Indexada en Fuente Académica de EBSCO Indexada en Fuente Académica de EBSCO ISSN: 1909-0455 Julio - Diciembre de 2007 Vol.2, No.2 Área Metropolitana del Valle de Aburrá Ricardo Smith Quintero; Director María del Pilar Restrepo Mesa; Subdirectora Ambiental María Helena Gómez Gallo; Coordinadora Programa Producción Más Limpia Corporación Universitaria Lasallista Hno. José Bianor Gallego Botero; Presidente del Consejo Superior César Augusto Fernández Posada; Rector Lucía Mercedes De La Torre Urán;Vicerrectora Académica Luis Fernando Garcés Giraldo; Decano Facultad de Ingenierías y Director del Grupo GAMA María de los Ángeles Rodríguez Gázquez; Directora de Investigación Comité Editorial Interno Área Metropolitana del Valle de Aburrá: María Helena Gómez Gallo Luz Matilde Flórez López Corporación Universitaria Lasallista: María de los Ángeles Rodríguez Gázquez Luís Fernando Garcés Giraldo Joan Amir Arroyave Rojas Comité Editorial Externo PhD. Alejandro Amézquita Campuzano; Unilever R&D Colworth, Reino Unido PhD. Edgar Botero García; Universidad Pontificia Bolivariana, Colombia Mg. Carlos Cadavid Restrepo; Centro Nacional de Producción más Limpia, Colombia PhD. Farid Chejne Janna; Universidad Nacional, Colombia Mg. Francisco Molina Pérez; Universidad de Antioquia, Colombia PhD. Jordi Morató Farreras; Universitat Politècnica de Catalunya, España PhD.Gustavo Antonio Peñuela Mesa; Universidad de Antioquia, Colombia PhD. Francisco Ruiz Beviá; Universidad de Alicante, España PhD. José Luis Vázquez Picó; Universidad de Alicante, España Editores María de los Ángeles Rodríguez Gázquez, Luis Fernando Garcés Giraldo y Joan Amir Arroyave Rojas Revisión de estilo Juan David Tous Ramírez Revisor bibliográfico Andrés Echavarría Ramírez Interventoría María de los Ángeles Rodríguez Gázquez Coordinación de la publicación Oficina de Comunicaciones de Área Metropolitana del Valle de Aburrá Fotografía Carátula Laboratorios Laproff S.A Diseño gráfico e impresión Editorial Artes y Letras e-mail: artesyletras@une.net.co Medellín, Diciembre 3 de 2007 Está prohibida la reproducción parcial o total de esta publicación y mucho menos para fines comerciales. Para utilizar información contenida en ella, se deberá citar fuente.. Tabla de Contenido EDITORIAL Ricardo Smith Quintero Director Área Metropolitana del Valle de Aburrá............................................................................... 5 ARTÍCULO CENTRAL Programa para el mejoramiento de la calidad del aire en el Área Metropolitana del Valle del Aburrá María Victoria Toro Gómez y Andrea Viviana Marín Calderón................................................7 ARTÍCULOS ORIGINALES Tratamiento de aguas residuale de la industria láctea Álvaro Arango Ruíz y Luis Fernando Garcés Giraldo.....................................................................23 Cambio del sistema de calentamiento de agua empleando calderas por páneles solares y otros procesos de P+L Carlos Mario Uribe Mejía.....................................................................................................................31 Implementación del Plan de Manejo Integral de residuos sólidos en COSERVICIOS S.A. Lina María Londoño Benítez y Álvaro Arango Ruiz........................................................................38 ARTÍCULOS DE REVISIÓN Evolución ecológica de los productos químico utilizados en la industria del cuero Oscar Duque Vanegas.............................................................................................................................47 Los biosólidos. ¿Una solución o un problema? Juan Alberto Vélez Zuluaga...................................................................................................................57 ACTUALIZACIÓN Bioagricultura urbana y cambio climático Lucía Atehortúa Garcés...........................................................................................................................................72 Desarrollo sostenible en los esmaltes arquitectónicos de vanguardia Pablo Cesar Ospina Orozco y William Jiménez Madrigal............................................................................90 CASO EXITOSO Sistema de gestión ambiental como estrategia de competitividad en la industria química. Caso de implantación: COLORQUÍMICA S.A. Pilar Eugenia Flórez Guisao y Sandra Milena Jiménez Buriticá...................................................................96 Política Editorial............................................................................................................................... 105 Instrucciones para los Autores.................................................................................................. 105 Editorial Para el Área Metropolitana del Valle de Aburrá es muy gratificante ver la aceptación que ha tenido en el ámbito empresarial regional, el programa de Producción Más Limpia, y cada una de las publicaciones que se han editado alrededor del tema, entre ellas la presente revista. Este programa, comenzó con la participación de cerca de 30 empresas y en la actualidad cuenta con 180 en convenio, y con más de 650 MIPYME que han recibido acompañamiento y asesoría en la implementación de buenas prácticas ambientales. Muchas de las organizaciones beneficiarias son casos exitosos. Micro, pequeñas, medianas y grandes empresas, a partir de procesos voluntarios realizados en convenio con la autoridad ambiental urbana, han logrado disminuir el consumo de recursos, optimizar procesos y cambiar tecnologías, todo esto en aras de una relación más amigable con el ambiente, la productividad y la competitividad. Con el propósito de retroalimentar dichas experiencias, en los diversos artículos de esta revista se han recopilado los esfuerzos realizados en la región metropolitana, para proteger y preservar los recursos naturales, reconociendo que la producción industrial y el sector de servicios tienen una significativa contribución al deterioro ambiental y, en este sentido, cobra mayor importancia la variable ambiental en los diferentes ámbitos empresariales y sociales. En esta oportunidad, la revista aborda temas como la agricultura urbana y el cambio climático, el programa para el mejoramiento de calidad del aire del Área Metropolitana del Valle de Aburrá, los biosólidos un problema o una solución, desarrollo sostenible en esmaltes arquitectónicos, gestión ambiental como estrategia de competitividad, entre otros, orientados todos a estrategias de mejoramiento ambiental. La gestión ambiental, los programas de Producción Más Limpia, el eco-etiquetado y el eco-marketing son, entre otras, estrategias que han ceñido sus modelos a la internalización de costos ambientales, la responsabilidad empresarial y la optimización de procesos, para lo cual, es necesario apoyarse en los avances tecnológicos, en los cambios culturales, en la legislación tributaria y ambiental, Producción + Limpia - Julio - Diciembre 2007 - Vol. 2 No. 2 y en todo tipo de instrumentos económicos que se puedan aplicar a cualquier proyecto. Son, entonces, herramientas significativas que las organizaciones modernas deben implementar, con miras al fortalecimiento de una la cultura ambiental y al desarrollo mismo de las economías locales. RICARDO SMITH QUINTERO Director Área Metropolitana del Valle de Aburrá Indexada en Fuente Académica de EBSCO Indexada en Fuente Académica de EBSCO ISSN: 1909-0455 Julio - Diciembre de 2007 Vol.2, No.2 Área Metropolitana del Valle de Aburrá Ricardo Smith Quintero; Director María del Pilar Restrepo Mesa; Subdirectora Ambiental María Helena Gómez Gallo; Coordinadora Programa Producción Más Limpia Corporación Universitaria Lasallista Hno. José Bianor Gallego Botero; Presidente del Consejo Superior César Augusto Fernández Posada; Rector Lucía Mercedes De La Torre Urán;Vicerrectora Académica Luis Fernando Garcés Giraldo; Decano Facultad de Ingenierías y Director del Grupo GAMA María de los Ángeles Rodríguez Gázquez; Directora de Investigación Comité Editorial Interno Área Metropolitana del Valle de Aburrá: María Helena Gómez Gallo Luz Matilde Flórez López Corporación Universitaria Lasallista: María de los Ángeles Rodríguez Gázquez Luís Fernando Garcés Giraldo Joan Amir Arroyave Rojas Comité Editorial Externo PhD. Alejandro Amézquita Campuzano; Unilever R&D Colworth, Reino Unido PhD. Edgar Botero García; Universidad Pontificia Bolivariana, Colombia Mg. Carlos Cadavid Restrepo; Centro Nacional de Producción más Limpia, Colombia PhD. Farid Chejne Janna; Universidad Nacional, Colombia Mg. Francisco Molina Pérez; Universidad de Antioquia, Colombia PhD. Jordi Morató Farreras; Universitat Politècnica de Catalunya, España PhD.Gustavo Antonio Peñuela Mesa; Universidad de Antioquia, Colombia PhD. Francisco Ruiz Beviá; Universidad de Alicante, España PhD. José Luis Vázquez Picó; Universidad de Alicante, España Editores María de los Ángeles Rodríguez Gázquez, Luis Fernando Garcés Giraldo y Joan Amir Arroyave Rojas Revisión de estilo Juan David Tous Ramírez Revisor bibliográfico Andrés Echavarría Ramírez Interventoría María de los Ángeles Rodríguez Gázquez Coordinación de la publicación Oficina de Comunicaciones de Área Metropolitana del Valle de Aburrá Fotografía Carátula Laboratorios Laproff S.A Diseño gráfico e impresión Editorial Artes y Letras e-mail: artesyletras@une.net.co Medellín, Diciembre 3 de 2007 Está prohibida la reproducción parcial o total de esta publicación y mucho menos para fines comerciales. Para utilizar información contenida en ella, se deberá citar fuente.. Tabla de Contenido EDITORIAL Ricardo Smith Quintero Director Área Metropolitana del Valle de Aburrá............................................................................... 5 ARTÍCULO CENTRAL Programa para el mejoramiento de la calidad del aire en el Área Metropolitana del Valle del Aburrá María Victoria Toro Gómez y Andrea Viviana Marín Calderón................................................7 ARTÍCULOS ORIGINALES Tratamiento de aguas residuale de la industria láctea Álvaro Arango Ruíz y Luis Fernando Garcés Giraldo.....................................................................23 Cambio del sistema de calentamiento de agua empleando calderas por páneles solares y otros procesos de P+L Carlos Mario Uribe Mejía.....................................................................................................................31 Implementación del Plan de Manejo Integral de residuos sólidos en COSERVICIOS S.A. Lina María Londoño Benítez y Álvaro Arango Ruiz........................................................................38 ARTÍCULOS DE REVISIÓN Evolución ecológica de los productos químico utilizados en la industria del cuero Oscar Duque Vanegas.............................................................................................................................47 Los biosólidos. ¿Una solución o un problema? Juan Alberto Vélez Zuluaga...................................................................................................................57 ACTUALIZACIÓN Bioagricultura urbana y cambio climático Lucía Atehortúa Garcés...........................................................................................................................................72 Desarrollo sostenible en los esmaltes arquitectónicos de vanguardia Pablo Cesar Ospina Orozco y William Jiménez Madrigal............................................................................90 CASO EXITOSO Sistema de gestión ambiental como estrategia de competitividad en la industria química. Caso de implantación: COLORQUÍMICA S.A. Pilar Eugenia Flórez Guisao y Sandra Milena Jiménez Buriticá...................................................................96 Política Editorial............................................................................................................................... 105 Instrucciones para los Autores.................................................................................................. 