
Puede notarse que en la presente situación se aprecia el lavado a presión con detergentes la
mejor opción. Aunque los otro métodos no son menos útiles, en otras situaciones pueden
ser más favorables.
El lavado a presión posee como desventajas los costos de instalación y operación; pero,
éstos resultan inversiones iniciales altas. Una vez instalado, estos equipos no necesitan
gran cuidado, en comparación con los cultivos de microorganismos. Y su nivel de eficacia
respecto al tiempo es alto, si se compara con los tiempos mínimos de residencia que una
bacteria necesita para actuar. Pues, si no se satisface esta condición cualquier métodos
biológico pierde utilidad al no tener los microorganismos buenas condiciones de
temperatura, acidez en el medio o tiempo de contacto como se dijo.
En el proceso de la limpieza de vehículos de recolección, éstos deben limpiarse siguiendo
varios cuidados para garantizar la remoción de contaminantes. Durante el lavado el agua se
necesita aplicar desde la parte superior de los camiones hacia su parte inferior. Prestando
especial cuidado a las ranuras de la carrocería y especialmente los aros. Pues, en estas
zonas acumulan polvo, tierra, lodo y restos de basura con mucha facilidad. Para evitar
posibles problemas con la disponibilidad del agua, ésta se debe suplir desde un tanque de
volumen pertinente. Además, el tiempo de lavado debe ser el más corto posible con
relación a la cantidad de operarios y líneas de lavado en funcionamiento. Pues, se pueden
generar filas de espera que entorpecerían tanto el proceso de lavado como los tiempos de
salida del relleno.
2.2. Camiones recolectores
Los camiones recolectores de desechos sólidos son vehículos destinados al transporte, y en
algunos casos tratamiento, de materiales sólidos que por sus características se consideran
perjudiciales para la salud pública y el ambiente.
Debido a las diferentes características que poseen los desechos sólidos, las técnicas de
lavado y transporte no son iguales para todos los servicios de recolección. Las sustancias
contaminantes a eliminar en los camiones se limpian según el tipo de servicio de
recolección prestado.
Desde el punto de vista sanitario, el manejo de la basura se clasifica en dos modalidades:
servicio ordinario y servicio especial. Los servicios ordinarios se encargan del manejo de
la basura que originan actividades domésticas u otras parecidas; y que de acuerdo a su
naturaleza, composición, tamaño y volumen pueden ser incorporados en el sistema normal
de manejo. Normalmente es la municipalidad la encargada de este tipo de recolección en
forma programada.
Los servicios especiales se encargan del manejo de basuras con características peligrosas:
patógenas, tóxicas, inflamables, explosivas, volátiles y radiactivas; sin olvidar, los envases
de productos químicos de cualquier naturaleza. Así mismo, los desechos que no pudieron
ser tratados por medio del tratamiento ordinario.
2.2.1. Recolección de desechos sólidos generados en centros de salud
Un centro de atención de salud es un hospital, sanatorio, clínica, policlínico, centro médico,
maternidad, sala de primeros auxilios y todo establecimiento donde se practique cualquiera
de los niveles de atención de salud humana o animal, con fines de prevención, diagnóstico,
tratamiento y rehabilitación, así como de investigación[511. Los centros de atención de salud
generan residuos que presentan riesgos potenciales de peligrosidad. Y su inadecuado
manejo puede tener serias consecuencias para la salud de la comunidad hospitalaria, del
personal encargado del manejo externo de los residuos y de la población en general.
La cantidad y las características de los desechos generados en los establecimientos de
atención de salud varían según los servicios proporcionados. La cantidad de residuos se
encuentra, según el Ministrios de Salud, cercano a 5 kglcama/día. Se estima que de 10 a
40 % de estos desechos pueden ser clasificados como peligrosos debido a su naturaleza
patógena15'y 551; mientras que el resto puede ser considerado como residuos domésticos.
Después de investigar las condiciones que se necesitan para un adecuado manejo de los
desechos, el Centro Panamericano de Ingeniería Sanitaria y Ambiental ( ~ e ~ i s ) ~ ~ ' ~ 551
propuso una clasificación de éstos. El objeto de la clasificación fue tratarlos con mayor
facilidad. La clasificación propone un sistema de categorización simplificada que
considera:
o Residuos infecciosos. Los residuos infecciosos se generan en las diferentes etapas
de la atención de salud (diagnóstico, tratamiento, inmunización, investigación) y
contienen agentes patógenos en cantidad o concentración suficiente para contaminar
a la persona expuesta a ellos. Estos residuos pueden ser materiales provenientes de
salas de aislamiento de pacientes, materiales biológicos, sangre humana y productos
derivados, residuos anatómicos patológicos y quirúrgicos, residuos punzocortantes
y residuos de animales.
o Residuos especiales. Los residuos especiales se generan principalmente en los
servicios auxiliares de diagnostico y tratamiento. Usualmente no han entrado en
contacto con los pacientes ni con los agentes infecciosos. Constituyen un peligro
para la salud por sus características como corrosividad, reactividad, explosividad,
toxicidad, inflamabilidad o radiactividad. Pueden ser, entre otros, residuos
químicos, farmacéuticos y radiactivos.
o Residuos comunes. Los residuos comunes se generan en actividades
administrativas, auxiliares y generales, no consideradas en las categorías anteriores.
No representan peligro para la salud y sus características son similares a las de los
residuos domésticos comunes. Se incluye en esta categoría a los papeles, cartones,
cajas, plásticos, restos de la preparación de alimentos y desechos de la limpieza de
patios y jardines, entre otros.
Si se compara la caracterización del Cepis con otras puede notarse lo simple que resulta
agrupar los desechos en solamente tres grupos. En el siguiente cuadro se muestran las
clasificaciones de varios organismos internacionales.
Cuadro 2.4. Diferentes clasificaciones para los desechos sólidos h ~ s ~ i t a l a r i o s [ ~ ' , ~ ~ ] . Clasificación de la Clasificación del Clasificación de la Agencia
Organización Mundial departamento de salud de de Protección ~mbiental de de la Salud Alemania los Estados Unidos (EPA)
Residuos generales Residuos generales Cultivos y muestras Residuos patológicos Residuos patológicos almacenadas ñt.>iduos radiactivos Residuos radiactivos Residuos patológicos Residuos químicos Residuos químicos Residuos de sangre hurriaiia y Residuos infecciosos Residuos infecciosos productos derivados Residuos punzocortantes Residuos punzocortantes Residuos punzocortantes Residuos farmacéuticos Residuos farmacéuticos Residuos de animales
Residuos de aislamiento Residuos punzocortantes no usados
Los vehículos para el transporte de desechos hospitalarios deben ser estables, silenciosos,
cerrados, higiénicos, de diseño adecuado a la actividad y permitir el transporte con un
mínimo de esfuerzo. Como puede notarse en la siguiente figura 2.6.
idemcacj~n Skhna de contenedons baliza Y PO&-contenedores ,., /
/'-
escalon eza, pmtección retención de liquidos personal y bolsas de repuesto
I 1
Figura 2.6. Disposición típica de los desechos hospitalarios en un camión reco~ector[~'~.
Al planificar la recolección y transporte interno de los residuos generados en un centro de
atención de salud se debe considerar:
o El horario y la frecuencia de recolección, los que deberán ser conocidos por todo el
personal.
o Evitar las mtas de alto riesgo y seleccionar el recorrido más corto posible entre el
lugar de generación y el de almacenamiento.
o Identificar los vehículos de recolección y transporte interno de acuerdo al tipo de
residuo y desinfectarlos periódicamente.
o Los vehículos deben estar revestidos internamente con acero inoxidable o aluminio
para proporcionar una superficie lisa e impermeable, de tal manera que se eviten
derrames de cualquier materia. Las esquinas y ángulos deben cubrirse para prevenir la
acumulación de material residual. Debe estar provisto de una puerta con llave y un
sistema de ventilación,
o El vehculo que transporte residuos contaminados debe mostrar en la parte deIantera y
posterior una sefial pintada alusiva al tipo de residuo que transporta, con letras de por
lo menos 80 mm de altura.
o La altura de la plataforma o buzón de carga no debe exceder de 1,20 m. Cuando la
capacidad del vehícdo sobrepasa 1 tonelada, debe disponer de dispositivos mecánicos
de descarga.
o Una vez concluida la ruta, el vehículo debe ser limpiado y desinfectado en un lugar
adecuado. Los residuos del procesa se deben disponer adecuadamente.
o El vehículo debe tener el equipo y desinfectante necesarios para limpiar derrames
ocasionales.
Cuadro 2.5. Sim bolos de riesgopara transporte de desechos[51 l. Tipo de riesgo Símbolo
Biológico
Radiactivo
1
Figura 2.7. Dispos~cibn tiptca de Ios desechos hospitalarios para su
Los camiones destinados al transporte de basura hospitalaria pueden funcionar también
como equipo móvil para su tratamiento. Donde se debe considerar el proceso que realizan.
2.2.1.1. Procesos de tratamiento móviles
Actualmente se usan equipos móviles de tratamiento en muchos países. Las ventajas de
estos sistemas están en su facilidad de servir en distintos establecimientos. No es necesario
un espacio para la unidad de tratamiento en el centro de salud; y pueden ser usados en casos
de emergencia en hospitales de campaña. Por otro lado, en estas unidades se pueden colocar
cualquiera de las tecnologías de tratamiento, ya sea incineración, esterilización por
microondas, esterilización por vapor, haz de electrones, entre otros.
2.2.1.1.1. Incineración
Los residuos se queman bajo condiciones controladas para oxidar el carbón y el hidrógeno
presente en ellos. Este método se utiliza para tratar varios tipos de desechos (medicinas y
materiales plásticos). Los materiales no incinerables se desechan posteriormente. Los
incineradores deben contar con doble cámara; una primaria con temperatura entre 600 y
850 "C; y una secundaria con 1 200 "C, además de un con filtro y lavador de gases.
Las principales ventajas de este método son la reducción del volumen y masa del material a
ser dispuesto en los rellenos y la posibilidad de recuperar energía para generar vapor o
electricidad. Las desventajas son que las emisiones gaseosas pueden contener
contaminantes; y su operación y mantenimiento, dependiendo de su magnitud, pueden ser
complejos.
2.2.1.1.2. Esterilización mediante autoclave
En el tratamiento por autoclave, los residuos se exponen a altas temperaturas y alta presión
mediante la inyección de vapor, lo que permite destruir patógenos. Existen tres tipos de
autoclave:
o Autoclave de desplazamiento por gravedad. Opera a 12 1 "C de temperatura, y de
1 1 1.4 a 12 1.6 kPa (1,l a 1,2 atmósferas) de presión.
o Autoclave prevacío. Funciona a 132 "C de temperatura, y de 186.4 a 22 1 kPa (1,84
y 2,18 atmósferas) de presión.
o Autoclave de retorta. Trabaja a temperaturas superiores a 204 "C, y presiones
superiores a 2 067 kPa (20,4 atmósferas).
Comúnmente se utilizan temperaturas de 12 1 "C con un tiempo de residencia de media hora
o más dependiendo de la cantidad del residuo. Este método es fácil de instalar y operar.
Además, existen en el mercado autoclaves de diferente capacidad. Los factores
condicionantes su funcionamiento son la necesidad de utilizar una distribución homogénea
en la cámara cuando ésta no tiene sistema de rotación; la poca reducción del volumen de
residuos y el uso de equipo adicional para dosificar de vapor.
2.2.1.1.3. Esterilización mediante microondas
En este tipo de tratamiento, los residuos se trituran y se les inyecta vapor para asegurar la
absorción uniforme del calor, en ese estado, son impulsados a través de una cámara donde
se exponen a microondas. Los residuos se calientan hasta 95 "C durante 30 minutos. El
equipo normalmente usado opera con una frecuencia de 2.450 MHz y una longitud de onda
de 12,24 cm.
Las ventajas del método son su bajo consumo de energía, aproximadamente 270 kwkora;
deja irreconocibles los residuos y la descarga de efluentes es insignificante. Sus desventajas
son que presenta riesgo de liberar material tóxico volátil durante e l proceso de tratamiento;
la molienda está sujeta a fallas mecánicas y no se destruyen todos los parásitos ni bacterias.
En todos los procesos donde se reduce el volumen de los desechos mediante molienda se
aumenta el área de contacto de la basura. En consecuencia, se necesita más vapor y tiempo
de residencia para efectuar la esterilización.
2.2.2. Recolección de desechos sólidos industriales
Industrialmente, desecho es toda aquella sustancia, mueble u objeto deficiente, inservible,
inutilizado o sin uso directo (incluyendo los residuos de sustancias puras), cuyo propietario
quiere deshacerse del mismo o es obligado según las leyes nacionales. Se incluyen los
subproductos o restos de tratamientos. Estos desechos pueden ser ordinarios o especiales
también llamados peligrosos. Por desecho ordinario se consideran aquellos desechos
sólidos, gases, líquidos que no necesitan de tratamiento especial antes de ser dispuestos.
Mientras, los desechos peligrosos son aquellos desechos sólidos, líquidos, pastosos o
gaseosos que por su reactividad química y sus características tóxicas, explosivas,
corrosivas, radioactivas, biológicas, inflamables, volatilizables, combustibles u otras; o por
su cantidad y tiempo de exposición, puedan causar daño a la salud de los seres humanos y
del ambiente, incluyendo la muerte de los seres ~ ivos ' '~ ' 16'.
Los desechos peligrosos se clasifican en explosivos, inflamables, reactivo, tóxico al
ambiente, biológico infeccioso, corrosivo o como una mezcla de desechos ordinarios. Las
características que permiten clasificar a un desechos industrial como peligroso dependen de
la clasificación anterior. Éstas se detallan en las siguientes líneas.
Un desecho es considerado explosivo si tiene una constante de explosividad igual o mayor
a la del dinitrobenceno. Es capaz de producir una reacción o descomposición detonante o
explosiva a 25 "C y a 101 kPa (1.03 kg/cm2 ) de presión. Una sustancia es inflamable si
cuiiiple algunv de los siguientes criterios: es una solución acuosa con más de 24% alcohol
en volumen, es un líquido con punto inflamación inferior a 60.5 "C y con un punto de
ignición menor a 16 "C. No es un líquido pero es capaz de producir fuego por fricción,
absorción de humedad o cambios químicos espontáneos a 25 "C y 101 kPa (1 .O3 kg/cm2 ).
Lo constituyen gases comprimidos inflamables o ageriics oxidtuiica que cstirirulaii :a
combustión.
En el caso de las sustancias reactivas, éstas se consideran como tales si a una temperatura
de 25 "C y una presión de 101.3 kPa (1 atm) se polimeriza violentamente sin detonación.
También, si bajo las anteriores condiciones al ponerse en contacto con agua, en relación 5
partes de desecho a 1 ,3 o 5 de agua, reacciona violentamente formando gases, vapores o
humos. Este criterio es aplicable para contacto con disoluciones de pH ácido (HCi 1 N) y
básico (NaOH 1 N). Poseen en su constitución cianuros o sulfuros que al exponerse en
condiciones de pH entre 2 a 12.5 pueden generar gases, vapores o humos tóxicos, en
cantidades mayores a 250 mg HCNkg residuo o 500 mg H2Skg residuo.
La sustancia es capaz de detonar o reaccionar explosivamente si se expone a un agente
iniciador fuerte o si es calentado bajo condiciones de confinamiento; o simplemente, es
capaz de producir radicales libres.
Un desecho es considerado tóxico al ambiente si presenta concentraciones mayores a las
permitidas en el Reglamento sobre las caractensticas y el listado de los desechos peligrosos
industriales, según la prueba de extracción para toxicidad. En el caso de los desechos
biológicos infecciosos, se considera que una sustancia pertenece a dicho grupo si presenta
alguna de las siguientes propiedades: posee bacterias, virus u otros microorganismos con
capacidad de producir inflamación o infección. Contiene toxinas que causen efectos
nocivos en seres vivos.
Un desecho es considerado corrosivo si en estado líquido o solución acuosa posee un pH
menor o igual a 2, o mayor o igual a 12.5. En estado liquido o solución acuosa y a una
temperatura de 55 "C es capaz de corroer acero al carbón (SAE 1020) a una velocidad de
6.35 mrn o más por año.
Finalmente, cuando se tiene una mezcla entre uno o más residuos ordinarios con desechos
peligrosos, se tomará esta mezcla como un desecho peligroso.
Para el transporte de desechos industriales se deben atender una serie de requisitos para su
envasado, transporte y disposición final. Los recipientes para el transporte de esta clase de
basura deben ser cerrados herméticamente, pero con la posibilidad de abrirlos y cerrarlos.
Además, ser fabricados de material que no presente problemas de reactividad con el
desecho a almacenar en él, estar en buen estado y libres de fugas; y, los volúmenes
acumulados deberán ser tales que aseguren un adecuado almacenamiento ambiental.
Junto a estas características en cada recipiente se debe indicar el tipo de desecho peligroso
como aparatos de calefacción, alumbrado por incandescencia, con filamento resistente al
aire libre, accesorios para fumar, por ejemplo.
La carrocería, por su parte, debe presentar una forma adecuada y una solidez suficiente para
prevenir derrames en caso de accidentes. La altura del centro de gravedad del camión con
la carga no debe superar en un 110% respecto a la anchura de la vía del vehículo (distancia
entre los puntos de contado exteriores con el suelo de las llantas neumáticas, izquierda y
derecha del mismo eje).
Otro aspecto que la legislación nacional pide es la señalización en la parte trasera izquierda
de un disco indicando la velocidad máxima autorizada. Éste debe ser color blanco, con
quince centímetros de diámetro y con cifras indicativas en color negro, con una medida de
10 centímetros de altura por 6 cm de ancho.
En caso de transportarse gases o líquidos volátiles, el contenedor debe estar sellado en su
totalidad, tanto interna come externamente, con válvulas de escape. En caso de que el
vehículo cuente con tanques para el transpone de los desechos peligrosos, debe estar
construido o revestido con un material que no sufra corrosión debida al desecho que se
transporta.