105 Editorial Para el Área Metropolitana del Valle de Aburrá es muy gratificante ver la aceptación que ha tenido en el ámbito empresarial regional, el programa de Producción Más Limpia, y cada una de las publicaciones que se han editado alrededor del tema, entre ellas la presente revista. Este programa, comenzó con la participación de cerca de 30 empresas y en la actualidad cuenta con 180 en convenio, y con más de 650 MIPYME que han recibido acompañamiento y asesoría en la implementación de buenas prácticas ambientales. Muchas de las organizaciones beneficiarias son casos exitosos. Micro, pequeñas, medianas y grandes empresas, a partir de procesos voluntarios realizados en convenio con la autoridad ambiental urbana, han logrado disminuir el consumo de recursos, optimizar procesos y cambiar tecnologías, todo esto en aras de una relación más amigable con el ambiente, la productividad y la competitividad. Con el propósito de retroalimentar dichas experiencias, en los diversos artículos de esta revista se han recopilado los esfuerzos realizados en la región metropolitana, para proteger y preservar los recursos naturales, reconociendo que la producción industrial y el sector de servicios tienen una significativa contribución al deterioro ambiental y, en este sentido, cobra mayor importancia la variable ambiental en los diferentes ámbitos empresariales y sociales. En esta oportunidad, la revista aborda temas como la agricultura urbana y el cambio climático, el programa para el mejoramiento de calidad del aire del Área Metropolitana del Valle de Aburrá, los biosólidos un problema o una solución, desarrollo sostenible en esmaltes arquitectónicos, gestión ambiental como estrategia de competitividad, entre otros, orientados todos a estrategias de mejoramiento ambiental. La gestión ambiental, los programas de Producción Más Limpia, el eco-etiquetado y el eco-marketing son, entre otras, estrategias que han ceñido sus modelos a la internalización de costos ambientales, la responsabilidad empresarial y la optimización de procesos, para lo cual, es necesario apoyarse en los avances tecnológicos, en los cambios culturales, en la legislación tributaria y ambiental, Producción + Limpia - Julio - Diciembre 2007 - Vol. 2 No. 2 y en todo tipo de instrumentos económicos que se puedan aplicar a cualquier proyecto. Son, entonces, herramientas significativas que las organizaciones modernas deben implementar, con miras al fortalecimiento de una la cultura ambiental y al desarrollo mismo de las economías locales. RICARDO SMITH QUINTERO Director Área Metropolitana del Valle de Aburrá Artículo Central Programa para el mejoramiento de la calidad del aire en el Área Metropolitana del Valle de Aburrá Contrato 158 de 2005 María Victoria Toro Gómez1 / Andrea Viviana Marín Calderón2 Air quality increase program in the Metropolitan Area of the Aburrá Valley. Contract 158, 2005 Programa para o melhoramento da qualidade do ar na Área Metropolitana do Vale de Aburrá. Contrato 158 de 2005. RESUMEN En el siguiente artículo se presenta el programa de Protección y Control de la Calidad del aire del Área Metropolitana del Valle de Aburrá, diseñado inicialmente en 1998 por las universidades de Antioquia, Pontifica Bolivariana y el Politécnico Jaime Isaza Cadavid y posteriormente desarrollado y ajustado por el Área Metropolitana del Valle de Aburrá. Dicho Programa ha sido la base del adelanto de diversas investigaciones y trabajos de consultoría por parte de la entidad, entre las que se encuentran el monitoreo de la calidad del aire, para la cual se ilustra un resumen de su diseño, funcionamiento actual, descripción de las estaciones, los resultados obtenidos desde 1993 y los proyectos desarrollados con el fin de obtener herramientas para la toma de decisiones y la elaboración de programas de reducción y planes de descontaminación atmosférica con el fin de mejorar la calidad de vida de los habitantes de la región. Palabras Clave: Valle de Aburra. Red de Monitoreo. Control de la Calidad del Aire. ABSTRACT In the following article we show the Program for the Protection and Control of the Ar Quality from the Metropolitan Area of the Aburrá Valley, designed primarily in 1998 by the universities of Antioquia, Pontificia Bolivariana and Politécnico Jaime Isaza Cadavid, and, afterwards, 1 2 Ingeniera Química, PhD en procesos Químicos. Grupo de Investigaciones Ambientales GIA de la Universidad Pontificia Bolivariana/ Ingeniera Química, Especialista en Ingeniería Ambiental, interventora de Área Metropolitana del Valle de Aburrá. Correspondencia: María Victoria Toro Gómez. email: ambiente@upb.edu.co Fecha de recibo: 05/06/2007; fecha de aprobación: 19/07/2007 Producción + Limpia - Julio - Diciembre 2007 - Vol. 2 No. 2 developed and adjusted by the Área Metropolitana del Valle de Aburrá. This program has been the basis for the progress of several research and consulting works made by the AMVA, among which we have the monitoring of the air quality. We show ere a brief of its design, current way to work out, description of the stations, results obtained since 1993 and the projects developed aiming to get tools for the making of choices and the elaboration of programs to reduce air and atmospheric pollution, in order to increase life quality among the inhabitants of the region. Key words: Aburrá Valley. Monitoring network. Air quality control. RESUMO No seguinte artigo se apresenta o programa de Proteção e Controle da Qualidade do ar da Área Metropolitana do Vale de Aburrá, desenhado inicialmente em 1998 pelas universidades de Antioquia, Pontifica Bolivariana e o Politécnico Jaime Isaza Cadavid e posteriormente desenvolvido e ajustado pela Área Metropolitana do Vale de Aburrá. Dito Programa foi a base do progresso de diversas pesquisas e trabalhos de consultoria por parte da entidade, entre as que se encontram a monitorarão da qualidade do ar, para a qual se ilustra um resumo de seu desenho, funcionamento atual, descrição das estações, os resultados obtidos desde 1993 e os projetos desenvolvidos com o fim de obter ferramentas para a tomada de decisões e a elaboração de programas de redução e planos de descontaminação atmosférica com o fim de melhorar a qualidade de vida dos habitantes da região. Palavras chaves: Vale de Aburrá. Rede de Monitoração. Controle da Qualidade do Ar. INTRODUCCIÓN El programa de Protección de la Calidad del Aire tiene como objetivo primordial determinar las políticas, los mecanismos y los instrumentos técnicos, humanos y operativos que le permitan a la autoridad ambiental garantizar una óptima calidad del aire para la comunidad1,2. El programa se enmarca dentro del sistema de gestión de la calidad del aire, presentado en la figura 1. Dicho sistema muestra tres momentos que permiten plantear una secuencia lógica para enfrentar el problema de la contaminación del aire2. Estos momentos son identificados de la siguiente manera: Momento conocer, momento proponer y momento actuar. MOMENTO CONOCER El momento conocer está asociado con la obtención del diagnóstico y constituye la información básica para la toma de decisiones sobre las fuentes de contaminación, la calidad del aire, los efectos en la salud y las aspiraciones y problemáticas económicas, políticas y sociales de las comunidades afectadas. Como secuencia lógica para el desarrollo de los proyectos dentro del momento conocer, se plantearon tres fases de trabajo: Programa para el mejoramiento de la calidad del aire en el Área Metropolitana del Valle de Aburrá Figura 1. Programa y para el mejoramiento de la calidad del aire del Área Metropolitana del Valle de Aburrá • Fase de diagnóstico • Fase de estudios básicos • Fase de pronóstico Por lo tanto, en el desarrollo del momento conocer, se planteó la ejecución de los siguientes proyectos: • • • • • • • • • • Red de monitoreo de la calidad del aire Estudios epidemiológicos Estudios de meteorológicos y de microclima Estudios de lluvia ácida Estudios de emisiones de fuentes móviles Estudios de contaminantes tóxicos Caracterización de material particulado en suspensión Evaluación y seguimiento de quejas Análisis de la calidad de los combustibles. Elaboración de mapa acústico de monóxido de carbono para la jurisdicción del AMVA. • Inventario de Emisiones • Calibración y Validación de modelos de pronóstico con los cuales se identifican las acciones a realizar, con el fin de alcanzar niveles de contaminación no nocivos para la salud. 10 Producción + Limpia - Julio - Diciembre 2007 - Vol. 2 No. 2 La fase de diagnóstico se realiza a través de la Red de Monitoreo de la Calidad del Aire y Estudios Específicos. Por lo tanto el programa de protección y control de la calidad del aire en el Valle de Aburrá, de acuerdo con la naturaleza de su problemática, tendrá los siguientes objetivos, los cuales hacen parte del Sistema de Gestión de la Calidad del Aire propuesto por la Subgerencia Ambiental del Área Metropolitana: • Realizar una evaluación de la calidad del aire de tal manera que se puedan determinar tendencias de la evolución de la problemática. • Evaluar que las estrategias de control estén de acuerdo con la dimensión de la situación real existente, mediante la aplicación de datos de monitoreo validados y que sean confiables. • Realizar actividades de divulgación de la calidad del aire, vinculando a los diferentes sectores de la comunidad en las acciones de vigilancia y control. • Evaluar los niveles de concentración de contaminantes que sean perjudiciales para la salud de la población, por medio de estudios epidemiológicos. • Obtener datos que provean la base para la planificación del uso del suelo, desarrollando modelos matemáticos que permitan el pronóstico de los cambios en la calidad del aire por riesgos potenciales. • Alimentar el sistema de información ambiental para el desarrollo de investigaciones que ayude al conocimiento profundo de los problemas de la contaminación del aire. • Identificar estándares de calidad del aire que realmente estén de acuerdo con las características de la población afectada. • Determinar los indicadores de calidad del aire que midan la eficacia de los planes de control de las fuentes de emisión e informen a la comunidad de manera sencilla y comprensible el estado actual de la calidad del aire. Red de Monitoreo de Calidad del Aire del Valle de Aburrá Es un elemento del sistema de gestión de la calidad del aire, cuya función principal es suministrar información analizada en forma regular y eficiente. El monitoreo de la calidad del aire y de las variables meteorológicas se fundamenta en el conocimiento de la evolución de las concentraciones de los contaminantes, las tendencias, la ocurrencia de episodios de contaminación y el comportamiento de las variables meteorológicas que inciden directamente en las condiciones de mezcla y dispersión de contaminantes. Criterios de diseño de la Red de Monitoreo. En la actualidad no existen reglas estrictas para el diseño de redes, debido a que cualquier decisión depende de los objetivos generales de monitoreo. En la práctica, el número y Programa para el mejoramiento de la calidad del aire en el Área Metropolitana del Valle de Aburrá 11 distribución de las estaciones de monitoreo de la calidad del aire dependen del área de cobertura, la variabilidad espacial de los contaminantes medidos y los datos requeridos1. Naturalmente, la disponibilidad de los recursos (fiscal y humano) también juega un papel importante en la determinación de la estructura final de la red. Entre los criterios específicos para el diseño para la red de calidad del aire se emplearon: los tipos de contaminantes, la población, el tipo de red y la morfología del área de estudio. Estos parámetros se ilustran a continuación. Los contaminantes a ser analizados en el Área Metropolitana se dividen en dos grupos, según sea su procedencia: los contaminantes relacionados con el sector industrial, constituidos por material particulado y dióxido de azufre, y los relacionados principalmente con el sector transporte, que son monóxido de carbono, hidrocarburos, óxidos de nitrógeno y oxidantes fotoquímicos3. El parámetro de densidad de población es un criterio básico de diseño. Es la localización de las estaciones basadas en la protección de la población. Se propuso una red mixta conformada por equipos de monitoreo automáticos y semiautomáticos, orientando la ubicación de estaciones automáticas en las zonas críticas. Adicionalmente, para la evaluación de material particulado se requiere realizar la transición de la medición de partículas suspendidas totales (TSP) hacia la medición de partículas respirables, (PM10 y PM2,5) que, según la tendencia mundial, son de mayor importancia. La morfología del Valle de Aburrá determina tres zonas específicas para el diseño de la red: • Zona Norte: comprendida por los municipios de Barbosa, Girardota y Copacabana • Zona Centro: comprendida por los municipios de Bello, Medellín, Envigado, Itagüi, La estrella y Sabaneta. • Zona Sur: comprendida por el municipio de Caldas. Variables de Diseño de la Red de Monitoreo. Las variables que se tomaron en cuenta en el diseño de la red son: • Contaminantes a monitorear. Los principales contaminantes a determinar son óxidos de nitrógeno (NOx), óxidos de azufre (SOx), monóxido de carbono (CO), el ozono (O3) y el material particulado (TSP). Tienen diferentes fuentes y en algunos casos diferentes distribuciones espaciales. Aasí pues, los NOx, SOx, CO, y TSP en su mayoría poseen concentraciones significativas3. 12 Producción + Limpia - Julio - Diciembre 2007 - Vol. 2 No. 2 • Número de estaciones de monitoreo. Para la definición del número de estaciones se utilizó la siguiente secuencia lógica: - Utilización de datos de calidad del aire, que mediante un análisis estadístico permite el cálculo del número de estaciones. - Modelación de la dispersión de contaminantes que genera las curvas de igual concentración, identificando las zonas de mayor influencia, lo cual determina el número y localización de estaciones. - Cuando no se dispone de las dos anteriores, el cálculo se fundamenta en los datos de población. • Métodos de Diseño. El número y distribución de los sitios de muestreo para el diseño de la red de monitoreo de la calidad del aire dependió de varios factores, como son: área de cobertura, variabilidad de las concentraciones de los contaminantes, objetivos del muestreo, datos de población, relación de la concentración con la norma de calidad, identificación de áreas críticas, estudios específicos y la topografía. Existen en la literatura varios métodos para determinar el número mínimo de estaciones para la cobertura de un programa de monitoreo. A continuación se presentan seis metodologías, las cuales se utilizaron para determinar el número de estaciones para el Valle de Aburrá. • Método 1: es el método de la Organización Mundial de la Salud, que se basa en datos de población validados en algunas ciudades. • Método 2: se trata del criterio establecido por la Agencia de Protección Ambiental de los Estados Unidos (1975) para la determinación del número de estaciones necesario para estimar la concentración de cada uno de los principales contaminantes en el área de interés. El método tiene en cuenta algunas características locales, tales como la población. • Método 3: la Agencia de Protección Ambiental propuso un método analítico, para determinar el número de estaciones de una red de muestreo. Este método tiene en cuenta el valor de la concentración de fondo, las isopletas de mayor concentración (pronóstico) y la norma de calidad para cada contaminante. Este método le da gran importancia a la modelación de la calidad del aire, ya que la modelación suministra datos de insumo para el diseño de la red. • Método 4: se trata de un método estadístico para determinar el número de estaciones. A partir de un nivel de significancia preestablecido y de una variabilidad aceptable en torno al valor medio verdadero es posible obtener la expresión que permite el cálculo del número de estaciones necesarias. Se torna evidente que la utilización de la relación de cálculo sólo será posible si se conocen datos de las concentraciones de los contaminantes obtenidos anteriormente a través de un estudio piloto. 13 Programa para el mejoramiento de la calidad del aire en el Área Metropolitana del Valle de Aburrá • Método 5: basado en otros criterios establecidos por la Agencia de Protección Ambiental de los Estados Unidos (1990) para la determinación del número de estaciones de muestreo necesario para estimar la concentración de los principales contaminantes en el área de interés. El método tiene en cuenta algunas características locales, tales como la población, para la determinación del número de estaciones de muestreo para óxidos de azufre y material particulado menor de 10 micras (PM -10). Posteriormente a la aplicación de cada una de las metodologías propuestas para la determinación del número de estaciones y teniendo en cuenta que la aplicación de algunas de las metodologías no era idónea por la falta de datos históricos de calidad del aire, se presentan en la Tabla 1 los valores consolidados obtenidos en la aplicación de los diferentes métodos para determinar el número de estaciones necesarias. Tabla 1. Selección del Número Mínimo de Estaciones para todas las Zonas Número mínimo de estaciones Contaminante Sur M Central A M A 10 Norte M PST 2 SO2 2 5 2 NOx 2 5 2 O3 5 CO 5 PM-10 4 HC Est. Meteorológica A 2 4 5 1 2 1 Nota: (A) Automática, (M) Manual Localización de estaciones. Teniendo en cuenta la descripción sobre la distribución de los contaminantes en el ambiente urbano, se puede concluir que las concentraciones más altas de NO2, CO y SO2 tienen una mayor probabilidad de ser encontradas en las zonas centrales e industriales de la ciudad y en las zonas cercanas a vías congestionadas. Sin embargo, los niveles de ozono serán menores en esos lugares1. El objetivo general de las redes de monitoreo es la medición en puntos con niveles representativos de contaminación en los que la gente esté expuesta por períodos de tiempo considerables. Su objetivo no es la medición de niveles extremos en puntos en los que la gente esté expuesta por períodos muy cortos de tiempo, como ocurre en la berma de las vías. Con esta filosofía, los puntos de monitoreo de la red urbana generalmente se localizan en áreas centrales de la ciudad, pero sin la influencia directa de grandes fuentes de contaminación. En el centro de las ciudades generalmente hay zonas peatonales 14 Producción + Limpia - Julio - Diciembre 2007 - Vol. 2 No. 2 en las cuales un gran número de personas permanece por largos períodos de tiempo. Estos puntos son óptimos para cumplir con el objetivo general de la red y son claros candidatos para la instalación de una estación de monitoreo. Para la ubicación de las estaciones se tomaron como referencia los aspectos relacionados con el estudio de modelación que determina los lugares óptimos para evaluar material particulado y flujo vehicular y densidad industrial para el resto de los contaminantes. En la Tabla 2 se presenta una localización de las estaciones y contaminantes a ser evaluados. Tabla 2. Ubicación de las Estaciones en el Diseño Municipio Medellín- Centro Contaminante PTS PM10 SO2 NOX CO X X X X X X Medellín- Sur Occidente X X Medellín- Centro Occidente X X Medellín- Sur Oriente X X Medellín- Norte X X Itaguí X Bello X Sabaneta X La Estrella X Caldas X Copacabana X Girardota X Barbosa X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X Envigado X X X X X Total de Equipos 10 8 9 7 2 O3 X X Localización Detallada. Una vez se han identificado las regiones de la ciudad en las que se van a instalar las estaciones de monitoreo, ciertos factores locales debieron ser tomados en cuenta en la selección del punto preciso para la localización de éstas. El objetivo es seleccionar un sitio que sea ampliamente representativo de la calidad del aire aspirado por la gente en esa parte de la ciudad durante su vida cotidiana. En otras palabras, el punto de muestreo no debe representar un caso especial. La selección de un punto representativo3 es un trabajo arduo, particularmente cuando se tienen en cuenta factores tales como el impacto visual y el permiso de planeación. Adicionalmente, en lo posible deben ser empleados los siguientes criterios para la selección del punto de monitoreo: • El punto se debe localizar donde un significativo número de personas permanezca por períodos considerables de tiempo. Programa para el mejoramiento de la calidad del aire en el Área Metropolitana del Valle de Aburrá 15 • Debe ser lo más abierto posible en relación con edificios circundantes. • La parte superior de la estación debe estar despejada. Encima de las estaciones no pueden estar ubicados árboles o edificios. • La toma de la muestra no debe estar a más de 10m sobre el nivel del piso. Idealmente debe encontrarse a menos de 5 m de altura • No debe haber fuentes mayores de contaminación a menos de 50 metros, como por ejemplo un gran parqueadero. • No debe haber fuentes medianas a menos de 20 metros, como por ejemplo estaciones de gasolina, salidas de ventilación, etc. • No debe haber sitios donde se puedan encontrar vehículos parados y con el motor encendido a menos de 5 metros de la toma de la muestra. • El sitio no debe estar a menos de: - 30 m de vías muy transitadas (> 30.000 vehículos/día) - 20 m de vías transitadas (10.000-30.000 vehículos/día) - 10 m de otras vías ( < 10.000 vehículos/día) - El área circundante, es decir, 100 metros, no debe de tener una alta expectativa de desarrollo a corto plazo, para evitar la inutilización del sitio y para poder tomar medidas a largo plazo. Adicionalmente hay algunas consideraciones prácticas que deben ser tenidas en cuenta: • Debe existir la posibilidad de hacer conexiones de energía y teléfono. • El sitio debe ser accesible para un camión, con el fin de transportar la caseta. • Debe ser razonablemente fácil la ubicación de los cilindros de gas cerca a la estación y su transporte hasta la caseta sin dificultad. • Debe ser fácil el acceso al sitio en cualquier momento. • El sitio debe estar en un área donde el riesgo de vandalismo sea mínimo. • Se debe tener en cuenta el impacto visual y la oportunidad de usar estructuras ya existentes para el alojamiento de la estación. La Tabla 3 muestra la cantidad actual de equipos de monitoreo y la localización de las estaciones. En ella se puede observar que algunas no están ubicadas en el mismo sitio propuesto por el diseño, ya que algunas de las condiciones descritas en el numeral anterior no se pudieron alcanzar. Otra diferencia con el diseño original es que se necesitan más monitores de PM10, SO2, NOx y CO, tanto manuales como automáticos. Los resultados de los análisis en estos últimos 5 años han mostrado que es importante tener más monitores de Ozono, pues es un contaminante que, según estudios realizados aparte de la red, se reporta con alta concentración en las zonas alejadas del centro urbano. Igualmente las partículas respirables son muy 16 Producción + Limpia - Julio - Diciembre 2007 - Vol. 2 No. 2 Tabla 3. Localización actual de las estaciones Estación Sitio Actual Parámetros PST Caldas Hospital X La Estrella Estación de Policía X PM10 Sabaneta Palacio Municipal X Itagüí Colegio el Rosario X Medellín- Sur Oriente Politécnico JIC X Medellín- Centro Edificio Miguel de Aguinaga X X Medellín- Sur Occidente Planta de Tratamiento Aguas Residuales San Fernando X X Medellín- Centro Occidente Universidad Pontificia Bolivariana X Medellín- Centro Occidente Corantioquia X Medellín- Norte Universidad de Antioquia X Medellín- Occidente Universidad de Medellín X MedellínNoroccidente Universidad Nacional X Medellín Edificio Área Metropolitana Bello Instalaciones del Metro X Copacabana Hospital X Girardota Liceo X Barbosa Hospital X SO2 NOx X X X X O3 X X X X X X CO X X X Total de monitores 16 3 4 4 1 3 Diseño original 14 10 8 9 2 7 importantes y se hace necesario incrementar las estaciones, pues, aunque no están legisladas, no se desconoce su efecto en la salud de la población.1 Frecuencia de muestreo. En cuanto a la frecuencia de muestreo, hay dos factores que desempeñan un papel predominante: • La variabilidad inherente del contaminante y • La precisión requerida de los datos sobre la calidad del aire, que se relaciona con el objetivo de la vigilancia. Si hay que computar con los datos en un promedio anual, es recomendable que todas las partes del año estén igualmente representadas. Es posible suponer, como norma, que el programa de vigilancia está debidamente equilibrado si cada trimestre del año contiene no menos del 20% del total de observaciones efectuadas dentro del año. Programa para el mejoramiento de la calidad del aire en el Área Metropolitana del Valle de Aburrá 17 Evidentemente la exactitud está relacionada directamente con la frecuencia del muestreo. Según el artículo 33 del Decreto 02 de enero 11 de 19824,5, que habla de los métodos y frecuencia de contaminación del aire, se tiene como frecuencia de muestreo para muestreo manual (partículas en suspensión, óxidos de azufre y óxidos de nitrógeno), una muestra tomada en forma continua, durante 24 horas cada tres días. La frecuencia de los equipos automáticos es continua. Manejo de Datos. Los datos recolectados en las estaciones de monitoreo se analizan estadísticamente para obtener valores representativos de la calidad del aire, los cuales son publicados en boletines informativos. Toda esta metodología se encuentra consignada en el manual de manejo de la Base de Datos de Calidad del Aire, presentado en el componente informático. MOMENTO PROPONER El momento