Los transportistas debe limpiar cualquier desecho peligroso que permanezca posterior a la
descarga que ocurra durante la etapa de transporte. Todos estos restos se deben descargar
en una instalación de tratamiento.
En la etapa de carga, descarga y limpieza se debe seguir siempre las medidas de seguridad
del personal necesarias para asegurar la salud de los operarios involucrados en cada una de
esas etapas. El equipo de seguridad necesario dependerá de la característica de peligrosidad
de cada desecho manejado.
2.2.3. Recolección de desechos sólidos domésticos
La basura de tipo doméstico se considera todo tipo de desecho sólido que se genera en
instalaciones con fines residenciales, y que por sus características químicas, físicas o
biológicas no representa un peligro para el ambiente ni para la salud publica como lo hacen
los residuos hospitalarios o industriales. Aunque sus cualidades vuelven esta clase de
desechos menos peligrosos, su tasa de generación es superior. Pues, se encuentra
directamente relacionada con la cantidad de habitantes.
En la figura 2.8 se muestra la generación de basura para las municipalidades de San José,
Goicoechea, Tibás, Montes de Oca, Cunidabat, Moravia, Desamparados, Alajuelita,
Escazú, Vásquez de Coronado y Asem, en un período abarcado desde 1 978 hasta 2 003.
En ella se muestran las tendencias al alza en la producción de basura, siendo la
municipalidad de San José el principal generador individual de desechos sólidos.
250000 -
200000 -
150000 -
100000 -
50000 +OTRAS MUNICIPALIDADES
L I
Figura 2.8. Generación de basura en el área metropolitana de Costa Rica. Fuente: Dirección de Saneamiento Ambiental, Municipalidad de San José.
Al sumar las contribuciones individuales de las tres fuentes mostradas en la figura anterior
puede notarse la tendencia real de generación de basura.
I 1
Figura 2.9. Generación total de basura en el área metropolitana de Costa Rica. Fuente: Dirección de Saneamiento Ambiental, Municipalidad de San José.
La basura que en Costa Rica se considera de tipo doméstico posee una composición similar
a la mostrada en el cuadro siguiente.
Cuadro 2.6. Composición promedio de la basura en España y la basura metropolitana de
Plásticos 10,3 11,7 Papel y cartones 18,7 18,5 Otros 18,7 20,9
Como norma general los desechos peligrosos de tipo hospitalario o industrial no se deben
transportar junto con la basura municipal; pues aumentaría la cantidad de basura que
necesita un tratamiento especial. Estos desechos nunca deben ser transferidos, sino que
deben llevarse en el mismo vehículo desde donde se generan hasta el lugar de tratamiento y
disposición. Los camiones empleados en la recolección de basura doméstica, como los
destinados a la industrial y hospitalaria, deben ser totalmente cerrados y contar con
bandejas en la parte inferior que eviten el escape de lixiviados provenientes de la basura.
Estas sustancias son fuentes de contaminación química y biológica en las vías públicas.
Además, el sistema de compactación de las unidades de transporte debe permitir el
aprovechamiento del espacio; con la finalidad de aumentar la cantidad de materiales a
manipular.
Siendo un valor recomendable de compactación el cercano a 800 kg/m3, magnitud próxima
a la usada en los rellenos para la disposición final de desechos.
Inclusive, los vehículos para el transporte de desechos en la vía pública deben satisfacer los
siguientes requisitos:
o el transporte debe ser realizado al menor costo,
o la basura debe ser cubierta durante su traslado,
o el vehículo debe estar diseñado para conducirse en carreteras,
o la capacidad del vehículo debe ser tal que no impida el flujo vehicular,
o el método de descarga debe ser simple.
En el siguiente cuadro se muestran las características típicas de los camiones recolectores.
164,651 Cuadro 2.7. Datos típicos de los vehículos recolectores de desechos sólidos . Dimensiones totales
Volumen Volumen Ancho Alto Largo Metodo de Tipo de disponible Número recomendable vehículos V de ejes V A L descarga
(m (m3) (mm) (mm) (mm) Gravedad,
Camión con 2 a 9 2 7,6 2 030 a 2 800 a abertura de cargador 2440 2 540 3 800 compuerta
Tractor- Gravedad, camión con 10 a 30 3 30,6 2 290 a 5 590 a
inclinado- carreta 2440 3 800 11 430 golpeando
12400 9 100a Gravedad, Contenedor a 3o retornable 3 4 3 7
2440 a 2 700 10 000 inclinado- golpeando
CAP~TULO 3 TRATAMIENTO Y GESTIÓN DE RESIDUOS DE LA
PLANTA DE LAVADO
3.1. Criterios de dimensionamiento
Para dimensionar la planta de lavado para camiones recolectores de basura se consideraron
varias situaciones que se presentan a continuación:
o llegada aleatoria de vehículos recolectores de basura
o flota vehicular creciente
o existencia de máximos de servicio en la planta de lavado
o normalmente, no existe un estudio de tiempos de espera para las líneas de lavado de
los recolectores ni para la cantidad de éstas
o fomentar el ahorro de recursos como el agua
o fomentar las prácticas de salud ocupacional.
Considerando las situaciones citadas, se procedió a buscar un modelo que cumpliera con
bajos consumos de agua, niveles de seguridad laboral adecuados e interactuara de forma
controlada con el funcionamiento del relleno. Pues, la tendencia de los últimos años en el
sector industria ha sido el ahorro de recursos y el mejor funcionamiento de los procesos
operativos.
La variable de diseño de una planta de lavado es el flujo vehicular a ser atendido. Éste
muestra un comportamiento similar a la generación de basura. En el capítulo anterior se
mostró la generación de basura para las municipalidades de San José, Goicoechea, Tibás,
Montes de Oca, Cunidabat, Moravia, Desamparados, Alajuelita, Escazú, Vásquez de
Coronado y Asení, en un penodo abarcado desde 1 978 hasta el 2 003. Si se considera el
número total de viajes realizados en los últimos cinco años de operación puede notarse el
crecimiento indicado.
Cuadro 3.1. Cantidad de viajes realizados al relleno sanitario en los últimos cinco años. Fuente: Dirección de Saneamiento Ambiental. Munici~alidad de San José.
Año de recolección viajes realizados Cantidad de viajes diarios
A partir de los datos señalados en el cuadro 3.1 se obtuvo una proyección de tendencia
lineal para concebir la cantidad de viajes diaria a relleno sanitario, y establecer la capacidad
de servicio de la planta de lavado. Los coeficientes del modelo lineal aparecen en el
siguiente cuadro.
Cuadro 3.2. Coeficientes de la proyección lineal para la cantidad diaria de viajes. Enunciado Valor
Pendiente, a (viajeslaño) 4 715,3 Intercepto, b -9 352 610
Coeficiente de 0,9826
Utilizando el modelo anterior se proyectó el crecimiento de la flota vehicular diaria a ser
atendida diariamente hasta el año 2 008. El resultado se tabula en el cuadro 3.3.
Cuadro 3.3. Cantidad ~rovectada de viaies a relleno sanitario en los ~róximos cinco años. Aíío proyectado Cantidad proyectada de viajes al día
2 004 368 2 005 385 2 006 403 2 007 420 2 008 437
Siendo el valor estimado para el año 2 008 el valor final de diseño de la planta de lavado.
Pues, en Costa Rica el tiempo mínimo de vida útil para un relleno sanitario es precisamente
de cinco años.
Otro aspecto es el origen de la flota vehicular. En la figura 3.1 se observa el aporte de los
vehículos particulares a la disposición de desechos en los rellenos sanitarios que atienden
los cantones mencionados. Siendo la principal fuente si se compara con la cantidad de
viajes provenientes de municipalidades.
50.000 7
-t- Oíros cantones
I I
Figura 3.1. Cantidad de viajes realizados a relleno sanitario. Fiente: Dirección de saneamiento Ambiental, Municipalidad de San José.
Para estimar el crecimiento de la generación de basura, se obtuvo una proyección lineal
basado en los datos mostrados en el cuadro 3.4.
Cuadro 3.4. Cantidad de basura generada en los últimos cinco años. Fuente: Dirección de saneamiento Ambiental, Municipalidad de San José.
Cantidad de basura Cantidad de basura
Año de generación T Año estimada
T
Los coeficientes de la proyección lineal aparecen en el siguiente cuadro.
Cuadro 3.5. Coeficientes del modelo lineal para proyectar la cantidad de basura anual. Enunciado Valor
Pendiente, a (toníaño) 12 734,l Intercepto, b (ton) -25 073 467 Coeficiente de correlación, R~ (adimensional) 0,855 1
Según la Dirección de Saneamiento Ambiental de la Municipalidad de San José, en el año
2 003 los viajes a relleno sanitario de origen particular constituyeron el 52 % de los 90 755
hechos ese año. En la figura 3.2 aparece la evolución de la cantidad de estos viajes en
comparación con los municipales.
- - -
Figura 3.2. Origen de viajes realizados a relleno sanitario según municipios y particulares. Fuente: Dirección de Saneamiento Ambiental, Municipalidad de San José.
La flota particular resulta bastante heterogénea si es comparada con las municipales. Estas
últimas se constituyen de camiones recolectores propiamente; pero, la particular lo hace de
camiones de 1,5 toneladas, vagonetas, camiones contenedores de basura de hoteles o
vehículos de diversas capacidades. Esto resulta en diferentes gastos de tiempo, recursos y
técnicas de limpieza; pues, los vehículos no municipales transportan residuos que van
desde los tipos industriales hasta hospitalarios y de tipo biodegradables. En algunos casos
se necesita remover manualmente capas de desecho adheridas a la superficie interior de los
recolectores antes de lavarlos. Mientras en otras no se exige un gran esfuerzo. Además,
según el tamaño y la forma de los camiones los tiempos de limpieza se vuelven
heterogéneos. Por su parte la flota municipal se forma de camiones con características de
capacidad, dimensiones físicas y desechos de tipo ordinario comunes. Siendo más
homogéneo en la manera de lavarlos, el consumo de recursos y tiempos de limpieza.
Esto motiva a un análisis que permita establecer la instalación de más líneas de lavado para
atender los camiones con características distintas a los recolectores municipales. Y también,
en condicionar los métodos de lavado para basuras que no se remueven fácilmente con agua
a presión.
3.1.1. Interacción de la planta de lavado con el funcionamiento del relleno sanitario
El tiempo de residencia de un vehículo recolector dentro de un relleno sanitario resulta de
la interacción de todos los procesos donde éste participa. En un proceso típico, el camión
invertiría tiempo en:
o recorrer su ruta de recolección,
o trasladarse hasta el relleno sanitario,
o reportar su ingreso al relleno sanitario y realizar trámites,
o ingresar al relleno sanitario,
o ser pesado en la romana de entrada,
o dirigirse a la zona de trabajo donde se descargan los desechos,
o descargar los desechos sólidos transportados,
o salir de la zona de trabajo y trasladarse a la planta de lavado,
o ser lavado en la estación de limpieza correspondiente,
o y finalmente, retirarse del relleno.
o Además, de todos los tiempos de espera que puedan registrarse.
En los puntos antes citados pueden presentarse tiempos muertos a causa de filas de espera,
pues, la demanda de servicios puede superar la capacidad de atención instalada. Éstos
tiempos muertos deben minimizarse para utilizar los recursos disponibles de una manera
más intensiva. Ya sea, programando la llegada de los vehículos recolectores o ampliando la
capacidad de atención alojada. Las zonas de descarga y las líneas de lavado son los puntos
más sencillos de ampliar en el funcionamiento de los rellenos sanitarios, debido al menor
costo necesario si se compara con el pesaje o equipos del patio de descarga.
En estos procesos se da la situación de un grupo de clientes que se dispone a recibir un
servicio, y necesitan esperar para recibirlo. Formando, en consecuencia, una fila de espera.
La descripción matemática de los tiempos de llegada y lavado de los camiones recolectores
de basura se puede efectuar mediante la distribución de probabilidad de Markov. Siempre
que cumplan con la característica fundamental de la distribución de probabilidad de
Markov: "cualquier evento futuro dados cualquier evento pasado y el estado actual del de
sistema, es independiente del evento pasado y sólo depende del estado actual del
proceso'6401. De ser así, el tamaño de las filas de espera en la llegada de los camiones al
relleno sanitario y en la planta de lavado depende de la capacidad instalada de servicio. La
utilidad de realizar análisis de los tiempos de llegada y lavado de vehículos sirve para
justificar la cantidad de líneas de servicio que se deben instalar en el sistema de limpieza, la
capacidad de diseño y el comportamiento del sistema en el estado estable.
Antes de aplicar la teoría desarrollada en el tratamiento de datos con comportamiento
markoviano, se debe validar esta función de probabilidad. Pues, estos procesos no
presentan de manera exclusiva esta forma de distribución. Pueden describirse también con
distribuciones de Poisson, Erlang o Degenerada, por ejemplo. Para justificar el
dimensionamiento de la planta de lavado propuesta, se estudió el comportamiento de
tiempos de llegada y de lavado en un relleno sanitario. Al referirse a los tiempos de
llegada, los resultados de bondad de ajuste aparecen en el cuadro 3.6. Se analizaron la
cantidad de llegadas en períodos de cinco minutos. De éste cuadro puede notarse que son
muy comunes los períodos de gran llegada de vehículos. Respecto a la bondad de ajuste, se
acepta en prueba de hipótesis que la fünción de distribución de Markov representa el
comportamiento de los datos observados. Pues, el valor de Chi cuadrado obtenido fue de
3,5852, siendo menor al valor crítico de 7,8150 con 3 grados de libertad y un nivel de
confianza del 95 %.
Cuadro 3.6. Cantidad de llegadas a la planta de lavado en un tiempo dado para prueba de bondad de ajuste.
Cantidad de llegadas a la Frecuencia Probabilidad de Frecuencia Valor de Chi
planta de lavado observada Markov esperada cuadrado en 5 min F0 P Fe x2
N (Adimensional) (Adimensional) (Adimensional) (Adimensional) (Adimensional)
3 2 0,04687 2 0,0489 4 2 0,O 1673 1 0,9767 5 1 0,00597 O 0,6 162
En el caso de los tiempos de lavado, la distibución también se puede caracterizar con la
función de probabilidad de Markov. A partir de la prueba de hipótesis se acepta que la
función de distribución de Markov representa el comportamiento de los datos observados.
El valor de Chi cuadrado obtenido fue de 6,9925; mientras que para 3 grados de libertad y
un nivel de confianza del 95 % el valor crítico fue de 7,8 150.
Cuadro 3.7. Datos para tiempos de lavado usados en la prueba de bondad de ajuste. Cantidad de lavadas de Frecuencia Probabilidad de Frecuencia Valor de Chi
vehículos en la observada Markov esperada cuadrado planta de lavado
en 5 min iFO P Fe x2 N
(Adimensional) (Adimensional) (Adimensional) (Adimensional)
(Adimensional) 0,5 15 0,6 1990 2 1,6964 2,9894 1 ,o 9 0,3675 1 12,8628 1,6579 1,5 6 0,2 1788 7,6258 0,4405 2,o 4 0,12917 4,52 10 0,0678 2,5 6 0,07658 2,6803 1,8368
Conociendo que los tiempos de arribo y lavado de los camiones son del tipo markoviano,
se procedió a estimar el número de servidores que deben entrar en funcionamiento. Según
el dimensionamiento propuesto por cada servidor operan dos empleados con sus respectivas
bombas de lavado. Además, se considera una capacidad de diseño de 437 vehículos al día;
mientras el análisis de llegadas se hace con la tasa actual de arribos 290 vehículos al día.
La justificación que se debe seguir para instalar una o más líneas de lavado en la planta de
limpieza debe fundamentarse tanto en criterios técnicos como económicos. Los costos de
operar un camión anualmente, al igual que cualquier otro costo, son un factor que siempre
se trata de minimizar. Si uno de estos vehículos permanece mucho tiempo estacionado
implica un desperdicio de capital, material humano y recursos técnicos. También, si se
aumenta de manera exagerada la capacidad instalada de la planta y se operan todos sus
servidores esto implica un aumento de costos operativos en función de la capacidad de
servicio. Poner sobre el sitio de ubicación de la planta de lavado.
En el cuadro 3.8 aparecen los valores correspondientes a los costos de servicio
considerando el tiempo de operación de un camión y del servicio según el número de
servidores instalados. Y tomando a su vez la consideración de un minuto de espera.
Cuadro 3.8. Detalle de los costos totales de servicio según de los servidores instalados. Número de servidores
Enunciado S (Adimensional)
1 2 3 Costo operativo promedio de camión (élmin) $60,00 $60,00 60,OO
Costo promedio de línea de servicio (élmin) # 1 705,57 3 41 1,14 # 5 116,71
Costo de espera (élmin) 6 118,37 6 44,74 40,36 Costo total de servicio (élmin) # 1 823,94 3 455,88 $ 5 157,07
Del cuadro 3.9 se aprecia que solamente el aumento a dos líneas de servicio disminuye
considerablemente el costo del tiempo de espera. Pero, no así el costo de las líneas de
lavado instaladas. Volviéndose éstas la principal fuente de costos del servicio. En
consecuencia, la aumento de líneas de servicio no se justifica desde el punto de vista
económico.
Al estudiar la probabilidad del número de clientes en el sistema para ser atendidos se nota
que, según los datos del cuadro 3.9, existe la posibilidad de mantener 2 clientes en el
sistema sin importar si operan 1, 2 o 3 servidores. El uso de dos o tres líneas de lavado
para la población que se atiende beneficiaría la reducción de las filas de espera. Siendo
poco probable la permanencia de 3 clientes, inclusive una cantidad superior. Pero, el uso
de una línea de lavado en la planta muestra que se tendrán al menos 4 clientes en el sistema.
Dicha situación, de acuerdo a lo visto con la población muestreada y al servicio de limpieza
que se le brinda, resulta común. Debido a lo mostrado en tiempos de espera y costos
operativos, no se justifica un aumento de líneas de lavado. Pues, a pesar de que se tendría
una fila de espera de al menos 3 clientes; bajo esta condición se presentan los costos de
servicio más pequeños. Mientras que al aumentar los servidores para atender a la misma
población el costo operativo crece pero no el ingreso; que permanece constante.