proponer plantea la reducción de emisiones basados en un estándar de calidad del aire fijado como meta dentro de un período dado. Para ello se utilizan como herramienta los modelos de pronóstico, con los cuales deben identificar las acciones que hay que realizar para alcanzar niveles de contaminación no nocivos para la salud. Para el desarrollo del momento proponer se plantean las siguientes estrategias: • Pacto por la calidad del aire: a través de este acuerdo las autoridades territoriales y ambientales acordaran el desarrollo de una agenda interinstitucional para la elaboración e implementación de un programa regional de reducción de la contaminación atmosférica, con el fin de mejorar la calidad del aire. • Programas localizados de reducción de la contaminación atmosférica: así como la estructura del programa de reducción de la contaminación y las medidas de contingencia a que haya lugar con los sectores productivos, de la construcción y de transporte. • Planteamiento de las metas de reducción de contaminación para este programa: está basado en: - Estándares de calidad del aire fijando como meta los periodos definidos por la Normatividad Colombiana. - Implementar el programa de aseguramiento y control de la calidad del muestreo y análisis de la calidad del aire. - Desarrollo e implementación de índices de la calidad del aire - Desarrollo de programas para la captura de información para evaluar el impacto de las medidas tomadas e implementadas por el plan de Reducción de la Contaminación en el Valle de Aburra. - Planeación del uso eficiente de la energía y el desarrollo sostenible con énfasis en los programas de transporte más limpio y producción más limpia, basados en modelaciones matemáticas de planificación como el modelo de Energía-Ambiental-Economía 18 Producción + Limpia - Julio - Diciembre 2007 - Vol. 2 No. 2 Los proyectos y estrategias ejecutados en estas dos etapas del programa (Momento de Conocer y Momento Proponer), suministran herramientas para la elaboración de programas de descontaminación. Actualmente el Pacto por la Calidad del Aire se encuentra en discusión, así como el programa de reducción de la contaminación, los cuales serán concertados con los entes territoriales y productivos. Como insumo inicial para este programa de reducción se han determinado varias medidas generales y especificas a adoptar. En el Valle de Aburra y se han definido las zonas criticas según los reportes de calidad del aire producidos por la red de monitoreo de la calidad del aire. Clasificación de “Áreas – fuente” de contaminación. De acuerdo con el Artículo 5 del Decreto 976 de 20066, las autoridades ambientales competentes deberán clasificar como áreas – fuente de contaminación zonas urbanas o rurales del territorio nacional, según la cantidad y características de las emisiones y el grado de concentración de contaminantes en el aire, a partir de mediciones históricas, con el fin de adelantar los programas localizados de reducción de la contaminación atmosférica. Para la Declaración de las “Áreas – fuente” de contaminación en el Valle de Aburra se estimó la frecuencia de las excedencias y se utilizaron las medias móviles de las concentraciones de material particulado medido entre los años 1993 y 2006, reportadas por la red de monitoreo del Valle de Aburra. De esta forma se determinaron las siguientes clases de áreas de contaminación que aparecen más adelante. Medidas Generales para el Valle de Áburra. Se deberá informar al público a través de los medios de comunicación sobre la ocurrencia del episodio de contaminación por material particulado o por ozono y la declaratoria del mismo. En ninguno de los episodios se podrá limitar la operación de ambulancias o vehículos destinados al transporte de enfermos, vehículos de atención de incendios y vehículos de atención del orden público. Medidas Específicas Salud • Difundir la información relativa a la calidad del aire en medio masivos de comunicación Transporte • Se restringirá la circulación de transporte público que utilice Diesel con emisiones visibles. • Se aplicará la medida de Pico y Placa para todo el día. • Se aplicará la medida de Pico y Placa para motocicletas • Se deberá realizar la optimización de transporte público y la implementación de sistema integrado de transporte en las zonas más afectadas • Estaciones de buses fijas y obligatorias Programa para el mejoramiento de la calidad del aire en el Área Metropolitana del Valle de Aburrá 19 Industria • Utilizar combustibles de buena calidad, con el fin de minimizar las emisiones a la atmósfera • Exigencia de medición de gases • Determinación de Normas de material particulado basadas en la emisión máxima total para el Valle. • Paralización industrial en episodios de contaminación (incentivo poderoso al mejoramiento tecnológico) • Quedarán exentas de cumplir con las restricciones de operación aquellas fuentes fijas que demuestren operación continua de su sistema de control. Estos reportes serán avalados por el Área Metropolitana del Valle de Aburrá, quien dará dicha exención. Clases de áreas de contaminación Clase I Áreas de contaminación alta. Son aquellas en las que la concentración de contaminantes, dadas las condiciones naturales o de fondo y las de ventilación o dispersión, excede con una frecuencia igual o superior al setenta y cinco por ciento (75%) de los casos, la cantidad anual contemplada en la norma de calidad l. De acuerdo con el análisis realizado, esta clase de área se encuentra en el sector localizado entre las estaciones de Mayorista, Itagüí, Centro de Medellín (Éxito) y Universidad Nacional (Facultad de Minas). Por lo tanto se plantean como medidas de contingencia, según la regulación del decreto 976 de 20066, la suspensión del establecimiento de nuevas fuentes de emisión y se adoptarán programas de reducción de la contaminación que podrán extenderse hasta por diez años. Salud • Se suspenderán las actividades deportivas al aire libre de las personas más sensibles a la contaminación durante las horas pico. • Se llevarán a cabo estudios de vigilancia epidemiológica en las zonas donde se hayan registrado los valores máximos de TSP. • • • • Transporte Se realizará mejoramiento de vías, de tal forma que sean más. Se incrementará la eliminación de buses viejos, es decir, “chatarrización”. Se destinarán vías exclusivas para el transporte público. Restricción a vehículos sin convertidor (incentivo al recambio). Industria • Se restringe la instalación de nuevas empresas que incluyan en sus procesos sistemas de combustión que usen carbón o crudo como combustible. De dicha restricción estarán exentas las industrias que utilicen combustibles limpios. • Todas las fuentes fijas existentes en la zona deberán reducir sus emisiones de material particulado. 20 Producción + Limpia - Julio - Diciembre 2007 - Vol. 2 No. 2 Clase II- Áreas de contaminación media. Aquellas en las que la concentración de contaminantes, dadas las condiciones naturales o de fondo y las de ventilación y dispersión, excede con una frecuencia superior 50% e inferior 75% de los casos, la cantidad anual contemplada en la norma de calidad. De acuerdo al análisis realizado, esta clase de área se encuentra en el sector localizado entre las estaciones de Politécnico Colombiano Jaime Isaza Cadavid, Guayabal, Centro de Medellín (San Juan) y Centro de Medellín (Edificio Miguel de Aguinaga). Por lo tanto, se plantean las siguientes medidas de contingencia, según la regulación del decreto 976 de 20066: Se debe restringir el establecimiento de nuevas fuentes de emisión y se adoptarán programas de reducción de la contaminación que podrán extenderse hasta por cinco años. Transporte • Eliminación de buses viejos, “chatarrización”. • Restricción a vehículos sin convertidor (incentivo al recambio). Industria • Todas las fuentes fijas existentes en la zona deberán reducir sus emisiones de material particulado. Clase III- Áreas de contaminación moderada. Aquellas en las que la concentración de contaminantes, dadas las condiciones naturales o de fondo y las de ventilación y dispersión, excede con una frecuencia superior al 25%, e inferior 50% de los casos, la cantidad anual contemplada en la norma de calidad. De acuerdo con el análisis realizado, esta clase de área se encuentra en el sector localizado entre las estaciones de Universidad Pontificia Bolivariana, Universidad de Antioquia, Sabaneta y Corantioquia (Edificio Administrativo). Por lo tanto se plantean las siguientes medidas de contingencia, según la regulación del Decreto 976 de 20066: Se deben tomar medidas dirigidas a controlar los niveles de contaminación y adoptar programas de reducción de la contaminación, que podrán extenderse hasta por tres años. Se plantean entonces las siguientes medidas: Transporte • Eliminación de buses viejos, “chatarrización”. • Restricción a vehículos sin convertidor (incentivo al recambio) Industria • Todas las fuentes fijas existentes en la zona deberán reducir sus emisiones de material particulado. Clase IV- Áreas de contaminación marginal. Estas áreas son aquellas en las que la concentración de contaminantes, dadas las condiciones naturales o de fondo y las de ventilación y dispersión, excede con una frecuencia superior 10% e inferior al 25%, de la cantidad anual contemplada en la norma de calidad. Programa para el mejoramiento de la calidad del aire en el Área Metropolitana del Valle de Aburrá 21 De acuerdo con el análisis realizado, esta clase de área se encuentra en el sector localizado entre las estaciones de Bello, Girardota, La Estrella, Barbosa, Caldas y Copacabana. Por lo tanto, se plantean las medidas de contingencia generales para el Valle de Aburrá, las cuales ya se han definido anteriormente en el presente texto. MOMENTO ACTUAR El momento actuar se fundamenta en la ejecución del programa de reducción, así como en la implementación de las medidas de contingencia ya propuestas. El programa de reducción será elaborado y concertado con las autoridades territoriales y los sectores productivos, mediante agendas de cooperación, en cinco ejes de trabajo: • Estrategias para el control de emisión de contaminantes por automotores a través del sistema integrado de transporte, mejores vías, chatarrización y programas de racionalización del ingreso de vehículos a las zonas críticas. • Proyectos para la reducción de emisiones industriales, utilizando mecanismos como convenios de producción más limpia y las ventanillas de servicios ambientales para las Pymes e incentivos tributarios. • Estrategias de educación y divulgación, unidas al plan estratégico de educación ambiental para el Área Metropolitana • Actividades de vigilancia y control fundamentadas en la expedición de licencias y permisos y en el seguimiento de las fuentes de contaminación atmosférica. El Programa para el mejoramiento de la calidad del aire se retroalimenta partiendo nuevamente del momento conocer, permitiendo identificar la calidad del aire resultante luego de aplicar las acciones de prevención y control de emisiones, delineando así nuevas metas, y estrategias para lograrlas. CONCLUSIÓN La Red diseñada en 1998 trae una propuesta proyectada a partir de cinco métodos avalados por la OMS y la EPA, basados en: población, datos reportados por los monitoreos de los años anteriores y modelo de dispersión para material particulado. Estos métodos permitieron determinar las zonas de mayor contaminación y así instalar la mayor parte de los monitores existentes para ese entonces. El desarrollo de los modelos matemáticos y el monitoreo de la calidad del aire le han permitido a nuestra entidad elaborar propuestas para la concertación de programas de reducción y es éste el desafío actual del Área Metropolitana del Valle de Aburrá, cuyo programa se encuentra en los momentos de proponer y actuar. La entidad reconoce en el Gobierno Nacional su mejor aliado para la implementación de medidas restrictivas a nivel regional y nacional. Entre las medidas se tienen: 22 Producción + Limpia - Julio - Diciembre 2007 - Vol. 2 No. 2 • Establecer en el menor tiempo posible la norma de emisiones para las fuentes fijas. • Una política para el mejoramiento de la calidad del Diesel, que actualmente es 5.500 ppm de SO2, hasta cumplir con los valores de la norma EURO IV de 50 ppm. Para lograr esto es necesario que ECOPETROL y del Ministerio de Energía formulen el programa de reducción de la concentración SO2 en el combustible. Es importante tener en cuenta que en la Unión Europea, desde el año 2005, se comercializa combustible Diesel con un contenido máximo de azufre de 10 ppm. En Colombia el contenido de azufre es cercano a las 4.800 ppm. • Incluir como medida preventiva a nivel nacional la instalación de filtros para vehículos a Diesel. • Implementación de mecanismos que restrinjan la importación y producción de motos a dos tiempos y, según el caso, prohibir su circulación en zonas de altas concentraciones de contaminantes. El desarrollo de las agendas de trabajo de manera concertada con los sectores de transporte e industrial es la tarea actual de la entidad, como institución líder en la región en el mejoramiento de la calidad del aire. De la voluntad y el aporte de todos los sectores, incluyendo a la comunidad como principal actor, depende el éxito de los programas de descontaminación y la implementación de las medidas de contingencia ya propuestas. REFERENCIAS 1. ECHEVERRI, C. et al. Estudio de la Protección y Control de la Calidad del Aire para el Área Metropolitana del Valle de Aburrá. Medellín : Area Metropolitana del Valle de Aburrá; Universidad de Antioquia; Politécnico Jaime Isaza Cadavid; Universidad Pontificia Bolivariana, 1998. 