Cuadro 3.9. Número de clientes más probable en espera según de los servidores instalados.
Número de clientes en espera CE
Probabilidad según número de servidores PM
(Adimensional)
(Adimensional) Un servidor Dos servidores Tres servidores
Además de los criterios mostrados, se deben considerar las características de la población
de vehículos que llega a la planta de lavado. Pues, dependiendo de sus cualidades y
necesidades de limpieza se necesita tomar algún cuidado adicional. En la población de
vehículos muestreada se notó que aproximadamente la mitad de los automotores es de tipo
municipal; y no se aplica en ellos ningún tipo de limpieza especial. Pero, en el caso de los
vehículos no municipales se tomaba especial cuidado cuando eran pertenecientes a la
empresa que administraba el relleno; y cuando los desechos sólidos necesitaban un
determinado cuidado. Por ejemplo, varios de los vehículos particulares que visitaban el
relleno transportaban desechos de tipo industrial que formaban capas sólidas que se
removían con espátulas. Este proceso se debía realizar antes de llevar el automotor a la
planta de lavado. Este comportamiento se puede estudiar mediante el uso de un árbol de
probabilidad como el mostrado a continuación. Las probabilidades mostradas en cada uno
de los cuadros corresponden a las relacionadas con la ocurrencia del evento citado en el
mismo.
LAVADO NORMAL 98,00%
LAVADO PROFUNDO
b
LLEGADA DE VEHICULO
4
-+ LAVADO NORMAL 83,40%
LAVADO PROFUNDO 16,60%
-+
NO MUNICIPAL -+ 5 1,90%
VEHICULO MUNICIPAL 48,1 O??
+
b
VEHICULO DE EMPRESA 42,50??
--b
LAVADO NORMAL 75,60%
57,50% -*
-+
LAVADO PROFUNDO 24,400/.
-+ VEHICULO m0 A EMPRESA
De este árbol de probabilidad se nota que prácticamente, los vehículos particulares de esta
población se deben destinar a procesos más profundos de limpieza antes de ser conducidos
a la planta de lavado. Esta limpieza previa exige que se lleven los vehículos a
estacionamientos donde se atiendan sin alterar negativamente el funcionamiento del
relleno o de la planta. Las posibilidades de que se deba realizar esta limpieza en el caso de
los camiones pertenecientes a la empresa que administra el relleno es menor a 4 %,
mientras en los demás camiones no particulares es menor al 8 %; y en el caso de los
municipales menos del 2 %. Implicando esto un espacio, previamente dispuesto en el
relleno sanitario, con capacidad estacionar dichos vehículos.
3.1.2. Dimensionamiento de planta
El sistema de lavado para camiones recolectores de basura debe responder de forma
conjunta a varios aspectos para ser funcional. El modelo propuesto de planta de lavado se
desglosa en los siguientes aspectos:
o Distribución de planta
o Aspectos constructivos del área de lavado
o Aspectos operativos de la planta de lavado
o Aspectos de seguridad laboral
o Generación de residuos
o Dimensionamiento del sistema de tratamiento de agua residual
Estos puntos se detallan por separado en las líneas posteriores.
3.1.2.1. Distribución de planta
La distribución de planta seleccionada corresponde a la de una planta a orilla de camino.
Ésta permite limpiar los camiones conforme se retiran de la zona de descarga de basura, se
detienen en la zona de lavado y luego se dirigen a la salida del relleno sanitario. El tanque
de almacenamiento de agua y el sistema de tratamiento de aguas residuales se colocaron en
la parte lateral, con la finalidad de no entorpecer el paso de recolectores, y facilitarse el
mantenimiento del equipo o realizarse ampliaciones.
Además, se disminuye la contaminación visual utilizando arbustos en los cercas para
cubrir la parte trasera de la planta de lavado. El sistema de tratamiento se debe disponer en
la dirección del viento predominante para disminuir las molestias por la posible generación
de malos olores. Frente al patio de lavado se destinó una construcción que serviría de
bodega; y contendría casilleros, 1 baño, 1 sanitario, bombas de agua y demás equipo de
trabajo.
La zona de lavado se dispondría con un techo e iluminación para proteger a los trabajadores
del sol y la lluvia durante su jornada laboral.
La ubicación de la planta de lavado se favorece si se realiza en la orilla del camino de salida
del relleno. Esto se debe a que se puede controlar fácilmente el lavado de cada vehículo que
abandone el sitio, no se necesitan parqueos extensos para estacionar los camiones y la única
interferencia provocada a los camiones es la espera para su lavado, antes de salir del relleno
sanitario.
La distribución de la planta de lavado seleccionada se muestra en la figura 3.3, mientras
una vista lateral se presenta en la figura 3.4.
1
Tigura 3.3. Distribución de planta para el sistema de lavado de camiones recolectores.
En la figura 3.4 se muestra el corte de la planta según la vista AA seihlada en la figura 3.3.
AREA DE EQUIPO
3.1.2.2. Aspectos constructivos del área de lavado
La parte más importante del patio de lavado es el pedestal para estacionamiento de
camiones. Para el sistema propuesto el pedestal se dimensionó para una largo de 20 000
mm, 10 000 mm de ancho y 150 rnrn de profundidad. Éste se debe construir utilizando
concreto armado con una pendiente mínima del 1% hacia los drenajes. La mezcla de
concreto debe consistir en razones de 2.5:3:1 en arena, piedra y cemento para poseer una
resistencia mínima de 20,60 h4N/m2 (210 kg/cm2). Las losas de dicho pedestal deben tener
un espesor mínimo de 150 mm. Las varillas utilizadas para su armazón deben ser
fabricadas en acero de 54 de pulgada de diámetro, y unidas en un enrejado a distancias de
200 mm unas de otras mediante puntos eléctricos o alambre negro.
El tipo de superficie a utilizar en la planta debe ser de concreto para garantizar una
adecuada operación de los vehículos y resistencia al diesel, por lo cual se evita el uso de
pavimentos asfálticos en esta área. El pedestal también debe construirse de manera que no
se deforme o sus chorreras se separen por acción del peso de los camiones. En la práctica
se recomienda instalar las chorreas con llaves de tope para evita las separaciones y
levantamiento de bordes. Éstas llaves de tope consisten en un canal lateral en forma de V
en una de las placas del pedestal y una convergencia también en V para la placa que topa,
según se nota en la figura 3.4. El techado de la planta de lavado se debe instalar a una
altura mínima de 3 800 mm para permitir el paso de automotores sin ningún problema.
Las paredes de la bodega se deben construir con block y concreto para dar resguardo
adecuado a los sistemas de bombeo y herramientas utilizadas. Las dimensiones estimadas
para la bodega son: largo 10 000 mm; ancho 5 000 rnrn y 2 200 mm de alto. En esta
bodega se debe instalar un sanitario, un orinal, un área de casilleros; además, de una
oficina pqueíla para atender los asuntos administrativos de la planta de lavado. Contiguo a
la oficina se deben instalar las bombas, compresor, extintor, herramientas y equipo de
primeros auxilios.
Por su parte, en la zona de lavado el techo se debe construir con a una altura mínima de
4 000 mm del suelo. Los carriles de servicio tendrán un ancho mínimo de 3 600 mm y un
largo de 20 000 mm, junto a estos, una zona de paso peatonal de 1 500 mrn mínimo de
ancho para los operarios. Y no se debe permitir en ellos el estacionamiento de vehículos
que obstruyan el flujo vehicular. La planta de lavado se dispondrá de un sistema de
drenajes compuesto de un drenaje pluvial y otro sanitario. El drenaje pluvial captará todas
las aguas de lluvia provenientes de los techos, pues la zona de circulación será cubierta para
proteger a los operarios del clima y pedestal de concreto de la caída directa de agua para
evitar su erosión. Las aguas pluviales se canalizarán al drenaje municipal. Advirtiendo
también que estas aguas no se deben mezclar directamente con las aguas residuales del
proceso de lavado. El drenaje sanitario debe captar exclusivamente las aguas provenientes
de los servicios de lavado y conectarse al sistema de tratamiento para aguas residuales
correspondiente.
Con la finalidad de asegurar una buena iluminación se deben instalar 7 puntos, con 8
fluorescentes (de 6 000 lúmenes por tubo fluorescente).
PEDESTAL PEDESTAL
i
Figura 3.5. Detalle de la llave de tope para pedestal.
En los sistemas de desalojo (tanto drenajes como tuberías que se instalen) la pendiente
mínima debe ser del 2%, y en cada caso debe adaptarse a las condiciones topográficas del
terreno. Siendo los conductos de un diámetro mínimo de 100 mm (4"). Los materiales de
construcción pueden ser PVC o concreto. La profundidad de la excavación para alojar las
tuberías de drenaje será de tal manera que permita su descarga a un cuerpo de agua
receptor. Pero, nunca menor a 600 mm de profundidad desde el nivel de piso terminado a
la parte superior del tubo, sin que esto último altere la pendiente mínima establecida. Los
recolectores de líquidos como registros, areneros y trampas de grasas y combustibles, se
deben construir de concreto armado o polietileno de alta densidad. Las rejillas metálicas
para los recolectores se instalan en acero inoxidable cubierto de pintura anticorrosiva. Por
su parte, el tanque para almacenamiento de agua necesita una capacidad de 30.0 m3 y
posibilidad de recibir agua desde cañería o pozo para satisfacer la demanda diaria. Las
dimensiones escogidas para el tanque de almacenamiento de agua son:
o Profundidad = 1,40 m
o Ancho = 3,00 m
o Largo = 10,O m
Un ejemplo de tanque de captación se muestra en la figura 3.6.
l I
Figura 3.6. Tanque de almacenamiento de agua1881.
3.1.2.3. Aspectos operativos de la planta de lavado
La planta de lavado propuesta se dispone de una línea de servicio con 2 operarios
encargados del lavado a presión y uno de aplicar el agente desinfectante a los camiones.
Éstos deben limpiar los camiones aplicando el agua a presión desde la parte delantera hacia
la trasera y de arriba hacia abajo.
Cada operario debe atender un costado del camión para lavar con agua, mientras el tercer
operario dosifica del limpiador. En el proceso es importante prestar especial cuidado a
todas las ranuras, bordes y partes bajas de los recolectores. También, se debe usar el agua a
presión para limpiar el interior de los vehículos y remover todos los residuos posibles
(materiales sólidos, lixiviados).
En algunas situaciones es necesario emplear palas con la finalidad de despegar capas de
material sumamente adheridas a la superficie interna del camión. Dependiendo del origen
del desecho; pues, en el caso de basura biodegradable (cáscaras de fmta, restos de comida)
no es necesario ante la facilidad de removerlo. No así en ciertos desechos industriales.
Después de retirar los desechos sólidos presentes en el recolector, se debe aplicar un agente
desinfectante-bactericida de tipo inorgánico en el chasis y carrocería del vehículo. El agente
de limpieza se puede aplicar con una bomba de espalda común.
En la figura 3.7 el esquema del proceso del lavado de camiones recolectores de basura en
un relleno sanitario. En él se puede notar el ingreso del vehículo al área de lavado, seguido
del proceso de lavado con agua a alta presión.
Después, se procede a aplicar el agente limpiador al automotor y finalmente se presenta la
salida del mismo.
ENTRADA DE VEHICUL O LAVAD O DE VEHICUL O
DESINFEC CION DE VEHICUL O
I J
Figura 3.7. Diagrama de flujo de proceso del lavado de recolectores de basura.
En el cuadro 2.1 se detalló el equipo comercialmente disponible para realizar la limpieza de
camiones. Para el lavado a presión se escogieron bombas Portátiles HD 658, con flujo de
operación de 1,33E-4 m3/s (480 L/h) y potencia de 3 kW. Éstas poseen una presión de
descarga de 15 168 kPag (2 200 psig), con mangueras de 6 m de longitud para altas
presiones, hechas de polímetros reforzados, y lanzas de lavado con boquillas de acero, con
ángulos de dispersión de 30".
3.1.2.4. Aspectos de seguridad laboral
Los aspectos de seguridad laboral detallados en el presente apartado se limitan al tipo de
equipo mínimo que los operarios necesitan. En un capítulo posterior se abarcan con mayor
profundidad estos aspectos y los diferentes criterios útiles para disponer de los equipos,
herramientas y locales de trabajo. Los equipos mínimos necesarios para la seguridad de los
trabajadores en una planta de lavado son: máscara o caretas respiratorias para prevenir la
exposición directa gases, vapores, polvo u otras emanaciones nocivas para la salud; gafas y
pantallas protectoras para proteger los ojos de las proyecciones de partículas; cascos con
capacidad de absorber impactos; guantes, trajes impermeables y calzado industrial con
punta de acero. Con la finalidad de proteger el cuerpo contra la humedad excesiva y
sustancias peligrosas propias del proceso de lavado. Cuando se presta limpieza a los
camiones es recomendable", ', 13' que se realice en dirección a favor del viento para evitar
que los residuos removidos caigan sobre los trabajadores; y a la vez, éstos se mantengan lo
más secos posible.
El botiquín de primeros auxilios necesita una cantidad mínima de artículos para cumplir la
norvativa nacional en seguridad laboral[13], siendo estos: apósitos de gasa estéril, vendas
de gasa, esparadrapos, algodón absorbente, antiséptico de uso externo, tabletas analgésicas
y antipiréticas, tijeras, colirios, goteros, alcohol comercial de 70°, agua oxigenada, entre
otros.
Para combatir los incendios y el riesgo de su£% daños con sustancias peligrosas es
importante instalar duchas de seguridad, y lavaojos cerca de las áreas donde se manejan
químicos o pueda presentarse riesgo de fuego. La persona dañada debe ser capaz de ubicar
las unidades en no más de 10 segundos, y colocarse a una distancia máxima del sitio de
trabajo entre 15 y 30 metros.
Entre los cuidados contra incendios es valioso tener a disposición mantas contra incendios
impregnadas con gel para envolver víctimas de un incendio, o para envolver algún objeto
encendido. Además, en la zona de labores debe colocarse extintores portátiles con capacidad
de apagar incendios de los tipos A (maderas, cartones, telas), B (líquidos inflamables y
combustibles) y C (equipo eléctrico energizado). Los extintores portátiles deben estar
colocados en lugares visibles con agentes de polvo quúnico de 50,O kg de capacidad, y un
tiempo de descarga de 30 s a 6 m de distancia del fuego.
3.1.2.5. Generación y gestión de los residuos
En las plantas de lavado los principales tipos de desechos son los sólidos y los líquidos. Los
contaminantes de tipo gaseoso no son tan representativos. Pues, durante la operación
misma de la planta de lavado no se producen humos, vapores o gases que resulten
perjudiciales. Todos estas sustancias aparecen ante la operación de los camiones
recolectores. Los desechos sólidos que comúnmente se encuentran en las plantas de lavado
se originan del proceso de limpiem mismo; aparecen cuando se desprenden de los
camiones restos de basura adherida. Por su parte, la basura de tipo indus- necesita ser
removida con Ia ayuda de otros metodos, como lavado con escobones. En cambio, los
recolectores con desechos biodegradables, como restos de mercado, no presentan gran
dificultad en su limpieza. Según la Dirección de Saneamiento Ambiental de la
Municipalidad de San José, se genera un volumen diario de 1 m3 de desechos sdlidos sin
compactar en la planta de lavado por cada 16 recolectores lavados. Estos desechos se
pueden depositar en el mismo relleno sin mayor dificultad. Y se pueden acumular en
recipientes con capacidad de al menos 1,5 a 2 m3 en la misma planta de lavado mientras se
realizan los lavados correspondientes.
Los desechos líquidos producidos en la planta de lavado son el principal contaminante
generado. Estos residuos se componen principlrnente de mezclas de jabones, detergentes
s61idos wmo tierra, materia biodegradable y plhticos. La composicibn típica para centros
de lavado de vehículos, según AIfd2l1, corresponde a la mostrada en el cuadro 3,lO.
dichos valores pueden servir como guía porque en el caso de los re~~lectores de basura es
normal esperar valores de sdidos, turbidez y demanda bioquimica de oxígeno mayores a
los tabulados. También, es común encontrar niveles de acidez bastante altos en esta agua;
principal causa de la comsidn en las rejas metálicas & los drenajes.
Caadro 3.10. Caracteristicas del agua residual de centros de lavado de vehicd~["~. Característica Concentracibn
alidos totales, ST (m@) 850 Sólidos suspendidos, SS (m&) 300 Sólidas disueltos, SD (mg/L) 200 Sólidos sedirnentables, SSed (U) 8 Demanda bioquirnica de oxígeno, DBO (m&) 200 Potencid de hihhgeno, pH (adim) 10 Turbidez, (unidades de turbidez) 70 Color, f uniddes de color) SO Grasa y aceites, GyA (rngllL) 40 Alcdinihd, (mg C a C W ) 150
Para disminuir la cantidad de efluentes se debe manejar un control del tiempo utilizado para
el lavado de cada vehículo. Pero, resulta difícil ante la negativa de los operarios de
colaborar en muchas ocasiones. Y ante el hecho de que el agua se utiliza para lavar la
superficie del pedestal rápidamente.
Según el Código Industrial Internacional Unificado, las estaciones de lavado de camiones
recolectores de basura se identifican con el código CIN 7116a. Y la legislación
costarricense exigen los parámetro máximos de descarga mostrados en el cuadro 3.1 1
Cuadro 3.11. Límites de vertido de aguas para centros de lavado de vehículos['21.
Parámetro Alcantarillado Cuerpos de agua sanitario
Demanda química de oxígeno, DQO (mg/L) 1 O00 - Demanda bioquímica de oxígeno, DBO (m&) 300 40 Sólidos suspendidos, SS (m&) 500 60 Sólidos sedimentables, SSed (mWL) 1 1 Grasas y aceites, GyA (m&) 1 O0 30 Potencial de hidrógeno, pH (adim) 6 - 9 5 - 9 Temperatura, T ("C) T I 40 1 5 S T 1 4 0
El agua alimentada a los sistemas industriales no se consume totalmente en el proceso.
También se pierden en otros usos y mediante evaporación e infiltración al suelo. Pero, con
fines de dimensionamiento del sistema de tratamiento se considera que todo el flujo
alimentado al proceso se traslada al sistema de tratamiento de aguas residuales.
Para facilitar el escurrirniento de las aguas de lavado, la plataforma de lavado necesita
construirse de concreto reforzado, con una inclinación de 1% con respecto a la horizontal
para permitir el escurrido rápido. Donde el sistema de cunetas alrededor de la plataforma
se encarga de canalizar estos fluidos hacia el sistema de tratamiento.
El sistema de tratamiento de las aguas residuales de la planta de lavado se describe a
continuación. Como primer paso, se deben instalar rejillas para evitar que esta agua arrastre
de sólidos grandes como latas o bolsas de plástico que hallan quedado remanentes en los
camiones. Este tipo de desecho sólido se debe separar y colocarse en recipientes para su
disposición final en relleno sanitario.
Para disminuir los sólidos gruesos (como hilachas, plásticos, por ejemplo) y sólidos más
finos (como tierra y otros), se deben colocar dos tamices en serie, uno para cada tipo de
sólidos. Luego, para bajar la concentración de grasas y aceites en el agua de desecho se
necesita colocar un desgrasador. Además, para eliminar los productos químicos presentes,
se debe instalar un filtro con piedra caliza, seguido de un filtro con carbón activado para
eliminación de color y olor de las aguas de desecho. Estos filtros pueden ser de tipo lento
para ahorrar costos por bombeo que requieren los rápidos. Finalmente se debe colocar una
tanque con sistema de aereación. Al final del sistema, se instala una unidad de desfogue
para evitar el retorno del efluente y tomar muestras para análisis. Todos los lodos que se
recogen en este sistema de tratamiento se ponen luego en cubetas para llevarlos al relleno
sanitario y disponerlos en una fosa destinada para ellos.
En la figura 3.8 aparece un diagrama del sistema de tratamiento de aguas residuales de la
planta de lavado. Obsérvese la disposición que tienen los equipos para purificar el efluente.
TAMIZ SEPARADOR DE GRUESOS
ENTRADA DE AGUA
TAMIZ SEPARADOR DE FINOS I I
I I I I I I
I UNIDAD DE DESFOGUE I Pigan 3.8. Diagrama de flujo del sistema de tratamiento de desechos liquidod2l1.
DE DESECHO 1 ' " " 1
El flujo que debe manejar este sistema de tratamiento es de 3.79E-3 m3/s (24 m3/día),
considerando se laboran 12hldía éste valor es el flujo de diseño, considerando un factor de
protección de 15%. Para evitar los consumos de electricidad por bombeo se debe construir
el sistema en pendientes. Así el afluente se mueve bajo efecto de la gravedad. Del mismo
modo que los lodos abandonan los equipos. Éstos se pueden retirar cada mes o en menos
tiempo de acuerdo con la generación de los mismos. Para este caso particular, se estimó
que la tubería del efluente puede ser tubo PVC de 100 rnm de diámetro nominal, lo mismo
que la que comunica una etapa de tratamiento con la siguiente. La longitud debe ser de 2 m
a partir de las rejas.
Las rejas seleccionadas para el sistema de tratamiento deben separación de 10 mm entre
ellas, también instalarse con una relación de longitud-altura de 2:3 para aumentar su área
efectiva de acción. Los tamices seleccionados para la separación de sólidos se construyen
en acero inoxidable y su alimentación se efectúa por gravedad con tubería de 100 m . ,
estando su salida por su parte inferior. Según ~l fard~ ' ] , las dimensiones fisicas para los
tamices que pueden funcionar en este tipo de operaciones son:
o Ancho = 0,3 m
o Longitud de arco = 0,3 m
o Distancia entre orificios = 2,s mm y en forma de cruz
o Diámetro de orificios para gruesos = 0,5 mm
o Diámetro de orificios para finos = 0,075 mrn
o Diámetro de tubería de descarga = 100 mm
El desgrasador, por su parte, se estimó con las subsiguientes magnitudes de construcción:
o Ancho = 1,O m
o Longitud del desgrasador = 2,O m
o Profundidad del desgrasador = 2,O m
o Volumen del desgrasador = 4,O m3
o Diámetro de tubería de descarga = 100 mm
Al fondo del desgrasador, la pendiente debe ser del 4% para que los lodos se acumulen
hacia el final, de donde sale una tubería por gravedad de 100 rnm con compuerta. Para su
recolección en cubetas y disposición final en le relleno sanitario. En el caso de los filtros
lentos, éstos son iguales hasta la capa final. Menos en sus materiales, pues el primero debe
ser de caliza y el segundo de carbón activado. La cama de filtración se compone una
profundidad de 45 mm en piedra bruta. Después 15 mm de piedra cuarta, luego 15 mm de
piedra quinta, 15 rnrn de arena y por último 90 mm de material que en el primer filtro es
caliza y en el segundo carbón activado. Como el filtro tiene una profundidad de 0.2 m; se
puede dejar del borde de arriba para la alimentación y distribución del efluente. Las
dimensiones físicas y parámetros del filtro son:
o Ancho del filtro = 1,O m
o Largo del filtro = 1,O m
o Profundidad el filtro = 0,2 m
o Tiempo de residencia = 2,2 min
o Volumen de filtrado = 0,5 m3
o Flujo a tratar = 3,79E-3 m3/s
o Diámetro de tubería de descarga = 100 mm
En el fondo estos filtros debe poseer un piso en forma trapezoidal que termine con un canal
central que tiene un tubo de 150 mm totalmente perforado donde se recoja el agua filtrada.
Para la distribución del líquido que entra en la superficie de cada filtro deben ir dos tuberías
de PVC de 1.0 m de largo cada uno. Cada tubería debe tener un diámetro de 100 mm, e ir
cortada a la mitad, poseer una pendiente de 2% para facilitar el flujo del agua que entra el
filtro por gravedad, con orificios de 50 mm de profundidad con un ángulo de 45" y
separados cada 50 mm .
El tanque con aereación se necesita instalar como etapa última de sistema de tratamiento.
Esta caja de registro tiene en la tubería de 100 mm. Esta entra en el centro de la caja y llega
hasta el fondo, donde en el fondo hay una cruz de accesorio de donde sale tubería en cada
pared lateral por el centro y paralelo al fondo, sube lateralmente hasta media pared; donde
con un codo de 90" sube un tubo que conecta a todos los lados. Estos tubos tienen orificios
de 2 mm de profundidad y cada 50 mm, en ángulos de 90" arriba, abajo, a la derecha y a la
izquierda. El fondo es un poco inclinado para limpieza. Los orificios son para alimentar aire
desde un compresor, cuya potencia debe ser mínimo de 7,5 kW (10 hp). Es una caja de
registro para muestreo pero con aereación. Las dimensiones de este tanque son de 1,5 m x
0,5 m x 1,O m y tiene un tubo en U en la descarga final con el objeto de que si hay una
crecida en el cuerpo receptor final, no se devuelva y haya un contraflujo en el sistema. El
tanque debe tener una tapa para su inspección. ~lfaro[*'I recomienda que se construyan en
bloc de 10 x 20 x 40, rellenos con concreto y fijados con varilla # 3, colocada cada 250
mm y con cimiento de 100 mm de espesor. El fondo o piso debe ser de concreto chorreado
sobre suelo compactado.
Una vez que sale de esta última etapa, el agua residual se puede descargar de manera segura
en alcantarillado o cuerpo de agua, cumpliendo con lo establecido en el Reglamento
nacional sobre vertido de aguas residuales. Este sistema de tratamiento estaría generando
24 m3/día, por lo cual se deberían muestrear los parárnetros citados en el cuadro según la
frecuencia indicada.
Cuadro 3.12. Frecuencia de muestreo para perámetros en planta de lavado[12]. Parámetro Frecuencia de muestre0
Demanda química de oxígeno, DQO (mgk) Semestral Demanda bioquímica de oxígeno, DBO (mg/L) Semestral Grasas y aceites, GyA (mg/L) Semestral Caudal (m3/d) Semanal Sólidos sedimentables, SSed (mWL) Semanal Potencial de hidrógeno, pH (adim) Semanal Temperatura, T ("C) Semanal
En las figuras 3.9 y 3.10 se muestra la distribución del sistema de tratamiento de desechos
líquidos para la planta de lavado de vehículos recolectores.
pared lateral por el centro y paralelo al fondo, sube lateralmente hasta media pared; donde
con un codo de 90" sube un tubo que conecta a todos los lados. Estos tubos tienen orificios
de 2 mm de profundidad y cada 50 mm, en ángulos de 90" arriba, abajo, a la derecha y a la
izquierda. El fondo es un poco inclinado para limpieza. Los orificios son para alimentar aire
desde un compresor, cuya potencia debe ser mínimo de 7,5 kW (10 hp). Es una caja de
registro para muestreo pero con aereación. Las dimensiones de este tanque son de 1,5 m x
0,5 m x 1,O m y tiene un tubo en U en la descarga final con el objeto de que si hay una
crecida en el cuerpo receptor final, no se devuelva y haya un contraflujo en el sistema. El
tanque debe tener una tapa para su inspección. ~ l f a ro [~ ' l recomienda que se construyan en
bloc de 10 x 20 x 40, rellenos con concreto y fijados con varilla # 3, colocada cada 250
mm y con cimiento de 100 mm de espesor. El fondo o piso debe ser de concreto chorreado
sobre suelo compactado.
Una vez que sale de esta última etapa, el agua residual se puede descargar de manera segura
en alcantarillado o cuerpo de agua, cumpliendo con lo establecido en el Reglamento
nacional sobre vertido de aguas residuales. Este sistema de tratamiento estaría generando
24 m3/día, por lo cual se deberían muestrear los parámetros citados en el cuadro según la
frecuencia indicada.
Cuadro 3.12. Frecuencia de muestreo para perámetros en planta de lavado[12]. Parámetro Frecuencia de muestre0
Demanda química de oxígeno, DQO (m&) Semestral Demanda bioquímica de oxígeno, DBO (mg/L) Semestral Grasas y aceites, GyA (m&) Semestral Caudal (m3/d) Semanal Sólidos sedimentables, SSed (rnL/L) Semanal Potencial de hidrógeno, pH (adim) Semanal Temperatura, T ("C) Semanal
En las figuras 3.9 y 3.10 se muestra la distibución del sistema de tratamiento de desechos
líquidos para la planta de lavado de vehículos recolectores.
TAMIZ DE GRUESOS
TAMIZ DE FINOS DESGRASADOR FILTRO DE
CALIZA
FILTRO DE CARBON
ACTIVADO DESFOGUE DE /
Figura 3.9. Diagrama de distribución del sistema de tratamiento de desechos líquidos.
TAMIZ DE GRUESOS
TAMIZ DE FINOS DESGRASADOR FILTRO DE
CALIZA
FILTRO DE CARBON
ACTIVADO
UNIDAD DE DESFOGUE
Figura 3.10. Diagrama de distribución del sistema de tratamiento vista AA.
CAP~TULO 4 HIGIENE Y SEGURIDAD OCUPACIONAL
4.1. Conceptos básicos
La seguridad y salud ocupacional son aspectos importantes en el ámbito industrial. Muchas
empresas, principalmente en naciones desarrolladas, notaron que mejores condiciones de
trabajo y salud del trabajador aumentan el desempeño de los operarios y del proceso
productivo. Dentro de la legislación costarricense los aspectos referentes a la seguridad e
higiene del trabajo se detallan en la Constitución Política, el Código de Trabajo y el
Reglamento de Seguridad e Higiene del Trabajo [I, 2, 131
Pero, desde el punto de vista técnico varias situaciones que se presentan en la actualidad en
la industria costarricense no quedan contempladas en estas leyes; debido a que éstas se
establecieron en la década de los cuarenta y setenta del siglo veinte. Con la finalidad de
complementar con criterios más actuales se consultaron normativas y manuales de
seguridad laboral de varios organismos especializados como: el Consejo de Salud
Ocupacional de Costa Rica (CSO), la Organización Internacional del Trabajo (OIT), la
Organización Mundial de la Salud (OMS), la Organización Panamericana de la Salud
(OPS), el Consejo Europeo de Industria Química (CEFIC), la Agencia de Administración
de Salud y Seguridad Ocupacional (OSHA) y el Instituto Nacional para la Salud y
Seguridad Ocupacional (NIOSH).
Para efectuar la evaluación de salud ocupacional del personal de plantas de lavado se deben
establecer los principales agentes que puede alterarla. Según Hemández y otros[381, la salud
es el equilibrio que debe existir entre el hombre, su medio ambiente y los agentes existentes
en él; y se define no sólo como la ausencia de enfermedad sino como el más completo
estado de bienestar físico, psíquico y social. Por ello, es necesario conocer lo relacionado a
los objetos o situaciones que en determinadas circunstancias pueden producir un daño al
organismo de los trabajadores.
Estos factores o agentes son múltiples pero, en general, pueden dividirse en tres grupos:
o Según origen del agente en el proceso de trabajo
o Según los factores relacionados con las condiciones bajo las cuales el individuo
realiza sus actividades
o Los relacionados con el ambiente en el cual se encuentra el trabajador
Los agentes de riesgo laboral también se pueden dividir en cinco clases de acuerdo con sus
características, como se detalla en el cuadro 4.1.
Cuadro 4.1. Clasificación de agentes de riesgo laboral [38,57,83 y 931
Agentes Agentes Agentes Físicos Agentes Agentes Químicos Biológicos Ergonómicos Psicosociales
Virus Ruido Exposición a Polvos Alcoholismo agentes
Humos
Rocíos
Bacterias
Hongos
Vibraciones Tipo de Tabaquismo exposición ~eñdencia a Presión Tensión enfermedades Uso o no de as (ratas, Falta de
Temperatura equipo de integración
4.1.1. Agentes físicos
Los agentes físicos son los que agrupan condiciones peligrosas o desfavorables de
iluminación, calor o fiío extremos, ruido y humedad excesivos; manejo de corriente
eléctrica, exceso o disminución de presión atmosférica, presencia de polvos en la
atmósfera, radioactividad. De éstos, los agentes físicos que actúan en el individuo
produciendo alteración por efecto de sus características son: las temperaturas elevadas, el
ruido y vibraciones, excesos de presión y radiaciones.
4.1.2. Temperatura
Cuando se habla del efecto que la temperatura ejerce sobre los seres humanos es necesario
comprender la naturaleza de la transferencia del calor. Una persona, como producto de sus
procesos vitales, produce una cierta cantidad de energía que disipa al ambiente. Los
humanos liberan calor por: radiación, convección, conducción y evaporación de sudor.
Estos procesos, junto a la generación de calor del organismo, permiten al cuerpo mantener
una temperatura cercana a 36,5 "C. La radiación del cuerpo a superficies más fiías, ocurre
en la región iníi-arroja del espectro; dentro de este ámbito la piel es casi un buen radiador.
La convección es una vía importante de redistribución de calor dentro del cuerpo a través
de la circulación sanguínea. La evaporación del sudor es el medio más importante para
mantener la temperatura del cuerpo; debe señalarse que, aunque no exista una cantidad
considerable de sudor, siempre se tendrá una pérdida continua de calor en forma de vapor
de agua (en el aire exhalado y por difusión a través de la piel). La transmisión de calor entre
el cuerpo humano y el ambiente depende de manera fundamental de la velocidad del viento,
y la temperatura del aire y la humedad presentes. Los resultados perjudiciales de la
temperaturas sobre el trabajador se observan en la disminución del desempeño del trabajo
físico, las actividades psicomotoras y mentales. En el cuadro 4.1 se muestran las máximas
temperaturas según la intensidad del trabajo.
Cuadro 4.2. Valores límites para la exposición a temperaturas (bulbo húmedo) [381.
Temperatura máxima según intensidad del trabajo Relación porcentual del T I tiempo entre trabajo y
descanso ("C) Ligero Moderado Pesado
Trabajo continuo 30,O 26,7 25,O 75% trabajo/25% descanso 30,6 28,O 25,9 50% trabajo/50% descanso 31,4 29,4 27,9 25% trabajo/75% descanso 32,2 31,l 30,O
4.1.3. Presión
La exposición a sobre presiones no es un agente de riesgo laboral común en los sistemas de
lavado de vehículos; pero, es conveniente poseer una noción respecto a sus características.
Se producen exposiciones ocupacionales a exceso de presión atmosférica en operaciones en
galerías de minas; de igual manera, se encuentra en ambientes acuáticos, los buzos que
trabajan bajo el agua tanto por retención de la respiración durante el buceo, como por
respirar aire de un respirador portátil. Las altas presiones pueden generar perdida de
equilibrio, sangrados, dificultad en la respiración y desmayo.
4.1.4. Ruido y vibraciones
El mido es una manifestación de energía mecánica, que se obtiene ante la perturbación de
un medio. Se define como una forma de energía vibratoria que se capta en los oídos y se
registra en el cerebro. Posee tres cualidades fundamentales que se detallan en el siguiente
cuadro.
Cuadro 4.3. Características básicas del mido[381. Característica Valor mínimo audible Magnitud en el límite del
dolor Intensidad sonora 10-l2 w/m2 1 w/m2 Potencia sonora 1 0 ~ ' ~ W Presión sonora 20 x lo4 Pa
Cuando se habla de ruido como contaminante laboral, éste se define como la percepción
acústica que llega a crear en las personas estado de tensión nerviosa, desagrado, molestia
que les puede causar la pérdida parcial o total de su capacidad a ~ d i t i v a l ~ ~ Y 931.
Comúnmente, se establece una relación en una escala logdtmica de las presiones mínima
percibidle para el oído humano y otra dada. La finalidad de esta relación es expresar las
relaciones de presión en unidades más cómodas denominadas decibelios. En el cuadro
siguiente se muestran los valores de algunos sonidos en dicha unidad.