2. REDAIRE. Convenio interinstitucional 896. Medellín : Redaire, 2005. 3. IDEAM. Protocolo de monitoreo y seguimiento de la calidad del modulo aire del sistema de información ambiental. Medellín : IDEAM, 2005. 4. COLOMBIA. MINISTERIO DE SALUD. Decreto 02 de 11 de Enero de 1982. Por el cual se reglamenta parcialmente el titulo I de la Ley 09 de 1979 y el Decreto Ley 2811 de 1974, en cuanto a emisiones atmosférica. (Diario Oficial. Bogota. 1982). 44 p. 5. ________. Resolución 601 del 4 de abril 2006, Por la cual se establece la Norma de Calidad del Aire o Nivel de Inmisión, para todo el territorio nacional en condiciones de referencia. Bogota : El Ministerio, 2006. 13 p. 6. ________. Decreto 979 del 3 abril de 2006, Por el cual se modifican los artículos 7,10, 93, 94 y 108 del Decreto 948 de 1995. Bogotá : El Ministerio, 2006. 7 p. Artículo Original Tratamiento de aguas residuales de la industria láctea Álvaro Arango Ruíz1 / Luis Fernando Garcés Giraldo2 Watewater treatment from milk industries Tratamento de águas residuais da indústria láctea RESUMEN Introducción. La industria láctea genera gran cantidad de aguas residuales, concentrando en estas la mayor cantidad de contaminantes originados en sus procesos. Las aguas residuales de la industria láctea se caracterizan por poseer una gran cantidad de materia orgánica, especialmente grasas y aceites, además de sólidos suspendidos y valores de pH que se salen de los rangos aceptables para vertimiento. La electrocoagulación es un proceso que se ha venido desarrollando en los últimos años y que se presenta como alternativa de tratamiento para las aguas residuales de esta industria, ofreciendo múltiples ventajas comparativas con las tecnologías tradicionales. Objetivo. Estudiar la aplicación de electrocoagulación como tratamiento de las aguas residuales de la industria láctea. Materiales y métodos. Las aguas residuales de la industria láctea fueron tratadas por electrocoagulación empleando un diseño experimental factorial 3x2x3, que obedece a variaciones de pH, densidad de corriente y tiempo de tratamiento, las variables de respuesta medidas fueron porcentajes de remoción de DQO y grasas y aceites. Resultados. Las remociones de DQO fueron del orden del 94 % y la de grasas y aceites del orden del 99 % a pH ácido y a tiempo de tratamiento de 15 minutos. Conclusión. La electrocoagulación se vislumbra como un tratamiento eficiente para la remoción de contaminantes en las aguas residuales industriales, específicamente en el caso de la industria láctea como sucedió en esta investigación. Palabras clave: Electrocoagulación. Celda tipo bach. Electrodo de hierro. Electroquímica. 1 Ingeniero Químico. Especialista en Ingeniería Ambiental. Magíster en Ingeniería Ambiental. Profesor de la Facultad de Ingenierías. Investigador grupo GAMA. Corporación Universitaria Lasallista/ 2 Ingeniero Sanitario. Especialista en Ingeniería Ambiental. Magíster en Ingeniería Ambiental. Director grupo de investigación GAMA. Decano Facultad de Ingenierías. Corporación Universitaria Lasallista. Correspondencia: Álvaro Arango Ruiz. e-mail: alarango@lasallista.edu.co Fecha de recibo: 22/102007; fecha de aprobación: 16/11/2007 24 Producción + Limpia - Julio - Diciembre 2007 - Vol. 2 No. 2 ABSTRACT Introduction. Milk industries generates lots of waste waters, accumulating in them the highest quantities of pollutants resulting from their processes. These waste waters content much organic matter, specially fat and oils. They also contain solid materials in suspension and pH values beyond acceptable rates for pouring. Electrocoagulation is a process that has been being developed in recent years and has been an alternative to treat waste waters from milk industries, offering many advantages when compared to traditional technologies. Objective. To study the application of electrocoagulation to treat waste waters from milk industries. Materials and methods. Waste waters were traeted with the electrocoagulation process by the use of an experimental factorial design 3X2X3, which obeys to pH variations, current density and treatment time. The response variables measured were removal percentages of COD, and fats and oils. Results. COD removals had a 94% value and fats and oils had a 99% measurement, at an acid pH and at a treatment time of 15 minutes. Conclusion. Electrocoagulation can be seen as an efficient treatment to remove pollutants from waste waters coming from industries, specifically from milk industries, like in the case of our research. Key words: Electrocoagulation. Bach type cell. Iron electrode. Electrochemistry. RESUMO Introdução. A indústria láctea gera grande quantidade de águas residuais, concentrando nestas a maior quantidade de contaminantes originados em seus processos. As águas residuais da indústria láctea se caracterizam por possuir uma grande quantidade de matéria orgânica, especialmente gordurosas e azeites, além de sólidos suspendidos e valores de PH que se saem das castas aceitáveis para vertimento. A electrocoagulação é um processo que veio desenvolvendo nos últimos anos e que se apresenta como alternativa de tratamento para as águas residuais desta indústria, oferecendo múltiplas vantagens comparativas com as tecnologias tradicionais. Objetivo. Estudar a aplicação de electrocoagulação como tratamento das águas residuais da indústria láctea. Materiais e métodos. As águas residuais da indústria láctea foram tratadas por electrocoagulação empregando um desenho experimental fatorial 3x2x3, que obedece a variações de PH densidade de corrente e tempo de tratamento, as variáveis de resposta medidas foram percentagens de remoção de DQO e gordurosas e azeites. Resultados. As remoções de DQO foram da ordem de 94 % e a de gorduras e azeites da ordem de 99 % a PH ácido e a tempo de tratamento de 5 minutos. Conclusão. A electrocoagulação se vislumbra como um tratamento eficiente para a remoção de contaminantes nas águas residuais industriais, especificamente no caso da indústria láctea como aconteceu nesta investigação. Palavras chaves: Electrocoagulação. Cela tipo bach. Eletrodo de ferro. Eletroquímica. INTRODUCCIÓN La industria alimentaria en sus procesos debe utilizar grandes cantidades de agua de buena calidad que se requiere en los procesos de lavado, limpieza y desinfección; actividades que hacen de esta industria una de las de mayor generación de aguas residuales con altas cargas de contaminantes orgánicos1-3. Factores económicos, legislativos y ambientales, obligan a la industria de los alimentos a recurrir a estrategias conducentes a reducir tanto la cantidad como la Tratamiento de aguas residuales de la industria láctea 25 carga de las aguas residuales. Dentro de estas estrategias cabe considerar desde dimensiones y secciones de los establecimientos, grado de tecnificación y variedad de productos hasta precauciones adicionales en las zonas de producción tales como pérdidas de producto por derrames, goteo o formación de espumas4,5. La DQO depende de la composición, sobre todo de su cantidad de grasa por lo que siempre resulta económicamente favorable separar las grasas utilizando trampas de grasa y si éstas aparecen junto con tensoactivos en forma emulsionada se separan por medio de flotación (separación de sustancias que sobrenadan con ayuda de finas burbujas de aire). Además, se separan sustancias proteicas en disolución coloidal. El efecto se ve reforzado cuando se agregan compuestos floculadores5. El uso de tanques reguladores permite mantener un flujo constante de aguas hasta el canal de desagüe, incluso durante las horas en que no hay generación de aguas residuales. Los establecimientos que tienen tres turnos de producción llegan a necesitar tanques hasta 1,2 veces la cantidad máxima de generación de aguas residuales por día5. Los tanques permiten también regular el pH y realizar la neutralización de producto microbicida no utilizado, a fin de prevenir alteraciones de la limpieza biológica de las aguas residuales y finalmente refrigeran las aguas con soluciones limpiadoras que usualmente son vertidas sin ningún reparo a las canalizaciones. Las metas internas de los establecimientos de producción de alimentos son principalmente la neutralización, regulación de temperatura y separación de grasas de las aguas residuales. Para un posterior tratamiento de las aguas se plantea un tratamiento aerobio y otro anaerobio, este último se propone para el tratamiento de aguas de plantas lecheras ya que ofrece la ventaja de producir biogás y menor generación de lodos. Sin embargo frente a la escasez del recurso hídrico la industria alimentaria se ve en la necesidad de reciclar y reusar el agua. Para ello se enfrenta al reto de seleccionar tecnologías que le permitan tratar sus aguas residuales de forma económica y eficiente. MATERIALES Y MÉTODOS Se desarrolló una investigación con las aguas residuales de una industria láctea de la región. Se recolectaron muestras tanto del tanque de descargas como del tanque de homogenización, este último, toma las aguas del tanque de descarga de las aguas residuales de la empresa y las mezcla. A estas se le analizaron: pH, DQO, conductividad eléctrica, grasas y aceites en los laboratorios de la Corporación Universitaria Lasallista. Los análisis se realizaron el mismo día del muestreo, de acuerdo con los resultados se decidió que las muestras de agua para la investigación serían recolectadas sólo del tanque de homogenización por ser este el más representativo en las características fisicoquímicas del agua residual láctea. La experimentación se llevó a cabo en la celda diseñada para la electrocoagulación de la cual se habló en el capítulo anterior sobre “Diseño y construcción de una celda prototipo de electrocoagulación para el tratamiento de aguas residuales”. 26 Producción + Limpia - Julio - Diciembre 2007 - Vol. 2 No. 2 Se realizó una prueba de tamizado consistente en la observación del comportamiento de diferentes variables fisicoquímicas en el medio acuoso recolectando información a priori que permitiera determinar los valores de corriente eléctrica, distancia entre electrodos, tiempo de exposición al tratamiento y pH que llevan a tratamientos de electrocoagulación más eficientes para ser tenidos en cuenta en el diseño experimental. Las variables que se consideraron como factores para el diseño experimental fueron: densidad de corriente eléctrica (J), pH inicial del agua residual y tiempo de tratamiento (min); manteniendo como electrodo de sacrificio al hierro (ánodo) y como cátodo el aluminio. El diseño experimental utilizado en la investigación es un diseño factorial de tres factores (pH, densidad de corriente y tiempo), completamente al azar. Los niveles para cada uno de estos factores se consignan en la Tabla 1. Para cada uno de los experimentos se realizaron cuatro repeticiones. Las variables de respuesta fueron el porcentaje de remoción de DQO y el de grasas y aceites. La DQO fue corregida por las interferencias de hierro. Tabla 1. Factores y niveles en el diseño experimental Factores pH Densidad de corriente (A/m2) Tiempo (min) Niveles 5,0 7,0 32,43 5 8,0 43,23 10 15 El modelo estadístico utilizado para el análisis de la información fue: Donde, m es el porcentaje medio de remoción de DQO del modelo. i = 5, 7 y 8. ai es el efecto del i-ésimo nivel del factor pH. bj es el efecto del j-ésimo nivel del factor Densidad de Corriente. j = 32,43 y 43,23. gk es el efecto del i-ésimo nivel del factor Tiempo. k = 5, 10 y 15. (ab)ij es el efecto de interacción entre los niveles i y j de los factores pH y Densidad de Corriente. ∀i,j (ag)ik es el efecto de interacción entre los niveles i y k de los factores pH y Tiempo. ∀i,k (bg)jk es el efecto de interacción entre los niveles j y k de los factores Densidad de Corriente y Tiempo. ∀j,k Tratamiento de aguas residuales de la industria láctea 27 (abg)ijk es el efecto de interacción entre los niveles i, j y k de los factores pH, Densidad de Corriente y Tiempo.