Cuadro 4.4. Valores de intensidad del sonido[381
Tipo de ruido Intensidad
1 (dB)
Hojas en el aire 10 calle sin tránsito Ruidos nocturnos Automóvil a 10 m
Interior de almacén comercial Calle con tránsito intenso
Conversación a 1 m Taladro neumático a 3 m
Remachadora a 10 m Radio de 10 W a 3 m
Limite de dolor
En la industria existen tres factores que determinan el riesgo de pérdida auditiva de los
trabajadores: presión sonora (produce daños en el oído interno mientras mayor sea su
valor), frecuencia (el ruido presenta mayores daños cuando alcanza frecuencias superiores
a 500 Hz y 140 dB) y tiempo de exposición (estimado en horas máximas de exposición al
día o semana que una persona puede soportar sin sufiir daños).
El tiempo de exposición se analiza desde dos puntos de vista en relaciones de horas de
exposición al día o a la semana, según la norma MOSH correspondiente.
Cuadro 4.5. Tiempos de exposición máxima recomendada a sonidos fuertes[94 Y 831.
Tiempo de Máxima exposición Máxima exposición exposición
t segun OSHA
1 según NIOSH
1 (hldia) (dB) (dB)
8 90 85
4.1.5. Vibraciones
En los procesos industriales es frecuente encontrar focos de ruido y vibraciones. En el caso
de las vibraciones, éstas afectan zonas más extensas del cuerpo, incluso a su totalidad,
originando respuestas inespecíficas en la mayoría de los casos. Se dice que un cuerpo vibra
cuando sus partículas se mueven oscilatoriamente. Los efectos producidos por la acción de
las vibraciones sobre el organismo depende de:
o Zona afectada del cuerpo (totalidad o sección)
o Características físicas de la vibración (dirección, intensidad)
o Tiempo de exposición y su reparto (duración e intermitencia)
Entre estos sectores más afectados son el metalúrgico, la industria extractiva, la fundición,
los astilleros, el calzado, la generación de energía eléctrica y el de transporte aéreo.
4.1.6. Agentes químicos
En el sector industrial, los agentes químicos peligrosos se consideran como toda sustancia
orgánica e inorgánica, natural o sintética que durante la fabricación, manejo, transporte,
almacenamiento o uso, puede incorporarse al aire ambiente en forma de polvo, humo, gas o
vapor, con efectos imtantes, corrosivos, asfixiantes o tóxicos y en cantidades que tengan
probabilidades de lesionar la salud de las personas que entran en contacto con ellas[381.
Los agentes químicos suelen clasificarse según su presentación y sus efectos sobre el
organismo humano. De acuerdo al primer criterio, su clasificación se resume en sólidos
(humos, polvos), líquidos (rocíos, neblinas), gaseosos (gases, vapores). Según sus efectos
se limitan a imtantes, tóxicos, anestésicos, narcóticos, cancerígenos, alérgicos y asfixiantes.
Las formas de entrada al organismo varían con las condiciones de contacto, metabolismo y
características propias de las sustancias químicas. Pero, siempre pueden establecerse como
vías de entrada al cuerpo la piel, el sistema digestivo, el respiratoria y las heridas que se
presenten.
Con la finalidad de poseer una mejor noción de las cualidades de cada agente, es necesario
detallarlos en mayor grado. Los polvos se consideran como toda partícula sólida de
cualquier tamaño, naturaleza u origen suspendida o capaz de mantenerse suspendida en el
aire. Se generan ante una acción mecánica o neumática que proyecta partículas finas a alta
velocidad desde el reposo a los alrededores. El polvo en el campo de los contaminantes
químicos industriales ocupa un lugar destacado debido a los efectos que puede tener sobre
la salud de los operarios. Pues, sus efectos más importantes sobre la salud humana se
resumen en acciones tóxicas en el organismo (como el óxido de plomo que produce
satumismo), cancerígenas (donde algunos causantes son los asbestos, ácido crómico y
cromatos), o irritaciones menores en el sistema respiratorio. Aunque la clasificación
anterior resulta muy práctica el polvo industrial también se puede clasificar en función de:
su tamaño, forma y composición. En el cuadro 4.6 se detalla más la clasificación anterior.
Cuadro 4.6. Clasificación de los agentes químicos sólidosr381. Tamaño Forma Composición
Sedimentable ( 10 a 1 5 ~ m ) Fibra (partículas de 5 pm de Animal (plumas, Inhalable (menos de 10 pm) longitud, menos de 3 pm de cabellos, cuero)
diámetro y una relación ancho- Vegetal (polen, cereales, Respirable (menos de 5 pm) longitud mayor a 3) paja, tabaco)
Visible (mayor a 40 pm) Polvo (partícula que no sea fibra) Mineral (metales, asbestos)
Por su parte, los gases se consideran todas las sustancias que a temperaturas y presiones
ambientales no se presenten como líquidos o sólidos. Mientras, los vapores son sustancias
que normalmente son sólidas o líquidas en estas condiciones. Su propagación se realiza de
acuerdo con la afinidad de las sustancias con la atmósfera, presentándose las
concentraciones máximas cercanas al origen emisión. Los vapores proceden de líquidos
más o menos volátiles o de sólidos sublimables a temperatura ambiente. Los vapores que
mayormente se presentan corresponden a los vapores orgánicos, debido a la gran utilización
de compuestos orgánicos en procesos industriales. Se utilizan como disolventes en pinturas,
limpieza y desengrase, fabricación de plásticos, en destilación, etcétera. Los agentes
gaseosos más importantes en la industria son el monóxido de carbono, el dióxido de
azufre, óxidos de nitrógeno, compuestos clorados, dioxinas, furanos, cianuros, compuestos
a partir de mercurio o plomo.
Estos gases y vapores producen inflamación en la zona donde penetran, degeneración en el
tejido pulmonar, son depresores del sistema neMoso y causan reproducción anormal de
cClulas en individuos predispuestos. También inhiben la llegada de oxígeno a los tejidos y
paralizan el centro respiratorio a nivel cerebro, originan irritación, sensibilización alérgica y
fotosensibilización.
En el caso de los líquidos, los agentes de riesgo se clasifican en disolventes y solventes.
Los primeros son una serie de sustancias, generalmente orgánicas, utilizadas para
desengrasar y para la disoIuci6n de otras sustancias orghicas (como los barnices y
pinturas). Su capacidad de evapoiacj6n hace que estas sustancias se encuentren siempre en
los ambientes donde se u t i I b .
Los disolventes orgánicos se caracterizan por ser volAtiIes, no suelen ser solubles en agua,
combustibles, mezcla de varios compuestos químicos cuyo númm se eleva grandemente
bcuando intervienen destilados de petr6Ieo. Los disolventes acuosos están compuestos de
ngua que actúa como disolvente propiamente dicho y otias sustancias de acción más
específica que facilitan el paso de Ios solutos al agua Estos disolventes se emplean para
disolver sustancias polares, generalmente sustancias inorgánicas.
Sus características fisicas son las del agua y Ias químicas dependen de las sustancias
afíadidas (&idos, bases, sales, oxidantes, reductores, tensoactivos, desinfectantes). La
principales aplicaciones son operaciones de limpieza de instalaciones industriales. Los
riesgos posibIes de los disolventes acuosos son función de la temperatura de trabajo y de las
sustancias quimicas W i d a s a éstos. Pueden ocurrir por contacto directo, por las nieb 1 as y
vapores de ciertos componentes volitiles. En general, los disoivmtes acuosos originan
irritaciones en e1 sistema respiratorio,
4. l. 7. Agentes biológicos
Este tipo de factores tienen como origen b fijacidn en e1 organismo con animales
protozoarios o metazoarios, m i t o s o toxinas de bacterias que provocan el desarrollo de
aigima enfermedad Los agentes bioldgicos presentes en el ambiente de trabajo son los
siguientes: virus, bacterias, protozoaxios y hongos.
4.1.8. Agentes ergorrómieos
Los agentes ergon6micos son todos aqueIlos que tiendan a moáificar el estado de reposo o
de movimiento de una parte o de la toialidad de1 cuerpo y provocar enfermedades o
lesiones[3q. Todas las personas son diferentes (altura, contexhm fisica, fuerza,
temperamento, capacidad para resistir distintas tensiones fisicas), estos son hechos que hay
que considerar cuando se planifican las condiciones de trabajo. En cuanto a los factores
relacionados con las condiciones según las cuales el individuo realiza sus actividades,
dichas cuestiones se refieren principalmente al tiempo de exposición al agente de riesgo,
características de esta exposición, resistencia que tenga el trabajador a contraer la
enfermedad y el uso de su propio equipo de protección personal, considerando éste como
una última opción de prevención de riesgos.
4.1.9. Agentes psicosociales
El medio donde se desempeña el trabajo puede causar alteraciones en la personalidad de los
trabajadores. La capacidad y la voluntad para trabajar depende del grado de adaptación que
el individuo posea consigo mismo y con su ambiente. Si esta adaptación es dificil, o
imposible, su salud será pobre o le conducirá a padecer enfermedades e incapacidad. Los
agentes psicosociales son el resultado de los factores que determinan la personalidad del
hombre como: familia, escuela, labor y medio social. Siendo algunos de estos agentes:
desnutrición, tensión, alcoholismo, tabaquismo y falta de integración familiar y personal.
4.2. Evaluación y minimiznclón de las agentes de riesgo laboral
La evaluación de los diferentes agentes de riesgo laboral se puede realizar mediante listas
de revisión desarrolladas a partir de la legislación y criterios técnicos. Listas de diversas
clases se pueden encontrar disponibles en varios organismos[832 " Y 941; pero, con la limitante
de que no necesariamente todas sus sugerencias se pueden aplicar al medio costarricense.
Debido a la orientación de problemas propios del país de origen o una industria específica.
Los riesgos laborales pueden identificarse con sencillez al ser analizados de forma
individual. Establecidos los riesgos se debe considerar también que no toda solución es
aplicable. La opinión del operario, usuario último de las medidas preventivas, y de sus
experiencias siempre debe considerarse. De forma separada se detallan los riesgos laborales
más comunes que afectan a los operarios en una planta de lavado, y cómo se podrían
minimizar o eliminar.
4.2.1. Lugar de trabajo
En las instalaciones de una planta de lavado su pavimento debe ser firme, no resbaladizo y
de fácil limpieza, con una pendiente de al menos 1% para realizar lavados húmedos.
Alrededor del área donde se estacionan los vehículos recolectores se debe delimitar con
señales horizontales y zonas de paso peatonal con una anchura mínima de 1 m. A su vez,
los carriles de vehículos deben permitir su paso sin interferir con el de personas, siendo su
ancho mínimo de 3 m.
También, las aperturas y caños que se pueden presentar en el suelo deben cubrirse con
rejillas metálicas. En caso de utilizarse escaleras fijas de cuatro peldaños o más, éstas
necesitan barandillas de 900 mm de altura.
Siendo todos sus peldaños de las mismas medidas (anchura mínima de 230 mm si son fijas;
150 mm cuando sean de servicio). Otro aspecto importante es motivar a la seguridad
ocupacional mediante el uso de carteles sobre peligros existentes y el uso correcto del
equipo de seguridad.
4.2.1.1. Máquinas
Los elementos móviles de las máquinas son fuente directa de peligro para los operarios,
éstos componentes deben ser cubiertos con placas metálicas u otro tipo de elemento.
Además, entre las máquinas instaladas la separación mínima debe ser 0,8 m.
Su instalación debe garantizar que permanezcan sólidamente sujetas y no puedan retirarse
mediante la sola acción manual.
No deben tener ángulos vivos, vértices afilados, superficie abrasiva o cortante. Otro aspecto
necesario es la existencia de equipos de protección (llamados comúnmente seguros) que
imposibiliten el funcionamiento de los elementos móviles, mientras el operario puede
acceder a ellos.
4.2.1.2. Herramientas manuales
Las herramientas manuales se pueden definir como utensilios de trabajo utilizados
generalmente de forma individual y que únicamente requieren para su accionamiento la
fuerza motriz humana. Los accidentes a causa de estas herramientas son muy comunes en
la industria. Los riesgos más importantes consisten en golpes y cortes en las manos u otras
partes del cuerpo y lesiones oculares. Siendo causas principales de los accidentes
inadecuada utilización de las herramientas, uso de herramientas defectuosas o de baja
calidad y mantenimiento incorrecto.
Según investigaciones del Instituto Nacional de Seguridad e Higiene en el Trabajo de
~ s ~ a ñ a [ ' ~ ' , se debe contar con la cantidad adecuada de herramientas en función del proceso
productivo y del número de operarios. Y, destinar un lugar para la ubicación ordenada de
las mismas.
4.2.1.3. Instalación eléctrica
El riesgo eléctrico referido a personas supone la posibilidad de circulación de una corriente
por el cuerpo humano. La gravedad de las lesiones aumenta con la intensidad de la
corriente y con la duración del contacto eléctrico.
Todo equipo o instalación eléctrica debe estar dotado de un sistema de protección contra
contactos eléctricos. Por ello, se recomienda[931 que las instalaciones se encuentren
debidamente protegidas con tubería de PVC o de hierro galvanizado, y a una distancia que
sea imposible un contacto fortuito con las manos o por la manipulación de objetos
conductores.
También, se recomienda recubrir las partes activas por medio de un aislamiento apropiado,
y que limite la comente de contacto a un valor no superior de 1 miliamperio. Y,
principalmente, mantener seco el respectivo equipo de trabajo. También, la instalación debe
incluir un sistema de protección de sobrecargas eléctricas (disyuntores, fusibles).
4.2.1.4. Aparatos a presión y gases
Se entiende por aparatos a presión aquellos equipos destinados a la producción,
almacenamiento, transporte y utilización de fluidos a presión. El principal riesgo de estos
equipos es el de explosión debido a las elevadas presiones y también a las temperaturas con
que suelen trabajar los mismos. Al ser los extintores equipos con sustancias contenidas bajo
presión en su interior éstos se deben ubicar lejos de fuentes de calor directo como llamas,
sol, hornos u otros. Además, si su tamaño vuelve difícil su transporte y uso deben estar
sujetos a carretillas.
4.2.1.5. Incendios y explosiones
Los incendios y explosiones, aunque representan un porcentaje bajo del conjunto de
accidentes con lesiones generan pérdidas económicas cuantiosas. Los principales riesgos de
incendio se presentan en las estaciones de lavado a causa de materias y productos
inflamables. Consecuentemente, su presencia se debe minimizar y limitar a lugares
retirados, ventiladas y con medios de extinción. Prohibir h a d o en zonas donde se
almacenan o manejan productos combustibles e inflamables.
4.2.1.6. Sustancias químicas
Los Iiesgos químicos pueden ser debidos, bien a factores propios de los productos, bien a
factores externos relacionados fundamentalmente con la inseguridad con la que se
manipulan. Las sustancias químicas como diesel, grasas y anticorrosivos, por ejemplo, se
deben almacenar e identificar de acuerdo a sus respectivas fichas de seguridad (MSDS en
inglés).
4.2.1.7. Ruido
El ruido en el ambiente de trabajo produce molestias, ocasional o habitualmente. Y, obliga
continuamente a elevar la voz a personas que conversen a medio metro de distancia. El
nivel de ruido no debe superar 80 &.de promedio diario. Aunque resulta dificil controlarlo
a veces se vuelve útil suministrar protectores auditivos a las personas expuestas a ruido.
4.2.1.8. Vibraciones
Las vibraciones son perturbaciones en medios físicos que pueden dañar articulaciones,
músculos y huesos en el ser humano. Se dispone de máquinas o herramientas portátiles o
instalaciones capaces de generar vibraciones.
Las máquinas que generan vibraciones necesitan de suficiente amortiguación para
minimizar la transmisión de vibraciones a las personas. Inclusive, se debe limitar el tiempo
de exposición de las personas; o utilizar protecciones individuales (guantes, botas,
chalecos).
4.2.2. Medios de protección
Conociendo algunas de las recomendaciones para la seguridad laboral en plantas de lavado,
según los organismos antes mencionados, se puede estimar cuáles equipos de protección se
pueden proporcionar a los operarios. Los equipos identificados para la seguridad de los
trabajadores fueron: cascos, máscaras, guantes, trajes y zapatos industriales impermeables.
Su escogencia se realizó para proteger a los operarios según los siguientes criterios:
o Máscara o caretas respiratorias, ante la exposición directa gases, vapores, polvo u
otras emanaciones nocivas para la salud generadas en el lavado de los vehículos.
o Gafas y pantallas protectoras para proteger los ojos de las proyecciones de
partículas: sólidas y líquidas que puedan causar daño al trabajador.
o Cascos con superficie diseñada para absorber el impacto y bandas de suspensión
que mantengan el caparazón a una distancia mínima de 40 mm por encima de la
cabeza. Obteniendo una resistencia al impacto hasta de objetos de 4 kg desde una
distancia de 1,5 m para asegurar suficiente protección en caso de golpes fuertes.
o Guantes, trajes impermeables y calzado especial para la protección del cuerpo
contra las humedad excesiva y sustancias peligrosas propias del proceso de lavado.
La prevención en el proceso de lavado de vehículos no se limita a simples aspectos
constructivos o de equipo de utilidad. Durante la labor de limpieza es recomendable['. 37 Y
l3I que la aspersibn del agua en los camiones no se realice en la dirección contraria al viento
para evitar salpicaduras, evitar el ingreso al camión sin la respectiva máscara de con filtro
de respiración, efectuar la limpieza en las partes inferiores y móviles del camión cuando
éste se encuentre debidamente estacionado y permanecer en sitios donde sea visible para el
conductor del vehículo. Además, es obligatorio que el centro de trabajo cuente con un
botiquín en caso de emergencias y para brindar los primeros auxilios.
El botiquín de primeros auxilios, según lo establece la legislación costarricense debe
contener como mínimo los siguientes artículos y medicamento^^'^^: o apósitos de gasa estéril de diez con envoltura individual (2 docenas)
o vendas de gasa (5 rollos)
o esparadrapos de siete y medio centímetros (2 rollos)
o apósito de nitrofurazona (1 0 unidades)
o algodón absorbente (460 gramos)
o tomdas de algodón en un vaso de vidno con su respectiva tapa
o antiséptico de uso externo de preferencia gluconato de cloruro-exhidrina al uno y
medio por ciento
o tabletas analgésicas y antipiréticas (mínimo 2 docenas)
o tijeras
o soluciones para irritaciones oculares
o goteros (4)
o alcohol comercial de 70" (medio litro)
o vendas elásticas de 75 mm (6)
o agua oxigenada (un cuarto de litro)
o aplicadores de algodón (4 docenas)
o férulas de metal, madera u otros materiales para extremidades superiores e
inferiores
o termómetros orales (4)
o vasos de vidrio (media docena)
o toxoide de tetánico (20 dosis)
o sulfato de atropina (en aquellas actividades de riesgo de exposición a agroquímicos,
organofosforados o carbamatos)
o resucitadores manuales o de oxigeno comprimido
o manual o instructivo básico de primeros auxilios
Otro aspecto importante en materia de seguridad laboral es el equipo para protección contra
sustancias peligrosas e incendios. Las duchas de seguridad deben ser instaladas cerca de las
áreas donde se manejan químicos o pueda presentarse riesgo de fuego. Constituyen el
primer medio de atención en caso de salpicaduras con químicos y en la extinción de ropa
incendiada.
Las duchas necesitan cumplir varios requisitos para su funcionamiento como[83 Y 931:
o La cabeza de la ducha debe ubicarse entre 2 083 y 2 438 rnrn del piso.
o El flujo mínimo es de 1,26E-3 m% (75,7 Vmin o 20 gallmin.) por un tiempo
mínimo de 15 minutos.
o La palanca que acciona la palanca no debe estar a más de 733 mm (69 in) de altura.
o La ducha debe activarse en menos de 1 segundo y permanece operacional sin la
mano del operador en la palanca.
o Debe tener un área de operación no menor a los 864 rnrn (34 pulgadas) de diámetro.
Para los lavaojos se establece las siguientes características:
o Debe entregar un flujo simultaneo en ambos ojos no menor a 2,50E-3 m3/s (1,5
Vmin o 0,4 gaVmin) como mínimo por 15 minutos, pero que no dañe los ojos.
o La unidad de estar ubicada entre a 838-1 143 mm (33-45 in) del piso y poseer un
espacio libre mínimo de 153 mm (6 in) desde la pared u otra obstmcción cercana.
o Las remoción de las cubiertas protectoras de las toberas no deben requerir un
movimiento adicional del usuario, cuando la unidad se activa.
o El lavaojos debe activarse en menos de 1 segundo y permanece operacional sin la
mano del operador en la palanca.
La persona dañada debe encontrar las unidades en no más de 10 segundos, por lo que la
distancia debe ser entre 15 y 30 metros (50 a 100 ft). La localización del equipo debe ser
altamente visible mediante símbolos que el usuario no necesite leer.
Finalmente, para el combate de incendios cabe mencionar las mantas contra incendios
utilizadas para envolver víctimas de un incendio, o para envolver algún objeto encendido.
Se encuentran confeccionadas con materiales como fibra de vidrio, poliéster, lana; e
impregnadas en algunos casos con gel para mantener fría la manta y facilitar la operación
de salvamento.
Un teléfono de emergencia o un teléfono de acceso sin restricción capaz de marcar 91 1
debe estar disponible, lo más cerca posible de cualquier área de la planta de lavado.
Números de teléfono de emergencia o instrucciones deberán ser puestas en cada uno de los
teléfonos.
Deben existir extintores portátiles con capacidad de apagar incendios de los tipos A
(maderas, cartones, telas), B (líquidos inflamables y combustibles) y C (equipo eléctrico
energizado). Los extintores portátiles deben estar colocados en lugares visibles con agentes
de polvo químico de 50,O kg de capacidad, y un tiempo de descarga de 30 S a 6 m de
distancia del fuego, según el Departamento de Ingeniería de Bomberos del Instituto
Nacional de Seguros.
En este apartado se aborda el análisis económico relacionado con la planta de lavado.
Todos los costos que intervienen en los cálculos económicos de la planta de lavado se
detallan en costos de capital fijo y de operación como se nota en el desglose siguiente:
1. Inversión total de capital fijo
*:* Costos directos o Equipos e instalación o Obras civiles (constnicción, cañerías, instalación eléctrica y tuberías) o Trámites ambientales, municipales, legales y otros.
*:* Costos Indirectos o Ingeniería y supervisión
2. Costo total de operación
*:* Servicios personales o Sueldos fijos o Horas extras o Pago de vacaciones o Seguro social o Decimotercer mes o Cesantía y pensión complementaria o Banco Popular
*:* SeMcios no personales o Seguros o Mantenimiento y reparación de equipos
*:* Materiales y suministros o Seguridad ocupacional o Telefonía o Radios de comunicación o Iluminación nocturna o Alquiler del terreno 0 Agua o Electricidad o Agente de limpieza
*:* Depreciación de maquinaria, equipo e instalaciones *:* Costos indirectos
o Gastos administrativos o Utilidad para el desarrollo
*:* Impuestos
Además de considerar el anterior detalle de los costos involucrados con la instalación y
operación de la planta de lavado, se efectuaron varias observaciones para los cálculos.
Las consideraciones del análisis financiero para la planta de lavado se detallan en el cuadro
5.1. Éstos aspectos consisten en criterios de operación y diseño necesarios para obtener
relaciones de costos, ingresos y criterios de factibilidad económica.
Cuadro 5.1. Principales consideraciones y variables del análisis financiero del sistema. Fuente: Ministerio de Trabajo y Seguridad Social de la República de Costa Rica.
Enunciado Valor Gastos Administrativos (porcentaje del costo directo, imprevistos y seguros) ~hiidad para el desarrollo (porcentaje del costo directo, imprevistos y seguros) Vida útil del proyecto Valor de rescate (porcentaje de inversión inicial) Viajes proyectados por día al relleno sanitario Días Laborados
10%
5 años 10%
437 viajes 365 días
Jornada laboral diaria 8 horas
Los cálculos de costos se realizaron considerando el tipo de cambio a la fecha de las
estimaciones de #454,25 por dólar estadounidense, que la jornada laboral diaria es de 8 h,
más 4 h extra de labor, y que ésta se cumple 365 días al año; pues, ni la generación de
basura, ni la deposición en el relleno sanitario se detienen.
Los equipos de los empleados de la planta se consideraron de manera individual y se
calculó el costo de comprarlos anualmente. Dentro del precio de compra se incluye el de
instalación. El valor de este detalle para 6 operarios encargados del lavado de los vehículos
es de # 1 140 000,OO al año, como se nota en el cuadro 5.2.
La estructura jerarquica de la planta de lavado se muestra en la figura 5.1; en ella aparece
el tipo de personal considerado para el funcionarnieto y control de la misma.
Administrador Secretaria
Supervisor
Operario Operario
Cuadro 5.2. Costos anuales de insumos Dara los emdeados.
'lase de Empleados Unidades Precio Precio Factor de MOGO p
gasto anuales Unitario anual aprovechamiento aplicable Capas 6 2 15 000,OO $ 180 000,OO 100,00% $180 000,OO calzado Uniformes Guantes Palas Escobones Chalecos Cascos Cinturones
iOO,OO% $200 000,00 100,00% $290 000,OO 100,00% $80 ooo,oo 100,00% $80 ooo,oo 100,00% $70 000,OO 100,00% $ 100 000,00 100,00% $100 000,00 100,00% $40 000,OO
TOTAL $1 140 000,OO
En el cuadro 5.3 se muestran otros costos en materia de seguridad laboral.
En equipos de primeros auxilios, comunicaciones y extintores para el control de incendios.
Este material se debe renovar y prestar mantenimiento cada año para asegurar que se
encuentre en condiciones adecuadas.
Cuadro 5.3. Costos anuales de insumos para los empleados.
Precio Clase de gasto Unidades Precio anual Factor Monto
anuales aplicable
Extintor 1 $70 000,OO $70 000,OO 100,00% $70 000,OO Radios 1 O $ 100 000,OO $1 000 000,OO 100,00% $ 1 000 000,OO Telefonía 1 $30 000,OO $30 000,OO 100,00% $30 000,OO Botiquín 1 $50 000,OO $50 000,OO 100,00% $50 000,OO
TOTAL t 1 150 000.00
En consecuencia, el total de costos de equipos para seguridad ocupacional asciende a una
suma de $ 2 290 000,OO anuales. Los sueldos de los operarios se calcularon considerando
todas las cargas patronales con sus respectivos porcentajes de ley (Caja Costarricense del
Seguro Social, vacaciones, aguinaldos, cesantía).
Nótese también que el seguro de riesgos profesionales representa un porcentaje de los
salarios ordinarios. En el caso de los salarios de los operarios de la planta de lavado, se
consideró la colaboración de 4 operarios, 2 supervisores de actividades, más un
administrador y una secretaria.
Sus salarios se detallan en las líneas inferiores, siendo un costo anual de $ 19 433 820,OO tal
como se muestra en el cuadro 5.4.
Las cargas sociales de cada empleado se muestra en el cuadro 5.5 de manera detallada; en
términos de porcentaje y tipo de carga social.
Cuadro 5.4. Detalle del salario de los trabajadores de la planta de lavado.
Empleado Cantidad Carga social Salario mensual (22%) Operario 4 $ 120 000,OO $26 400,OO Supervisor 2 $ 150 000,OO $33 000,OO Administrador 1 $600 000,OO $132 000,OO Secretaria 1 $180 000,OO $39 600,OO
Cuadro 5.5. Detalle de las cargas sociales de cada trabajador de la planta de lavado. Décimo Vacaciones Banco Cesantía y pensión Horas extra Detalle
Empleado tercer mes Popular complementaria (25%) unitario al
(8,33%) (4916%) (l,oocy) (8,33%) mes Operario $9 996,OO $4 992,OO $1 200,OO $9 996,OO $12 500,OO $185 084,OO Supervisor $12 495,OO $6 240,00 $1 500,OO $12 495,OO $15 625,OO $231 355,OO Administrador $49 980,OO $24 960,OO $6 000,OO $49 980,OO $62 500,OO $925 420,OO Secretaria $14 994,OO $7 488,OO $1 800,OO $14 994,OO $18 750,OO $277 626,OO
De esta manera, el salario mensual, anual y seguro de riesgo para cada trabajador se tabula
en el cuadro 5.6.
Cuadro 5.6. Detalle del salario de los trabaiadores de la danta de lavado.
Puesto Detalle unitario al mes Detalle total anual Seguro de riesgo
Operario $185 084,OO $ 2 221,008,OO $42 199,15 Supervisor $231 355,OO $2 776 260,OO $52 748,94 Administrador $925 420,OO $ 1 1 105 040,OO $2 10 995,76 Secretaria $277 626,OO $3 331 512,OO $63 298,73 Total $1 619 485,OO $19 433 820,OO $369 242,58
Una vez cubiertos los costos de personal, los detallan los costos de operación de la planta
de lavado, desglosándose en las cantidades por año que consumiría la planta. Para la
operación de la planta de lavado se determinó el uso de agentes de limpieza de tipo
inorgánico, pues, poseen rápida acción eliminando agentes patógenos en corto tiempo.
Los costos relacionados con estos consumos anuales se muestran en el cuadro 5.7.
Mientras en el cuadro 5.8 aparecen los costos de obra gris, equipos, supervisión, permisos
legales e ingeniería.
Cuadro 5.7. Detalle de los costos operativos de la planta de lavado. Detalle Cantidad mensual Costo (élmes) Costo anual
*P 1 871 m3 $1 601 220,84 $19 214 650,04 Electricidad 18 022 kW $1 299 634,62 $15 595 615,38 Agente limpieza 272 m3 $39 566 410,26 $474 796 923,08 Total d42 467 265.71 6509 607 188.51
Cuadro 5.8. Detalle de los costos de capital fijo de la planta de lavado. Enunciado Valor
Costo del pedestal (#/m? Malla electrosoldada ($/m2) $3 000,OO Cemento ($/m2) $1 000,OO Mano de obra ($/m2) $2 500,OO Arenalpiedra cuarta Alambre/formaleta/clavo Subtotal ($/m2) Ganancia (20%) Total ($/m2) Área de pedestal (m2) Total ($) Costo de bodega Valor ($/m2) Largo, L (m) Ancho, A (m) Alto, H (m) Área de bodega Total ($1 Costo de tanque de captación Área de tanque (m2) Costo tanque ($/m2) Total (é) Costo del techo de planta de lavado Costo ($/m2) Área (m2) Total (6) Sistema de tratamiento Costo en obra gris, tubería y válvulas ($/m2) Área (m2) Total ($) Sistema de lavado Cantidad de equipos para lavado a presión Costo unitario (USD) Tipo de cambio (al 1811 1/04 ) ($/USD) Costo en colones ($) Permisos ambientales, tipografía, tramites legales Subtotal Supervisón e ingeniería Costo total
Al conocerse el valor de costos de capital fijo de la planta de lavado, y considerando un
período de depreciación de 5 años; ésta se estimó de manera lineal. Como se ve en el
cuadro 5.9.
Cuadro 5.9. Detalle de la depreciación de la obra a cinco años de operación. Enunciado Valor
Costo inicial de la obra $41 O00 000,OO Valor de rescate $4 100 000,OO Valor a depreciar anualmente $7 380 000,OO Valor de la obra en el año inicial $36 900 000,OO Valor de la obra en el año de depreciación 1 $29 520 000,OO Valor de la obra en el año de depreciación 2 $22 140 000,OO Valor de la obra en el año de depreciación 3 $ 14 760 000,OO Valor de la obra en el año de depreciación 4 $7 380 000,OO Valor de la obra en el año de depreciación 5 $o,oo
El proceso de depreciación se muestra gráficamente en la figura 5.2, donde en el quito año
se llega al valor de rescate del proyecto.
o 1 2 3 4 5
AÑO DE OPERACIÓN DE LA OBRA
Figura 5.2. Depreciación de la planta de lavado a cinco años de operación.
El precio del servicio calculado se estimó a partir de la suma de todos los costos anuales de
operación y establecer con ellos una razón con la cantidad de vehiculos lavados. Para las
condiciones de proceso seleccionadas y explicadas en capítulos anteriores se obtiene que el
costo de lavado por cada vehículo es de $8 5 10. Un valor que se encuentra cercano a las
tarifas promedio en el mercado actual. En el cuadro 5.10 se muestran en detalle los costos
relacionados con la planta de lavado.
Cuadro 5.10. Detalle de los costos anuales de operación de la planta de lavado. Detalle de costos Valor
Sueldos y Salarios y Cargas Sociales $ 19 433 820,OO
Seguros de riesgo $369 242,OO
Agua $19 214 650,OO Electricidad $15 595 615,OO Agente limpieza $474 796 923,OO Seguridad ocupacional $2 290 000,OO Mantenimiento $1 015 339,OO Depreciación $7 380 000,OO Compra del terreno $45 000 000,OO
Costo directo total Imprevistos Seguros Subtotal Gastos admiiiia~ia~ivua Utilidad (1 0%) Costo total anual
Para determinar la utilidad del proyecto se procedió a estimar la magnitud del Valor Actual
Neto y la Tasa Interna de Retorno. Estos valores se obtuvieron del flujo de situación
proyectado a cinco años de operacion, y vida útil de la obra.
El flujo de situación de la planta de lavado se muestra en el cuadro en el cuadro 5.1 1.
Cuadro 5.11. Flujo de situación estimado para los primeros cinco años de operación del proyecto. Detalle 2004 2005 2006 2007 2008
Ingresos por lavado de vehículos recolectores
$865 581 668,26 $998 437 909,64 $1 149 158 807,07 $1 319 983 735,26 $1 513 420 806,08
Egresos: Costos Directos Sueldos y Salarios y Cargas Sociales Seguros de riesgo
Agua Electricidad Agente limpieza Seguridad ocupacional Mantenimiento Depreciación Alquiler del terreno
Costos Indirectos Imprevistos y seguros Gastos administrativos Utilidad 10% Total Costos
Utilidad neta del periodo $72 485 473,36 $83 61 1 110,48 $96 232 768,26 $1 10 537 976,23 $126 736 768,51
Impuesto de la renta $21 745 642,Ol $25 083 333,15 $28 869 830,48 $33 161 392,87 $38 021 030,55
Flujo de situación $50 739 831,35 $58 527 777,34 $67 362 937,78 $77 376 583,36 $88 715 737,96
Flujo de situación acumulado $50 739 831,35 $109 267 608,69 $176 630 546,47 $254 007 129,84 $342 722 867,79
La relación del impuesto sobre la renta en la República de Costa Rica para personas
jurídicas, se calcula sobre la utilidad neta del período según los siguientes ámbitos de
utilidad:
o Ingresos entre $ 0,00 y $ 2 1 468 000,OO tributan un 10% de la utilidad neta;
o Ingresos entre $ 21 468 000,OO y $ 43 183 000,OO tributan un 20% de la utilidad
neta;
o Ingresos superiores a g! 43 183 000,OO tributan un 30% de la utilidad neta;
Este fue el criterio utilizado para calcular el monto de los impuestos a pagar al Estado.
En el cuadro 5.12 se resume la relación de los gastos e ingresos en los años de inversión y
operación de la planta de lavado. Con estos valores se desarrolló la figura 5.3, donde se
explica gráficamente estas entradas y salida de dinero.
Cuadro 5.12. Flujo de situación para la planta de lavado. Año Flujo de dinero 2 003 -641 000 000,OO 2 004 $72 485 473,OO 2 005 $83 61 1 110,OO 2 006 $96 232 768,OO 2 007 $ 1 10 537 976,OO 2 008 é 126 736 768.00
Conocido el flujo de situación de la planta de lavado, se procedió a evaluar su factibilidad
económica haciendo uso de dos criterios de apreciación: la tasa interna de retorno y el
valor actual neto. El primer criterio representa el interés más alto que se puede pagar sin
perder dinero, si todos los fondos para el financiamiento de la inversión se tomaran
presados y el préstamo se pagara con las entradas de efectivo de la inversión a medida que
se fuese operando. En caso de que la tasa interna de retorno fuese mayor o igual a la tasa de
descuento de la empresa el proyecto debe aceptarse. El segundo criterio plantea que el
proyecto debe aceptase si su valor actual neto es igual o superior a cero.