∀i,j,k yijkl es la l-ésima observación del porcentaje de remoción de DQO observado en los niveles i, j y k de los factores pH, Densidad de Corriente y Tiempo. eijkl es el l-ésimo término de error aleatorio. RESULTADOS La Gráfica 1 muestra el porcentaje de remoción de DQO para las diferentes combinaciones de tratamientos considerados en el diseño experimental. Se observa que los mayores porcentajes de remoción de DQO se presentan a pH inicial de 5, densidad de corriente (J) de 43,23 y de 32,43 A/m2 y un tiempo de proceso de 15 minutos, estas remociones son de 93,99 y 75,73 % respectivamente, lo cual es alto. Gráfica 1. Porcentajes de remoción de DQO a las diferentes combinaciones de tratamientos. A pH 7 se presenta un comportamiento similar al observado en el caso anterior, esto es, durante los primeros 6 minutos la diferencia entre la remoción de DQO es muy pequeña para las dos densidades de corriente. Aunque es más apreciable que la observada para pH 8, y finalmente para pH inicial 5 se observa para todos los tiempos una diferencia importante entre la remoción de DQO para las dos densidades de corriente. A un tiempo de 15 minutos existen diferencias en los porcentajes de remoción entre el tratamiento a 32,43 y 43,23 a/m2, pero estas diferencias se van reduciendo a medida que aumenta el pH. Este comportamiento se puede evidenciar más fácilmente en la Tabla 2. 28 Producción + Limpia - Julio - Diciembre 2007 - Vol. 2 No. 2 El análisis anterior sugiere que a medida que aumenta el pH inicial del agua residual, disminuye la eficiencia de la densidad de corriente en la remoción de la DQO. Este comportamiento se explica ya que las propiedades de precipitación de proteínas y materia orgánica de los componentes lácteos se presentan a pH ácidos. Tabla 2.Variaciones del % de remoción de DQO para los diferentes pHs pH Tiempo (min) % remoción de DQO a 32,43 A/m2 % remoción de DQO a 43,23 A/m2 Δ % remoción DQO 5 15 75,73 93,99 18,26 7 15 62,36 70,83 8,47 8 15 46,55 51,44 4,89 La Gráfica 2 muestra los porcentajes de remoción de DQO, de grasas y aceites para la combinación del ensayo que arrojó las remociones más altas de DQO, esto es pH de 5 y densidad de corriente de 43,23 A/m2; en la foto 1 se observa el estado del agua antes durante y después del tratamiento. Gráfica 2. Remociones de DQO, grasas y aceites para pH de 5 y densidad de corriente de 43,23 A/m2. Estas dos curvas guardan una proporcionalidad debido a que las grasas y aceites hacen parte de la materia orgánica cuantificada como DQO. La curva de remoción de grasas y aceites está por encima de la remoción de DQO para todos los tiempos, lo que indica una alta eficiencia de la electrocoagulación en la eliminación de estas sustancias. En la Tabla 3 se muestran los valores de remoción de la DQO, Grasas y aceites a diferentes tiempos. 29 Tratamiento de aguas residuales de la industria láctea Foto 1. Evolución de la electrocoagulación del agua residual para pH inicial de 5 y densidad de corriente de 43,23 A/m2. Tabla 3. Remoción de DQO, grasas y aceites para pH de 5 y densidad de corriente de 43.23 A/m2 Tiempo (min) % Remoción DQO % Remoción Grasas y Aceites 5 43,88 60,40 10 77,29 84,53 15 93,99 99,32 Se realizó el análisis de varianza a la información mediante el paquete estadística SAS. Se observa que el modelo estadístico propuesto explica el 98,61% de la variabilidad de la proporción de remoción de DQO, lo cual indica un gran ajuste del modelo a los datos recolectados. Tabla 4. Resultados del análisis de varianza Fuente Grados de libertad Suma de cuadrados tipo III Media cuadrática F Valor de p Densidad de corriente 1 1651,88 1651,88 151,68 <0,0001 Tiempo 2 26194,40 13097,20 1202,63 <0,0001 pH 2 11517,34 5758,67 528,78 <0,0001 Densidad corriente*Tiempo 2 51,43 25,72 2,36 0,1040 pH*Densidad de corriente 2 1574,90 787,45 72,31 <0,0001 pH*Tiempo 4 587,14 146,79 13,48 <0,0001 pH*Densidad de coririente*Tiempo 4 178,99 44,75 4,11 0,0056 30 Producción + Limpia - Julio - Diciembre 2007 - Vol. 2 No. 2 En la tabla 4, las pruebas de significancia de los efectos principales y de interacción (de dos y tres factores) se observa que, excepto el efecto de interacción entre la densidad de corriente y el tiempo, todos los efectos son significativos, claro está que como la interacción de los tres factores es significativa (p<0,01), se debe tener cuidado al considerar la no significancia de la interacción entre la densidad de corriente y el tiempo. DISCUSIÓN Los tres factores bajo estudio (pH, densidad de corriente y tiempo) tienen un efecto significativo sobre la proporción de remoción de DQO. El diseño de tres factores es bastante ajustado a los datos (R-Square = 0,986112). En particular se tiene como nivel óptimo del estudio cuando pH = 5, Tiempo = 15 y Densidad de Corriente = 43,23 A/m2, seguido de cualquiera de las dos medias que corresponden a pH = 5, Tiempo = 10, Densidad de Corriente = 43,23; o pH = 5, Tiempo = 15, Densidad = 32.43, estas ultimas con un valor estadísticamente más bajo de la proporción de remoción de DQO. CONCLUSIONES La electrocoagulación se vislumbra como un tratamiento eficiente para la remoción de contaminantes en las aguas residuales industriales, específicamente en el caso de la industria láctea como sucedió en esta investigación. REFERENCIAS 1. WIBLBRETT, Gerard. Limpieza y desinfección en la industria alimentaria. Zaragoza : Acribia, 2000. 349 p. 2. CENTRO DE ACTIVIDAD REGIONAL PARA LA PRODUCCIÓN LIMPIA (CAR/PL). Prevención de la contaminación en la industria láctea [on line]. Bogotá : Ministerio del Medio Mabiente, s.f. [Citado en mayo de 2002]. Disponible en: http://www.medioambiente.gov.ar/ciplycs/documentos/archivos/Archivo_104.pdf 3. EC.SYNNOLT. Bulletin dairy effluents. IDF (Internacional Dairy Foundation) Seminar. Killamey, Irleand : Internacional Dairy Foundation. 1984. (IDF Document 184). 4. ALFA LAVAL. Manual de industrias lácteas. Madrid : A. Madrid Vicente, 1990. p.17. 5. AYMERICH, Sigfrido M. Conceptos para tratamiento de residuos lácteos. Costa Rica : CNP, 2000. p.12 Artículo Original Cambio del sistema de calentamiento de agua empleando calderas por paneles solares y otros procesos de P+L Carlos Mario Uribe Mejía1 Change of the heating water systems by the use of boilers to solar panels and other C+P (Cleaner Production) processes Mudança do sistema de aquecimento de água empregando caldeiras por painéis solares e outros processos de P+L RESUMEN Introducción. La Organización Hotelera Gran Hotel S.A, fundada en 1965 y está dedicada a la explotación de la industria Hotelera, utilizó desde su comienzo calderas para el calentamiento de agua, las que utilizaban por ACPM como combustible. El desarrollo de la actividad hotelera generó altos consumos de agua y energía en las habitaciones y el área de restaurante, por lo tanto, se requería de medidas de control. Metodología. Se implementaron una serie de medidas de control de consumo de agua y energía. Resultados. Con el cambio de las calderas por paneles solares para el calentamiento de agua, se consiguió, entre otros, la eliminación de emisiones de CO2 a la atmósfera, se disminuyó la contaminación por ruido y se redujo el calor en el área de lavandería, lo cual mejoró la calidad de vida de las personas que laboraban en esa área. También se adecuó la tubería que distribuye el agua, lo cual ocasionó una disminución en el consumo del agua; adicionalmente, con el cambio de luminaria se produjeron ahorros en el consumo de energía, y con la actualización en las máquinas de lavado y secado se redujo el consumo de energía y agua. Conclusión. La implementación de P+L en la Organización Hotelera Gran Hotel S.A. mejoró las condiciones de salud ocupacional del personal y mejoró las condiciones ambientales. Palabras Clave: Paneles solares, Calentadores solares, Ahorro agua, Salud Ocupacional, Ahorro energía. 1 Gerente de la Organización Hotelera Gran Hotel. Correspondencia: Carlos Mario Uribe Mejía e-mail: gerencia@granhotel.com.co Fecha de recibo: 05/10/2007; fecha de aprobación: 16/11/2007 32 Producción + Limpia - Julio - Diciembre 2007 - Vol. 2 No. 2 ABSTRACT Introduction.The Gran Hotel SA organization, founded in 1965, used ACPM fuel boilers for heating water.The development of the hotel business generated a high consumption of energy and water in the rooms and the restaurant area. Therefore, control actions.were required. Methodology. We implemented a series of actions to control energy and water consumption. Results. With the change of boilers to solar panels for water heating, the level of CO2 sent to the atmosphere was reduced, also was noise pollution and the heat in the laundry area, fact that improved the quality of life of the people working in that area. We also adapted the pipe that distributes water, and it resulted in a decrease in the consumption of water. Additionally, with the change of illumination systems there were savings in energy consumption, and the updating of the washing and drying machines dropped the energy and water consumption. Conclusion. The implementation of C+P in the Gran Hotel SA organization improved conditions of occupational health in the staff and also improved environmental conditions. Key Words: solar panels, solar heaters, saving water, occupational health, saving energy. RESUMO Introdução. A Organização Hoteleira Grande Hotel S.A, fundada em 1965 e está dedicada à exploração da indústria Hoteleira, utilizou desde seu começo caldeiras para o aquecimento de água, as que utilizavam por Diesel como combustível. O desenvolvimento da atividade hoteleira gerou altos consumos de água e energia nas habitações e a área de restaurante, portanto, requeria-se de medidas de controle. Metodologia. Programaram-se uma série de medidas de controle de consumo de água e energia. Resultados. Com a mudança das caldeiras por painéis solares para o aquecimento da água, conseguiu-se, entre outros, a eliminação de emissões de CO2 à atmosfera, diminuiu-se a contaminação por ruído e se reduziu o calor na área da lavanderia, o qual melhorou a qualidade de vida das pessoas que trabalhavam nessa área. Também se adequou à tubagem que distribui a água, o qual ocasionou uma diminuição no consumo de água; adicionalmente, com a mudança de luminária se produziram economias no consumo de energia, e com a atualização nas máquinas de lavagem e secado se reduziu o consumo de energia e água. Conclusão. A implementação de P+L na Organização Hoteleira Grande Hotel S.A. melhorou as condições de saúde ocupacional do pessoal e melhorou as condições ambientais. Palavras chaves: Painéis solares.Aquecedores solares. Economia de agua. Saúde Ocupacional. Economia de energia. INTRODUCCIÓN La energía en sus diferentes manifestaciones se constituye, en los procesos industriales, en un importante factor de producción. Dependiendo de la estructura productiva de las industrias, ella puede tener múltiples impactos, destacando entre otros los costos de producción, la calidad de los productos, la productividad de los procesos, la salud ocupacional de los operarios y el cuidado del ambiente1. En el devenir del desarrollo tecnológico a nivel mundial para el siglo XXI se espera lograr una puesta a punto de tecnologías limpias2 y eficientes, que permitan al Cambio del sistema de calentamiento de agua empleando calderas por paneles solares y otros procesos de P+L 33 hombre vivir en un ambiente menos deteriorado y más confortable3.Teniendo en cuenta lo anterior, el cambio del sistema de calentamiento de aguas empleando calderas por un sistema sostenible como lo es la energía solar, se enmarca en una estrategia de desarrollo sostenible y una tecnología ambientalmente limpia2. El cambio de calentamiento de agua de calderas por energía solar fue un proceso que se realizó gracias a la colaboración de la empresa Energía Solar, además de la iniciativa y conciencia de la Organización, considerando los posibles beneficios en materia de ahorro y de bienestar, tanto para los huéspedes del hotel como para las comunidades circundantes. El anterior proceso se había proyectado desde hace varios años, y no se había llevado a cabo por algunas dificultades económicas de la Organización. Posteriormente, con el conocimiento de la empresa Energía Solar sobre programas de apoyo para la financiación de proyectos de P+L por parte del Centro Nacional de Producción Más Limpia y Tecnologías Ambientales de Colombia – CNPML y su línea de crédito ambiental3; se comenzó la ejecución del proyecto en el marco de la aplicación de tecnologías ambientalmente sostenibles2. El proyecto consistió en el cambio de dos calderas, dos tanques de almacenamiento de ACPM, toda la tubería de distribución de acueducto del Hotel -la cual era de hierro galvanizado por un sistema de paneles solares- y el cambio de material de la red de distribución que disminuyera las pérdidas de temperatura y de agua en la prestación del servicio a las habitaciones. Las principales dificultades que se presentaban con el sistema de calderas eran: • Generación de calor en el área de lavandería. Ocasionaba un deterioro en el lugar de trabajo del personal de dicha división, debido a las condiciones de trabajo. Sin embargo se habían realizado algunas iniciativas tendientes a mejorar dicha situación, sin lograr avances significativos al respecto. • Producción de ruido. Incrementaba la presión sonora, desfavoreciendo las condiciones del sitio de trabajo. Las emisiones atmosféricas originadas por el uso de combustibles fósiles como el ACPM, además de los inconvenientes en la calibración y mantenimiento de los quemadores de la caldera, afectaba el entorno inmediato incluyendo los mismos servicios del hotel, como es el caso de la zona de la piscina. • Dificultades del almacenamiento de productos peligrosos, como el ACPM. El continuo mantenimiento preventivo y correctivo de las calderas y el vertimiento de las aguas de purga de las mismas, incrementaban las operaciones de mantenimiento por análisis y caracterizaciones de ellas de forma periódica5. MATERIALES Y MÉTODOS En el año 2004, luego de atravesar una dura crisis económica, se decide comenzar a implementar una serie de medidas de control de consumo de agua y energía. 34 Producción + Limpia - Julio - Diciembre 2007 - Vol. 2 No. 2 En el proceso de calentamiento de agua se utilizaban dos calderas, de 30 HP y 40 HP, además de dos tanques de almacenamiento de ACPM, con capacidad de 1.400 galones, los cuales se consumían en un periodo entre 20 días y un mes, dependiendo del número de personas que estuvieran demandando servicios. Para la distribución del agua caliente a las habitaciones se utilizaba una tubería de hierro galvanizado sin ningún tipo de recubrimiento, la cual hacia ineficiente el sistema, provocando que las calderas permanecieran encendidas durante tiempos más prolongados y de forma continua, lo que generaba mayor consumo de hidrocarburo y emisiones atmosféricas por la combustión del ACPM. Por lo tanto, éstas fueron reemplazadas por 36 paneles solares. En los baños se utilizaban duchas y grifería de lavamanos no ahorradoras, debido a que la presión de servicio con la cual se atendía la edificación no era suficiente para poder operarlas. Ppor otro lado, la tubería de hierro galvanizado presentaba demasiados precipitados de óxido en sus paredes6,7, lo que incrementaba la rugosidad de su interior, generando una mayor cantidad de pérdidas en la conducción del agua, y la disminución de la presión en las tuberías de manera considerable. Esto de igual forma aumentaba los tiempos de residencia del agua caliente en las tuberías, repercutiendo en un incremento en el despilfarro del agua mientras los clientes esperaban la llegada del servicio. Por las anteriores razones se realizó el cambio del tipo de material por tubería de cobre con recubrimiento, lo cual garantizaba que la pérdida de calor fuera la menor posible, además de favorecer la disminución de la cantidad de veces que las bombas de recirculación eran encendidas para mantener el agua caliente en el sistema de distribución, lo que significó el ahorro de horas de consumo de energía eléctrica. Como consecuencia inevitable se tuvo la remodelación de todos los baños del hotel, debido al cambio de la tubería. Se aprovechó entonces la oportunidad para instalar aparatos hidrosanitarios ahorradores de agua en las duchas y en los lavamanos, además de una adecuada calibración de los fluxómetros de todas las habitaciones en donde la presión de servicio lo permitiera. Desde el punto de vista visual y de iluminación sucedía que prácticamente todas las paredes del hotel estaban recubiertas con madera, lo cual producía un efecto de oscuridad debido a que la madera es un material no reflectivo porque absorbe mucha cantidad de luz, lo que obligaba al personal a mantener encendidas una mayor cantidad de iluminarias en los pasillos y corredores prácticamente durante todo el día. En forma adicional, el piso era de color gris y crema y de material plástico y tampoco reflejaba la luz, por lo que estos materiales fueron sustituidos por muros estucados y pintados de color claro y pisos en porcelanato de color claro con un alto grado de reflexión de luz. Con esta medida se logró aprovechar la luz solar en buena parte del día y así evitar tener que emplear el 70% de las iluminarias de las zonas comunes de los pisos del hotel durante el 50% del día. Todos los buenos resultados alcanzados a partir de las reformas que se hicieron impulsaron a realizar trabajos en torno al programa de P+L día tras día, lo que condujo a realizar nuevas inversiones en otras áreas: a) En la cocina se implementó el lavado de losa con máquina lavavajillas, lo que hizo más eficiente esta actividad logrando una mayor cantidad de losa limpia en menor tiempo, una mejor higienización de los Cambio del sistema de calentamiento de agua empleando calderas por paneles solares y otros procesos de P+L 35 elementos y menor consumo de agua. b) En lavandería se cambiaron las lavadoras y se adquirieron nuevas máquinas secadoras, lo que ha contribuido a que los índices generales de consumo de agua y energía se vean disminuidos. De acuerdo con los buenos resultados que se lograron con la implementación del programa de ahorro y uso eficiente de la energía y del agua ya relatados arriba, se remodelaron las áreas comunes de los pisos para aprovechar la luz solar como iluminación por periodos del día más prolongados y disminuir el consumo de energía eléctrica y se dio inicio al reemplazo de tapetes por cerámica para disminuir las actividades de limpieza con aspiradoras y mejorar la iluminación. RESULTADOS El cambio de los sistemas de calentamiento de calderas a paneles solares consiguió una retoma de conciencia y evita actualmente la compra y almacenamiento de los 1.400 galones de ACPM que se consumían, con lo cual se logró un ahorro anual por un valor aproximado de $47.040.000. El incremento en la eficiencia de la distribución y llegada del agua caliente a la habitaciones del hotel por el reemplazo de la tubería de hierro galvanizado por cobre, logró disminuir considerablemente los tiempos que demoraba el agua caliente en llegar a los baños de las habitaciones de 180 a 30 segundos, lo que significó una reducción del 500%, mejorando el servicio prestado al cliente y ahorrando agua. El cambio de las secadoras disminuyó los tiempos de operación comparada con las anteriores, (45 minutos para una carga de 70 lbs. de carga versus 75 minutos para una capacidad de 40 lbs.), lo que se traduce en un aumento de la carga en un 75% y una disminución el tiempo de secado del 66%, para un ahorro sustancial en el consumo de gas y el incremento en la eficiencia de dicha operación y del servicio al cliente. Con el cambio de las lavadoras se logró disminuir el consumo de agua por ciclos y el consumo de energía eléctrica, debido a que las lavadoras antiguas tenían una carga de 50 lbs. Con consumo fijo de agua por ciclo de 20 galones y un tiempo fijo de operación de 50 minutos; mientras que las nuevas lavadoras, poseen una carga de 50 lbs., un consumo de 15 galones de agua y un periodo de operación de 35 minutos por ciclo. Por lo tanto se logró obtener un ahorro de 25% en agua y 30% en tiempo de ciclo de lavado. Los resultados globales de la implementación del programa de ahorro y uso eficiente del agua8 y de la energía9 en la Organización Hotelera Gran Hotel que se realizó en el año 2004, son mostrados en las Tablas 1 y 2. Podemos apreciar que en 2005 y 2006 se presentaron reducciones importantes en consumo de agua y energía. Como se puede observar en la Tabla 1 se presentaron reducciones superiores al 20% en el consumo de energía eléctrica con respecto al año 2004, año base en el que se implementó el proyecto de P+L de la sustitución del sistema de calentamiento de calderas por calentadores solares, además de las adecuaciones en iluminación realizadas. 36 Producción + Limpia - Julio - Diciembre 2007 - Vol. 2 No. 2 Tabla 1. Resultados globales del consumo de energía eléctrica Año Consumo kwh Total huéspedes año Kwh promedio huésped Reducción Anual Reducción Global 2004 265.922 26.300 10,11 - - 2005 265.720 34.448 7,71 23,71% 23,71% 2006 273.800 37.854 7,23 6,23% 28,46% En la Tabla 2 se muestra que las reducciones en consumo de agua son superiores al 30% en el consumo para los periodos 2005 y 2006 con relación al año 2004, cuando se implementó el programa de sustitución del sistema de calentamiento y cambio del sistema de distribución de agua. Si lo observamos desde el punto de vista de la ley 373 de 19978, se tiene una reducción significativa de pérdidas y de la demanda del recurso hídrico. Tabla 2. Resultados globales del consumo de agua Año Consumo m3 de agua Total huéspedes/ año m3 promedio huésped Reducción Anual Reducción Global 2004 13.350 26.300 0,51 - - 2005 11.600 34.448 0,34 33,66% 33,67% 2006 12.100 37.854 0,32 5,07% 37,04% CONCLUSIÓN Se evidencian la importancia y las oportunidades que se pueden aprovechar en los programas de P+L en el sector de la industria hotelera y del turismo, el cual en la actualidad hace parte muy importante de la industria nacional y local debido al gran auge que tiene la misma. El grado de conciencia e iniciativa alcanzado en el grupo empresarial de la Organización Hotelera Gran Hotel S.A. contribuye a aunar esfuerzos por disminuir los impactos negativos de las actividades comerciales e industriales sobre el ambiente y a mejorar la condiciones de calidad de vida de las comunidades día a día, con el acompañamiento de programas y proyectos de diferentes instituciones, como es el caso del Centro Nacional de Producción Más Limpia y Tecnologías Ambientales de Colombia. REFERENCIAS 1. AMELL, A. A. Energía, economía y medio ambiente en procesos industriales. Área Metropolitana del Valle de Áburra, Universidad Nacional de Colombia, Universidad Pontificia Bolivariana y Universidad de Antioquia. Medellín: Universidad Nacional de Colombia, 2007. Cambio del sistema de calentamiento de agua empleando calderas por paneles solares y otros procesos de P+L 37 2. ARROYAVE R., Joan Amir y Garcés Giraldo, Luís Fernando. Tecnologías Ambientalmente Sostenibles. En : Revista de Producción + Limpia.Vol. 1, No. 2 (jul. – dic. 2006); p. 78 – 86. 3. HILL, B. A. y FIGUEROA, E. Administración de los recursos energéticos. Área Metropolitana del Valle de Áburra, Universidad Nacional de Colombia, Universidad Pontificia Bolivariana y Universidad de Antioquia. Medellín: Universidad Nacional de Colombia, 2007 4. CENTRO NACIONAL DE PRODUCCIÓN MÁS LIMPIA. Portal de internet del Centro Nacional de Producción Más Limpia y Tecnologías Ambientales de Colombia. [online]. Medellín: El Centro, 2007. [Citado noviembre de 2007]. URL disponible en: <http://www.cnpml.org> 5. COLOMBIA. MINISTERIO DE AGRICULTURA. Decreto 1594 del 26 de Junio de 1984, por el cual se reglamenta parcialmente el titulo I de la ley 9 de 1979, así como el capitulo II del titulo IV – parte III – libro II y titulo III – libro I – del decreto 2811 de 1974 en cuanto a usos del agua y residuos líquidos. Bogota: El Ministerio, 1984. 6. MCNEILL, L.S. and EDWARDS, M. Iron pipe corrosion in distribution systems. In: Journal American Water Works Association. Estados Unidos. Vol. 93, No. 7 (jul. 2003); p. 88 – 100. 7. LITTLE, B. RAY, R. A Perspective on Corrosion inhibition by biofilms. In: Corrosion.Vol. 58, No 5 (may. 2002); p. 424 – 428. 8. COLOMBIA. CONGRESO DE LA REPÚBLICA. Ley 373 de 6 Junio de 1997, Por la cual se establece el Programa para el Uso Eficiente de Agua Potable. Bogota: El Congreso, 1997. 