Figura 53. Flujo de situación de la planta de lavado,
A partir de los cuadros 5.12 y 5.13 se aprecia que la prestación del seMcio genera un valor
actual neto mayor a cero, lo que justifica la prestacíbn de tal sewicio. Pm, la tasa interna de
retorno rnostr6 multiples valores. Ante esta situacibn, segun Sapag y sapap1, recomiendan
que al "presentarte el problema de las tasas internas de retorno múltiples, Ia solución se debe
proporcionar por la aplicacibn del valor actual neto como criterio de evaluacibn, que pasa así
a constituirse en la medida más adecuada del valor de Ia inversibn m el proyecto." En la
figura 5.4 se puede notar grd?camente los distintos valores de Ea tasa interna de retorna
encontrados: 176 %, 190 % y 1 650 %. Estos valores auque rnatemhtimente correponden a
las soluciones de un plinomio de grado 5, son mentes de m sentido fisico. Pues,
tepresentan tasas de retorno fiera del hbi to c u m h que ronda del 20 % al 40 % para este
tipo de proyectos. Además, dada la situación de mtí1tiples tasas internas de retorno se
imposibilita un adecuado uso de este indicador para la toma de decisiones.
EIl valor actual neto, está calculado para inicios del a30 que corresponde al prÉode donde
se realizaría la inversión del proyecto. Los flujos de si tuacibn al darse en los finales de afio,
corresponden a traer la inversión al valor presente del principio del año 2004 a una tasa del
1 8%.
-50,O J
Tasa interna de retorno, TIR (Adimensional)
fFigura 5.4. Tasas de retorno múltiples para el proyecto analizado.
Cuadro 5.13. Relación de indicadores del flujo de situación estimado para el proyecto.
Concepto Monto Valor Actual de los Ingresos $3 492 382 983,OO
Valor Actual de los Costos Inversión Inicial Valor Actual de Flujo de situación (inicios añol) $204 721 206,OO
Cuadro 5.14. Cuadro de balance estimado vara el vrovecto. Enunciado Valor Valor actual $204 721 206,OO
Inversión inicial $41 000 000,OO Valor actual neto $ 163 72 1 206,OO
Según los datos mostrados en el cuadro 5.14, la constmcción y operación de una planta de
lavado para camiones recolectores de basura resulta con un valor actual neto de
$ 163 712 206,OO. Siendo el indicador que señala lo favorable que sería la inversión.
Finalmente, al analizar la relación entre costos totales de operación e ingresos se pudo
determinar el punto de equilibrio de la planta de lavado propuesta. A partir del punto de
equilibrio obtenido se encontró que la planta de lavado necesita una cantidad de viajes
mínima de 15 1 vehículos diarios para que no se presenten pérdidas económicas durante su
funcionamiento.
La figura 5.5 muestra la relación entre costos totales de operación, ingresos y el punto de
equilibrio para la planta de lavado propuesta. El monto económico de costos e ingresos
mostrados en el eje vertical y la cantidad de viajes se analizan de manera diaria.
O 50 100 150 200 250 300 350 400 450
CANTIDAD DE VIAJES, N (ADIMENSIONAL) 1 1
Figura 5.5. Punto de equilibrio para la planta de lavado propuesta.
CAPITULO 6 CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES
Después de evaluar los aspectos de diseño, seguridad laboral, administrativos y demás en el
dimensionamiento de la planta de lavado, se ha llegado a las siguientes conclusiones:
o Se presentó un modelo de planta de lavado que posee capacidad de atender 437
vehículos al día. Aunque, según los datos de la Dirección de Saneamiento
Ambiental de la Municipalidad de San José con los cuales se trabajó, en cinco años
el aumento de viajes diario a relleno sanitario solamente creció en 57 viajes de 1
998 al 2 003. Sirviendo este margen como seguridad no sólo para el crecimiento de
la población de vehículos a atender; sino, a un posible problema de tipo social,
político o económico que obligase a utilizar y presionar la capacidad de atención
instalada en la planta de lavado.
o Se desarrolló una planta de lavado que presenta los criterios de seguridad
ocupacional de acuerdo a la legislación costarricense en tal materia y a su vez se
apoya en ciertos de criterios seguridad laboral de la Unión Europea y Estados
Unidos de América. Apareciendo estos criterios en el dimensionamiento,
distribución de planta y selección de equipo de seguridad para los operarios entre
otros.
o Se obtuvo una planta de lavado que resulta factible económicamente como lo
demuestra el valor obtenido para el valor actual neto. Donde muestra ser superior al
valor mínimo de aceptación de $ 0,00 para ser considerado factible y rentable a la
vez. Dada la situación de múltiples tasas internas de retorno que imposibilitan un
adecuado uso de este indicador para la toma de decisiones.
o Se comprobó que el aumento en el número de líneas de lavado aumenta el costo del
servicio en una relación directamente proporcional con la cantidad de servidores
instalados. Y que la reducción en los tiempos de espera de los vehículos no es de
importancia económica para aumentar la capacidad de servicio con la cantidad
actual de viajes a relleno.
o Se determinó que el agente de limpieza es el principal elemento de costo en la tarifa
de la planta de lavado, representado un 62% del costo total. Por lo tanto, se
recomienda, en caso de implantar un modelo de planta como el descrito, buscar
opciones más económicas o utilizar concentraciones menores que puedan servir
para eliminar agentes patógenos.
o Se propuso una planta de lavado que cumple con las normas legales en materia de
aguas residuales con un sistema de tratamiento que necesita poco mantenimiento e
inversión para operación ante la ausencia de gran cantidad de equipo eléctrico y
mecánico.
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A. DATOS EXPERIMENTALES E INTERMEDIOS
Cuadro A.1. Dimensiones de la planta de lavado. Enunciado Valor
Ancho de planta de lavado, a (m) 10,O Largo de planta de lavado, b (m) 20,O Espesor de planta de lavado, e (m) 0,15 Área de planta de lavado, A (m) 200,O Altura del techo de planta de lavado, h (m) 3,80 Lúmenes por tubo fluorescente en el techo, L (lux) 6 000,OO Tubos por punto de iluminación, n (Adimensional) 8 Factor de conservación, f (Adimensional) 0,75 Rendimiento de luminaria, q~ (Adimensional) 0,80 Rendimiento de local, VR (Adimensional) 0,93 Iluminación media, E (lux) 1 O00 Número de puntos iluminación, n (Adimensional) 7 Flujo vehicular, FV camiones al día) i 437 Flujo de agua, Q (m /S) 3,20E-3 Flujo de agente limpiador, Q (m3/s) 1,OOE-4
Cuadro A.2. Características del flujo para dimensionar el tanque de agua. Enunciado Valor
Ancho del tanque, a (m) 3,o Largo del tanque, b (m) 5,o Profundidad del tanque, p (m) 2 s Jornada laboral diaria, t (h) 24 Flujo de bomba, Q (m3/s) 1,60E-3 Volumen del tanque, V (m) 30
Cuadro A.3. Recursos consumidos en la operación de la planta de lavado. Enunciado Valor
Potencia de bomba, P (kW) Eficiencia de bomba, q~ (Adimensional) Número de bombas, nl, (~dimensional) . 2 Volumen de agua anual, Va (m3) 121 098 Cantidad de electricidad anual, E (kWh) 40 377 Volumen de agente limpiador anual, VL (m3) 32,9 Costo anual del agua, C, ($) $43 177 872,OO Costo anual de electricidad, CE ($) $29 070 360,OO Costo anual de agente limpiador, CL (6) $83 548 244,40
Cuadro A.4. Depreciación anual de la obra. Enunciado Valor
Valor inicial, C ($) $41 O00 000,OO Años a depreciar, t (año) 5 Valor de rescate, VR (6) $4 100 000,OO Valor de depreciación anual, D ($) $7 380 000,00/año
Cuadro A.6. Dimensiones de degrasador. Enunciado Valor
Volumen de degrasador, v ~ e ~ r ~ d o r (m3) 3 ,5 Ancho del degrasador, a (m) 1 Largo del degrasador, L (m) 2 Profundidad del degrasador, H (m) 2 Pendiente del fondo del degrasador, p (Adimensional) 4% Diámetro de tubería de descarga por gravedad, Din (mm) 1 O0
Cuadro A.7. Dimensiones seleccionadas para los tamices. Enunciado Valor
Volumen de tamices, V ~ e ~ r a ~ d o r (m3) 0,14 Ancho de tamices, a (m) 0,3 Largo de tamices, L (m) 0,9 Profundidad de tamices, H (m) 0,5 Diámetro de orificios para gruesos, d (mm) 0,5 Diámetro de orificios para finos, d (mm) 0,075 Longitud de arco, LA (m) 0,3 Diámetro de tubena de descarga por gravedad, D, (mm) 100
Cuadro A.8. Dimensiones de filtros. -.
Enunciado Valor Volumen de filtros, v (m3) 0,5 Tiempo residencia, t (min) 2,2 Ancho del filtro, a (m) 1 Largo del filtro, L (m) 1 Profundidad del filtro, H (m) 0,2 Diámetro de tubería de descarga por gravedad, Dm (mm) 1 O0
Cuadro A.9. Dimensiones del tanque con aereación. Enunciado Valor
Volumen de tanque, v (m3) 0,75 Ancho del tanque, a (m) 0,5 Largo del tanque, L (m) 0 3 Profundidad del tanque, H (m) 0,5 Diámetro de tubería de descarga por gravedad, Dh (mm) 1 O0
Cuadro A.lO. Tiempos de llegada de camiones recolectores a la planta de lavado del relleno sanitario muestreado.
Tiempo de llegada Tiempo de llegada Observación t t Tipo de vehículo
(min:s) (S) 1 00:23 23 Particular 2 00:30 30 Particular 3 00:43 43 Particular 4 00:44 44 Empresa 5 00:45 45 Particular 6 00:56 5 6 Particular 7 01:Ol 6 1 Particular 8 01:Ol 6 1 Empresa 9 01:lO 70 Particular 1 O 01:19 79 Empresa 11 O 1 :29 89 Particular 12 01:47 107 Particular 13 01:48 108 Particular 14 02:OO 120 Particular 15 02:03 123 Particular 16 02:04 124 Particular 17 02:04 124 Empresa 18 02:15 135 Empresa 19 02: 15 135 Empresa 20 02:27 147 Particular 2 1 02:50 170 Empresa 22 04:08 248 Particular 23 04:22 262 Particular 24 04:27 267 Particular 2 5 04:27 267 Particular 26 04:57 297 Empresa 27 05:08 308 Empresa 2 8 05:32 332 Particular 29 05:39 339 Particular 30 05:52 352 Empresa
Cuadro A.ll. Tiempos promedio de lavado para vehículos recolectores de basura en la planta de lavado del relleno sanitario muestreado.
Tiempo de lavado Tiempo de lavado Observación t t Tipo de vehículo
(min:s) (S) 1 0:20 20 Particular 2 0:32 3 2 Particular 3 0:30 3 O Empresa 4 0:2 1 2 1 Empresa 5 0:29 29 Particular 6 0:23 23 Empresa 7 0:29 29 Particular 8 0:27 27 Empresa 9 0:20 20 Particular 1 O 0:25 25 Empresa 11 0:26 26 Particular 12 0:22 22 Empresa 13 0:29 29 Particular 14 0:34 34 Particular 15 0:23 23 Particular 16 050 50 Particular 17 0:43 43 Empresa 18 0:44 44 Empresa 19 0:45 4 5 Empresa 20 056 56 Particular 2 1 1:Ol 6 1 Empresa 22 1:Ol 6 1 Particular 23 1:lO 70 Particular 24 1:19 79 Empresa 25 1 :29 89 Particular 26 1 :47 107 Empresa 27 1:48 108 Empresa 2 8 2:OO 120 Particular 29 2:03 123 Particular 3 O 2:04 124 Empresa 3 1 2:04 124 Empresa 3 2 2: 15 135 Empresa 3 3 2:15 135 Particular 34 2:27 147 Empresa 35 250 170 Particular
Cuadro A.12. Ecuación para tendencia de la generación anual de desechos sólidos. Enunciado Valor
Pendiente, a (tonlaño) 12 734,l Intercepto, b (ton) -25 073 467
Coeficiente de correlación, R' (adimensional) 0,855 1 Tipo de ecuación Y = b + a X
Cuadro A.13. Ecuación para tendencia de la cantidad de viajes. Enunciado Valor
Pendiente, a (viajedaño) 14,244 Intercepto, b (via es) j -29 238
Coeficiente de correlación, R (adimensional) 0,984 1 T iw de ecuación Y = b + a / X
Cuadro A.14. Costos anuales de insumos Dara los em~leados. Clase de
gasto Capas calzado Uniformes Guantes Palas Escobones Chalecos Cascos Cinturones
Empleados Unidades anuales
2
Precio Unitario 15 000,OO 16 666,67 24 166,67 3 333,33
13 333,33 5 833,33 8 333,33 8 333,33 3 333,33
Precio anual
g! 180 000,OO
Factor de Monto aprovechamiento aplicable
100,00% $180 000,OO 100,00% $200 ooo,oo 100,00% $290 000,OO 100,00% $80 000,00 100,00% $80 000,00 100,00% $70 000,OO 100,00% $100 ooo,oo 100,00% $100 000,00 100,00% $40 000,OO
TOTAL é 1 140 000.00
Cuadro A.15. Costos anuales de insumos ara los em~leados.
Precio Clase de gasto Unidades Unitario Precio anual Factor Monto
anuales aplicable Extintor 1 $70 000,OO $70 000,OO 100,00% $70 000,OO
Radios 1 O $ 100 000,OO $ 1 000 000,OO 100,00% $1 000 000,OO
Telefonía 1 $30 000,OO $30 000,OO 100,00% $30 000,OO Botiquín 1 $50 000,OO $50 000,OO 100,00% $50 000,OO
TOTAL $1 150 000,OO
Cuadro A.16. Detalle mensual de las cargas sociales de cada trabajador.
Décimo tercer Banco Cesantia y Detalle Salario Vacaciones pensión mes Horas extra
mensual complementaris
Porcentaje Valor base 8,33% 4,16% 1 ,OO% 8,33% 25% Operario $ 120 000,OO $9 996,OO $4 992,OO $1 200,OO $9 996,OO $ 12 500,OO
Supervisor $150 000,OO $12 495,OO $6 240,OO $1 500,OO $12 495,OO $15 625,OO Administrador $600 000,OO $49 980,OO $24 960,OO $6 000,OO $49 980,OO $62 500,OO
Secretaria $ 180 000,OO $ 14 994,OO $7 488,OO $1 800,OO $14 994,OO $ 18 750,OO
Cuadro A.17. Detalle del salario de los trabajadores de la planta de lavado.
Empleado Cantidad de Salario mensual Carga social empleados (22%)
Operario 4 $ 120 000,OO $26 400,OO Supervisor 2 $ 150 000,OO $33 OOO;OO Administrador 1 $600 000,OO $132 000,OO Secretaria 1 $180 000,OO $39 600,OO
Cuadro A.18. Detalle del salario de los trabajadores de la planta de lavado.
Puesto Detalle unitario al mes Detalle total anual Seguro de riesgo
Operario $ 185 084,OO $2 221 008,OO $42 199,15 Supervisor $23 1 355,OO $2 776 260,OO $52 748,94 Administrador $925 420,OO $ 1 1 105 040,OO $2 10 995,76 Secretaria $277 626,OO $3 33 1 512,OO $63 298,73 Total $1 619 485,OO $19 433 820,OO $369 242,58
Cuadro A.19. Detalle de los costos operativos de la planta de lavado. Detalle Cantidad mensual Costo (élmes) Costo anual
Agua 1 871 m3 $1 601 220,84 $19 214 650,04 Electricidad 18 022 kW $1 299 634,62 $15 595 615,38 Agente limpieza 272 m3 $39 566 410,26 $474 796 923,08 Total t42 467 265.71 t 509 607 188.5 1
Cuadro A.20. Detalle de los costos anuales de operación de la planta de lavado. Detalle de costos Valor
Sueldos y Salarios y Cargas Sociales $19 433 820,OO Seguros de riesgo $369 242,OO
Agua $ 19 2 14 650,OO
Electricidad $15 595 615,OO Agente limpieza $474 796 923,OO Seguridad ocupacional $2 290 000,OO Mantenimiento $ 1 015 339,OO Depreciación $7 380 000,OO Alquiler del terreno $45 O00 000,OO
Costo directo total $585 095 590,69 Imprevistos $29 300 000,OO Seguros $29 300 000,OO Subtotal $643 695 590,69 Gastos administrativos $64 400 000,OO Utilidad (1 0%) $64 400 000,OO Costo total anual $772 495 590,69 Tarifa de lavado de vehículos $8 510,OO
Cuadro A.21. Relación de indicadores del fluio de situación estimado Dara el urovecto. - -
Concepto Monto Tasa interna de retorno encontrada para proyecto 176% Tasa interna de retorno encontrada para proyecto 190% Tasa interna de retorno encontrada para proyecto 1 650% Valor Actual de los Ingresos $3 492 382 983,OO
Valor Actual de los Costos $3 287 661 776,OO
Inversión Inicial $41 000 000,OO Valor Actual de Flujo de situación (inicios añol) $204 721 206,OO
Cuadro A.22. Cuadro de balance estimado para el proyecto. Enunciado Valor Valor actual $204 72 1 206,OO
Inversión inicial $41 O00 000,OO Valor actual neto $ 163 72 1 206,OO
Cuadro A.23. Datos para tiempos de llegada a planta de lavado y resultados de bondad de ajuste.
Cantidad de llegadas a la Frecuencia Probabilidad de Frecuencia Valor de Chi
planta de lavado observada Markov esperada cuadrado en 5 min F0 P Fe x2
N (Adimensional) (Adimensional) (Adimensional) (Adimensional) (Adimensional)
3 2 0,04687 2 0,0489 4 2 0,O 1673 1 0,9767 5 1 0,00597 O 0,6 162 7 1 0,00076 O 0,9459 10 1 0.00003 O 0.9975
Cuadro A.24. Datos para tiempos de lavado y prueba de bondad de ajuste. Cantidad de lavadas de Frecuencia Probabilidad de Frecuencia Valor de Chi
vehículos en la observada Markov esperada cuadrado planta de lavado
en 5 min Fo P Fe x2 N
(Adimensional) (Adimensional) (Adimensional) (Adimensional)
(Adimensional) 0 3 15 0,6 1990 2 1,6964 2,9894 1,o 9 0,3675 1 12,8628 1,6579 1,5 6 0,21788 7,6258 0,4405 2,o 4 0,12917 4,52 10 0,0678 2,5 6 0,07658 2,6803 1,8368
B. MUESTRA DE CALCULO
B. 1 Cálculo del número de puntos de iluminación
Para el cálculo del número de puntos iluminación en la planta de lavado se utilizó la
siguiente ecuación:
Tomando los datos del cuadro A. 1, columna 2, filas 2 a 12, y sustituyendo se obtiene:
dato que aparece en el cuadro A. 1, columna 2, fila 13.
B.2 Cálculo del volumen del tanque de almacenamiento de agua en la planta de lavado
Para el cálculo del volumen anual de agua consumido en la planta de lavado se utilizó la
siguiente ecuación:
Tomando los datos del cuadro A.2, columna 2, filas 2 a 4, y sustituyendo se obtiene:
dato que aparece en el cuadro A. 1, columna 2, fila 6.
B.3 Cálculo del volumen anual de agua consumido en la planta de lavado
Para el cálculo del volumen anual de agua consumido en la planta de lavado se utilizó la
siguiente ecuación:
Calculándose cada uno de los miembros de la ecuación como sigue.
Tomando los datos del cuadro A.2, columna 2, filas 5 y 6, sustituyendo se obtiene:
m3 60s min 24h 365dia = 12 1098~ ' VImad0 =1.2.1.60E -3--2.-.-.--
S lmin lh ldía
dato que aparece en el cuadro A.3, columna 2, fila 2. La cantidad de agua utilizada en el
agente limpiador se obtiene mediante la relación:
V, ~ 3 . 6 - F , - Q . t
Tomando los datos del cuadro A. 1 , columna 2, filas 14 y 16, sustituyendo se obtiene:
m3 60s 6Omin 12h JI -0.75.16-4 - . . . . L - 365d = 11 83m3
s min lh Id
dato que aparece en el cuadro A.3, columna 2, fila 7. Sustituyendo en la ecuación B.3 se
obtiene:
V = 60549m3 + 1 1 83m3 = 6 1732m3
dato que aparece en el cuadro A.3, columna 2, fila 4.
B.4 Cálculo del consumo de electricidad anual en la planta de lavado
Para el cálculo del consumo de electricidad anual en la planta de lavado se utilizó la
siguiente ecuación:
Tomando los datos del cuadro A.3, columna 2, filas 2 a 4, y del cuadro B. 1, columna 2 y
fila 13, sustituyendo se obtiene:
dato que aparece en el cuadro A.3, columna 2, fila 6.
B.5 Cálculo del consumo anual de agente limpiador en la planta de lavado
Para el cálculo del consumo anual de agente limpiador en la planta de lavado se utilizó la
siguiente ecuación:
V, ~ 1 . 2 . F ~ .Q.t 03.5)
Tomando los datos del cuadro A. 1, columna 2, filas 14 y 16, sustituyendo se obtiene:
m3 60s 6Omin 24h y - 0 . 2 5 . 1 ~ - 4 L - 365d = 32.9m3
s min lh Id
dato que aparece en el cuadro A.3, columna 2, fila 7.
B.6 Cálculo del costo anual de agua consumida en la planta de lavado
Para el cálculo del costo anual de agua en la planta de lavado se utilizó la siguiente
ecuación que lo determina de manera mensual:
Tomando los datos del cuadro A.3, columna 2, fila 5, sustituyendo se obtiene:
colones 11.053.00colones+(5046-15).713.00 = 43.177.872.00colones
m3
dato que aparece en el cuadro A.3, columna 2, fila 8.
B. 7 Cálculo del costo anual de electricidad en la planta de lavado
Para el cálculo del consumo de electricidad anual en la planta de lavado se utilizó la
siguiente ecuación:
Tomando los datos del cuadro A.3, columna 2, fila 6, sustituyendo se obtiene:
colones 1710.00colones + (40377 - 30)kW 60.00 = 29,070,360.00colones
kW
dato que aparece en el cuadro A.3, columna 2, fila 8.
B.8 Cálculo del costo anual de agente limpiador en la planta de lavado
Para el cálculo del consumo anual de agente limpiador en la planta de lavado se utilizó la
siguiente ecuación:
Tomando los datos del cuadro A.2, columna 2, filas 5 y 6, sustituyendo se obtiene:
dato que aparece en el cuadro A.3, columna 2, fila 10.
B.9 Cálculo del costo de la depreciación anual
Para el cálculo de la depreciación de la obra se utilizó la siguiente ecuación:
Tomando los datos del cuadro A.4, columna 2, filas 2 y 3, sustituyendo se obtiene:
dato que aparece en el cuadro A.4, columna 2, fila 5.
B. 1 O Cálculo del Valor actual neto (VAN)
Para determinar el valor neto actual del proyecto se utilizó la hoja de cálculo Excel2000@.
Ésta devuelve el valor neto actual para el flujo de caja, apareciendo el valor en el cuadro
A.22, columna 2, fila 4.
B. 11 Cálculo de indicadores del flujo de situación estimado para el proyecto
Los indicadores del flujo de situación estimado para el proyecto a tasa de interés se
calcularon utilizando la hoja de cálculo Excel 2000~. En el caso del TIR, éste valor se
encuentra en cuadro A.21, columna 2, fila 2. El procedimiento fue el mismo para los
demás datos.
B. 12 Cálculo del diámetro de la tubería del sistema de tratamiento
Para el cálculo del diámetro interno de la tubería del sistema de tratamiento se utilizó la
ecuación:
(B. 12)
donde se recomienda usar v = 0,6 mls; con los datos del cuadro A.2 columna 2 fila 6,
sustituyendo se obtiene:
Siendo el conducto comercial con diámetro más parecido el de 100 mm (4 pulgadas).
B. 13 Cálculo de las dimensiones de los tamices
Para este sistema en particular se deben colocar tamices con las siguientes dimensiones de
caja:
Ancho = 0,3 m
Altura = 0,5 m
Largo = 0,9 m
La parte semicircular del tamiz debe ser MESH No 45 con orificios cada 0,25 cm y en
forma de cruz. Con diámetro de orificios de 0,5 mm para gruesos y 0,075 mm para finos.
Estos datos se detallan en el cuadro A.7, columna 2, filas 2 a 9.
B. 14 Cálculo de las dimensiones de desgrasador
Para el cálculo de las dimensiones de degrasador del sistema de tratamiento se utilizó la
ecuación:
V = Q . t (B. 14.1)
con los datos del cuadro A.2 columna 2 fila 6 y un tiempo de retención de 15 min,
sustituyendo se obtiene:
m3 60s V =1.2.2-1.60e-3--15min.- = 3.5m3
S 1 min
Luego, el ancho del degrasador se calcula así:
Con el dato anterior se obtiene:
(B. 14.2)
Para estimar la longitud y profundidad se utilizan las relaciones siguientes. Para la
longitud:
L = 2 - a (B. 14.3)
Sustituyendo se tiene:
L=2. lm=2m
Para la profundidad:
Sustituyendo se tiene:
H =2m
(B. 14.4)
datos tabulados en el cuadro 6, columna 2, filas 2 a 7.
B. 15 Cálculo del volumen de los Jiltros de piedra caliza y carbón activado.
Para el cálculo de las dimensiones de filtros lentos de piedra caliza y de carbón activado del
sistema de tratamiento se utilizó la ecuación:
V = Q - t (B. 15)
con los datos del cuadro A.2 columna 2 fila 6, utilizando un tiempo de residencia de 2.2
min se obtiene:
rn3 60s v =1.2-2.1.6~-3---2.2min=0.5m~ s lmin
Dato que aparecen en el cuadro A.8 columna 2 fila 2.
B. 16 Cálculo de las dimensiones de los filtros de piedra caliza y carbón activado.
(B. 16)
Para el ancho de constmcción se da 1 m de largo; entonces las otras medidas son las
siguientes:
L=a
sustituyendo:
L=a=lm
Y con una profundidad de 0.2 m. los resultados se encuentran en el cuadro A. 8, columna 2,
filas 2 a 5.
B. 17 Cálculo del modelo para la tendencia de generación anual de desechos sólidos
El cálculo de la tendencia para la generación anual de desechos sólidos se realizó con el
programa Curve Expert 1.34. Con éste se obtuvo una ecuación con las siguientes
propiedades:
Enunciado Valor Pendiente, a (tonlaño) 12 734,l
Intercepto, b (ton) Coeficiente de correlación, R~ (adimensional)
Tipo de ecuación Y=b+aX
Los datos se muestran en el cuadro A. 12, columna 2, filas de 2 a 4.
B. 18 Cálculo de la tendencia para la cantidad anual de viajes a relleno sanitario
El cálculo del modelo de la cantidad de viajes realizados a relleno sanitario anualmente se
realizó con el programa Curve Expert 1.34. Con éste se obtuvo una ecuación con las
siguientes propiedades:
Enunciado Valor Pendiente, a (viajedaño) 14,244
-29 238 0,984 1
Tipo de ecuación Y=-b + a / ~ Los datos se muestran en el cuadro A. 13, columna 2, filas de 2 a 4.
B. 19 Cálculo de los costos anuales de insumos para los empleados.
El cálculo de los costos anuales de insumos para los empleados se realizó con la siguiente
ecuación:
C = N.U.P .F (B. 19)
Tomando los datos del cuadro A. 14, fila 2, columnas 2,3,4 y 5, se obtiene:
C = 6 - 2 .$15.000.00 100% = $180.000.00
Dato que aparece en el cuadro A. 14 fila 2, columna 7; el procedimiento se repitió para los
demás datos.
B.20 Cálculo de los costos anuales de insumos para los empleados.
El cálculo de los costos anuales de insumos para los empleados se realizó con la siguiente
ecuación:
C = U . P - F (B.20)
Tomando los datos del cuadro A. 15, fila 2, columnas 1,2 y 3, se obtiene:
C = 1 ~$70.000.00~100% = $70.000.00
Dato que aparece en el cuadro A. 15 fila 2, columna 6; el procedimiento se repitió para los
demás datos.
B.21 Cálculo de las cargas sociales mensuales de cada trabajador de la planta de lavado.
El cálculo de las cargas sociales mensuales de cada trabajador de la planta de lavado se
realizó con la siguiente ecuación:
C = P - F (B.2 1)
Tomando los datos del cuadro A. 16, fila 3, columnas 2 y fila 2, columna 3, se obtiene:
C = $120.000.00-8.33% = $9.996.00
Dato que aparece en el cuadro A. 16 fila 3, columna 3; el procedimiento se repitió para los
demás datos.
B.22 Cálculo de las cargas sociales mensuales.
El cálculo de las cargas sociales mensuales se realizó con la siguiente ecuación:
C = 0.22- P (B.22)
Tomando los datos del cuadro A. 17, fila 2, columnas 3, se obtiene:
C = $120.000.00~0.22 = $26.400.00
Dato que aparece en el cuadro A. 17 fila 3, columna 4; el procedimiento se repitió para los
demás datos.
B.23 Cálculo de la tarrfa de lavado de vehículos.
El cálculo de la tarifa de lavado de vehículos se realizó con la siguiente ecuación:
Tar = c ~ o ~ a ~ m a ~
Nviajexitfhicuios
Tomando los datos del cuadro A.20, fila 17, columnas 2, y con un estimado de 90770
viajes, se obtiene:
$769.954.189.25 = e8.482.47 Tar =
90770
Dato que aparece en el cuadro A.20, fila 18, columna 2.
B.24 Cálculo de la prueba de hipótesis.
Para realizar la prueba de hipótesis se utilizaron los siguientes criterios:
Hipótesis alternativa: H, : f ( x ) # P(x i , a) = a - e-"'"
Estimación de la constante a
El valor de la constante a se realizó utilizando la ecuación:
Tomando los datos del cuadro A.l l , columna 3, filas 2 a la 36, se obtiene el siguiente
resultado:
Estimación de la Frecuencia esperada
El valor de la Frecuencia esperada se realizó utilizando la ecuación:
J'e=n.a.e-"'N
Tomando los datos del cuadro A.23, columna 1, filas 2 a la 6, y para un total de 30
observaciones se tiene:
Fe = 30.2.54 e-2.54'3 = 2
Siendo el mismo procedimiento para los otros datos.
Estimación de los grados de libertad
El valor de los grados de libertad se realizó utilizando la ecuación:
v=k-m-1
Tomando m = 1 , pues sólo se estima a, y con k = 5 pues se tienen 5 grupos de llegadas
observados; se obtiene.
~ = 5 - 1 - 1 = 3
Estadístico de prueba
El estadístico de prueba se calcula con la fórmula:
Tomando los datos del cuadro A.23, columnas 2 y 3, filas 2 a la 6, se tiene:
x2 = 0.0489 + 0.9767 + 0.6162 + 0.9459 + 0.9975 = 3,5852
y de una tabla de distribución X 2 se obtiene un valor crítico de 7.815 con un nivel de
confianza del 95 % y tres grados de libertad. Por lo tanto, la hipótesis nula se acepta, y la
distribución de los datos se puede representar mediante la función de probabilidad de
Markov.
C. NOMENCLATURA
Mayúsculas A A C C c a
CE CE CL Ctotn~nua~ D DiW E E F Fe FO Fv H H H 1 1 I
L L L L LA N N N Nviajesdevehicubs
P P P P P PM Q Q Q
Alto Área de planta de lavado Costos anuales de insumos Cargas sociales Costo anual del agua Número de clientes en espera Costo anual de electricidad Costo anual de agente limpiador Costo total anual de operación Valor de depreciación anual, Diámetro de tubería de descarga por gravedad Iluminación media Cantidad de electricidad anual Factor de aplicación Frecuencia esperada Frecuencia observada Flujo vehicular Ancho Profundidad del desgrasador Profundidad del filtro Intensidad Intensidad para máxima exposición según OSHA Intensidad para máxima exposición según NIOSH Largo Lúmenes por tubo fluorescente en el techo Largo del desgrasador Largo del filtro Longitud de arco Número de llegadas en 5 rnin Número de lavadas en 5 rnin Número de empleados Cantidad de viajes realizados Presión Presión Probabilidad de Markov Potencia de bomba Precio Probabilidad según número de servidores Caudal Flujo de agua Flujo de agua
mm m2 $ 6 6 Adimensional $ $ $ $ mm Iux kWh % Adimensional Adimensional Camiones al día mm m m dB dB dB mm lux m m m Adimensional Adimensional Adimensional Adimensional psi kPa Adimensional kW
6 Adimensional m3/d L/h m3/s
S T T T Tar U v v v v v V a
Minúsculas a
Consumo promedio Flujo de agua Flujo de agente limpiador Flujo de bomba Coeficiente de correlación Número de servidores Temperatura de operación del agua Cantidad de basura Temperatura máxima según intensidad del trabajo Tarifa de lavado Unidades necesarias al año Volumen de filtrado Volumen disponible Volumen recomendable Volumen del tanque Volumen de filtros Volumen de agua anual, Volumen de degrasador Volumen de agente limpiador anual, Valor de rescate, Costo de instalación, Potencia Año para estimación Año para estimación Cantidad de viajes a relleno Cantidad de lavadas
L/vehículo m3/s m3/s m3/s Adimensional Adimensional "C ton "C # Adimensional m3 m3 m3 m3
Adimensional Adimensional Adimensional Adimensional
Constante de distribución de Markov Pendiente Ancho de planta de lavado Ancho del tanque Ancho del degrasador Ancho del filtro Pendiente Intercepto Largo de planta de lavado Intercepto Diámetro de orificios para gruesos Diámetro de orificios para finos Espesor de planta de lavado Factor de conservación Altura del techo de planta de lavado Se refiere a dato número k Tubos por punto de iluminación
min tonlafio m m m m viaj eslafio ton m viajes mm mm m Adimensional m Adimensional Adimensional
Letras griegas
Exponentes O
O. 33 2
Subíndices a B Degrasador e E i int L L M o R Total totalanual Y viajesdevehiculos
Tubos por punto de iluminación Número de puntos iluminación Profundidad del tanque Pendiente del fondo del degrasador Tiempo de exposición Jornada laboral diaria Años a depreciar Tiempo residencia Tiempo de llegada Tiempo de lavado Velocidad Grados de libertad Dato
Número de bombas Eficiencia de bomba Rendimiento de luminaria Rendimiento de local Pi Sumatoña Valor de Chi cuadrado
Se refiere a grados Se refiere a potencia de 0.33 Se refiere a potencia cuadrada
Se refiere a anual Se refiere a bombas Se refiere a degrasador Se refiere a esperado Se refiere a en espera Se refiere a i-ésimo dato Se refiere a interno Se refiere a agente limpiador Se refiere a luminaria Se refiere a número de servidores Se refiere a observado Se refiere a rendimiento de local Se refiere a total Se refiere a total anual Se refiere a vehicular Se refiere a viajes de vehiculos
Adimensional Adimensional m Adimensional hldía h año S
S
S
m/s Adimensional Adimensional
Adimensional Adimensional Adimensional Adimensional Adimensional Adimensional Adimensional
Símbolos matemáticos < Se refiere a menor que > Se refiere a mayor que - - Se refiere a igual d Se refiere a raíz cuadrada