9. COLOMBIA. CONGRESO DE LA REPÚBLICA. Ley 697 de 3 Octubre de 2001, mediante la cual se fomenta el uso racional y eficiente de la energía, se promueve la utilización de energías alternativas y se dictan otras disposiciones. Bogota: El Congreso, 2001. Artículo Original Implementación del plan de manejo integral de residuos sólidos en COSERVICIOS S.A. Lina María Londoño Benítez1 / Álvaro Arango Ruiz2 Implementing the Integral Plan for the Management of Solid Waste in Coservicios S.A. Implementação do plano de manejo integral de resíduos sólidos em COSERVICIOS S.A. RESUMEN Introducción. COSERVICIOS S.A. fundada en 1965, es una empresa del sector de la construcción dedicada a la producción de ascensores. Esta empresa preocupada por mejorar su desempeño ambiental, propicia el espacio para un detallado diagnóstico ambiental de todos sus procesos, herramienta que fue crucial para la implementación de su plan de manejo integral de residuos sólidos. Materiales y métodos. Se realizó un diagnóstico ambiental que sirvió de base para desarrollar todas las actividades necesarias que permitieran mitigar los impactos ambientales identificados, enfocándose en una fase inicial en los residuos sólidos peligrosos y no peligrosos, ya que estos se generan en todos los procesos productivos y propician traumatismo en los mismos procesos. Resultados. Como resultado de la formulación e implementación del Plan de Manejo Integral de Residuos Sólidos –PMIRS-, se generó en todos los niveles de la empresa, una transformación en las actitudes frente a los residuos y una serie de cambios que redundaron en un mejor aprovechamiento de residuos y una organización en los procesos de producción. Conclusiones. La implementación del PMIRS en COSERVICIOS S.A. cambio la cultura ambiental de la empresa e incentivó una serie de transformaciones de esta en el aspecto ambiental y de producción más limpia. Palabras Clave: PMIRS. Residuos sólidos. Residuos peligrosos. Diagnóstico ambiental. Gestión ambiental. Ingeniera Ambiental Coservicios S.A Ingeniero Químico, Magíster en Ingeniería Área Ambiental. Docente de la Facultad de Ingenierías de la Corporación Universitaria Lasallista, integrante del grupo de Investigación GAMA. 1 2 Correspondencia: Álvaro Arango Ruiz. e-mail: alarango@lasallista.edu.co Fecha de recibo: 22/102007; fecha de aprobación: 16/11/2007 Implementación del plan de manejo integral de residuos sólidos en COSERVICIOS S.A. 39 ABSTRACT Introduction. COSERVICIOS S.A. founded in 1965 is a company from the construction sector, devoted to the production of elevators. This company, with a concern about increasing its environmental behaviour, facilitated the space for a detailed environmental study for all of its processes, and it became a very important tool for its integral plan for the management of solid waste. Materials and methods: An environmental study to diagnose and develop all the activities necessary for reducing the identified environmental impacts, focussing, in first place, on dangerous and not dangerous solid waste, given the fact that they are generate in the production processes and create traumatic situations in them. Results: By implementing the plan, everybody in the company changed their attitudes towards the management of waste materials, a better use of resources and a more organized way to organize the production processes. Conclusions: Implementing this plan in COSERVICIOS S.A. created a new consciousness and changes in the way they face environmental issues and cleaner production. Key words: PIMRS (Integral Plan for the Management of Solid Waste). Solid waste. Dangerous waste. Environmental diagnose. Environmental management. RESUMO Introdução. COSERVICIOS S.A. é uma empresa do setor da construção dedicada à produção de elevadores. Esta empresa preocupada por melhorar seu desempenho ambiental, propicia o espaço para um detalhado diagnóstico ambiental de todos seus processos, ferramenta que foi crucial para a implementação de seu plano de manejo integral de resíduos sólidos. Materiais e métodos. Realizou-se um diagnóstico ambiental que serviu de base para desenvolver todas as atividades necessárias que permitissem reconhecer os impactos ambientais identificados, enfocando-se numa fase inicial nos resíduos sólidos perigosos e não perigosos, já que estes se geram em todos os processos produtivos e propiciam traumatismo nos mesmos processos. Resultados. Como resultado da formulação e implementação do Plano de Manejo Integral de Resíduos Sólidos –PMIRS-, gerou-se em todos os níveis da empresa, uma transformação nas atitudes frente aos resíduos e uma série de mudanças que redundaram num melhor aproveitamento de resíduos e uma organização nos processos de produção. Conclusões. A implementação do PMIRS em COSERVICIOS S.A. mudou a cultura ambiental da empresa e incentivou uma série de transformações desta no aspecto ambiental e de produção mais limpa. Palavras chaves: PMIRS. Resíduos sólidos. Resíduos perigosos. Diagnóstico ambiental. Gestão ambiental. INTRODUCCIÓN ECOSERVICIOS S.A. fue fundada en 1965, como una empresa metalmecánica para prestar servicio al sector industrial. En el año de 1975 se constituyó como una fábrica de ascensores, con la marca ASCENSORES ANDINO. En 1980 la compañía fue adquirida por un grupo de inversionistas liderado por el Ingeniero Luis Rodrigo Villa Galvis y adquiere, en 1989, a IMELEC, empresa de gran trayectoria a nivel nacional, con más de 25 años de experiencia en la fabricación de subestaciones eléctricas, tableros de distribución, cajas especiales, tableros multibreakers, 40 Producción + Limpia - Julio - Diciembre 2007 - Vol. 2 No. 2 ductos, canastillas y equipos de control y automatización para los sectores industrial y comercial. En 2005 arriba a los 30 años de existencia de ascensores ANDINO, con cerca de 5.000 equipos instalados en Colombia y 500 en los diferentes países en los que tiene presencia. La compañía, en sus procesos, ha presentado algunas falencias en el manejo ambiental. Por tal motivo se vio la necesidad de desarrollar un diagnóstico en esta área, buscando consolidar la información inicial como línea base para el seguimiento de la gestión ambiental de la empresa, permitiendo el análisis de cada uno de los procesos y de los impactos ambientales generados al aire, el agua y el suelo (residuos sólidos). De igual manera, se buscó presentar opciones generales de mejora orientadas a la implementación de buenas prácticas y, al mismo tiempo, buscar la formulación del plan de manejo integral de residuos sólidos peligrosos y no peligrosos, además de definir los pasos que se llevaron a cabo para su implementación en COSERVICIOS Medellín. La empresa contaba con algunos problemas en el tema ambiental, en cuanto a impactos generados. En este estudio se identificaron varios de ellos, como son las emisiones atmosféricas y los niveles de ruido -que constituían unos de los puntos más críticos de la compañía- tanto en el aspecto ambiental como en salud ocupacional. Esta situación ha sido de constante preocupación para la compañía y ha motivado la búsqueda de diferentes soluciones. La problemática del agua se evidencia por los vertimientos de aguas residuales en los procesos de lavado de lámina y en el de electroplateado, que por sus características contaminantes y como resultado de este estudio, con el apoyo de la gerencia, fue retirado de la empresa y encargado a terceros, ya que hacen un proceso más eficiente, seguro y con menos impactos ambientales. Teniendo en cuenta el impacto global que la generación de los residuos sólidos causa en el medio ambiente bajo la creciente industrialización, el desarrollo de la sociedad, los avances tecnológicos y económicos, etc, la empresa optó por trabajar en este tema. Por lo anterior consideró de gran importancia una adecuada gestión de los residuos sólidos desde su generación, pasando por separación en la fuente, almacenamiento, aprovechamiento y adecuada disposición final1,2. Hoy día la población de los municipios se concentra en las grandes urbes, lo cual aumenta la cantidad de residuos sólidos y dificulta su adecuada gestión. Una buena gestión de los residuos busca actuar de manera organizada, sistemática y continua para que la generación de los mismos no siga presentando un incremento continuo. De ahí se evidencia la necesidad de contar con herramientas y divulgarlas, generando conocimientos que permitan cambiar las actitudes y procedimientos relacionados con el manejo de esos residuos sólidos. Poniendo en práctica lo anterior, tendremos una responsabilidad social mayor con la preservación del medio ambiente, garantizando así un hábitat sano para las generaciones futuras. Implementación del plan de manejo integral de residuos sólidos en COSERVICIOS S.A. 41 En cuanto a los residuos sólidos, específicamente, la empresa tenía algunas deficiencias y no poseía un manejo adecuado de ellos, teniendo en cuenta que durante los procesos se generaban residuos con diferentes características clasificables como industriales, peligrosos, de riesgos biológicos, reciclables y no reciclables. Por falta de un manejo técnico y ambiental adecuado se generaban impactos ambientales negativos en la compañía, así que se decidió dar solución a dicha problemática ambiental. Con el apoyo decidido de la administración se emprendió la tarea de diagnosticar, formular, implementar, capacitar y desarrollar todas las actividades necesarias que permitieran mitigar los impactos ambientales identificados, enfocándose en una fase inicial en los residuos sólidos peligrosos y no peligrosos, ya que estos se generan en todos los procesos productivos y propician traumatismo en los mismos procesos, además de incumplimiento normativo, inadecuado uso del espacio físico y de sus recursos. Por lo anterior, el Plan de Manejo Integral de Residuos Sólidos (PMIRS) es una de las principales herramientas mediante la cual se realizó el control al problema de los residuos sólidos generados en Coservicios S.A., contribuyendo a la preservación del medio ambiente y a la creación de una nueva cultura entorno al tratamiento de los llamados “desechos”. Solucionando efectivamente la problemática que se había venido presentando en la compañía. MATERIALES Y MÉTODOS La metodología empleada para la implementación y puesta en marcha del Plan de Manejo Integral de Residuos Sólidos Peligrosos y no Peligrosos constó de varias etapas, para cada una de las cuales se desarrollaron diferentes actividades logrando así conseguir los objetivos planteados en el PMIRS. Estas etapas fueron las siguientes3: 1. Conformación del grupo de gestión ambiental. COSERVICIOS S.A., con una actitud responsable, estableció el denominado Grupo de Gestión Ambiental, encargado de velar por el debido cumplimiento de las actividades estipuladas, tendientes a efectuar una debida gestión sobre los residuos sólidos generados en la empresa. 2. Diagnóstico. En esta etapa se realizó un reconocimiento y estudio de cada uno de los procesos productivos de la compañía, identificando sus insumos, consumos y generación de residuos sólidos, y se llevó a cabo la debida caracterización de los mismos. 3. Capacitación técnica. El cocimiento técnico se adquirió mediante la búsqueda bibliográfica, consulta de experiencias similares, asesoría con expertos y con entidades del área ambiental encargadas de regular la adecuada gestión de los residuos sólidos. 4. Recolección de datos. En esta dtapa fue necesario cuantificar la producción de los residuos sólidos en los diferentes procesos, de acuerdo 42 Producción + Limpia - Julio - Diciembre 2007 - Vol. 2 No. 2 con los resultados arrojados por la caracterización. En la misma etapa también se realizó un estudio de la distribución de la planta, en el cual se considero la logística de los procesos y la ubicación de áreas para separación en la fuente, rutas de recolección y almacenamiento. 5. Informe PMIRS. Con las actividades antes mencionadas se elaboró un documento que contiene el conjunto de objetivos, metas, programas, proyectos y actividades que garanticen el manejo integral de residuos sólidos de la empresa. 6. Capacitación al personal de la empresa. La capacitación se realizó haciendo uso de diferentes metodologías, tales como conferencias, conversatorios, carteleras, volantes, intranet, entre otros. Es importante resaltar que se realizó una retroalimentación por medio de una prueba escrita, para medir la eficacia y falencias en el proceso de capacitación. 7. Implementación del PMIRS. Con base en el documento se realizó la implementación y, para ello, se llevaron a cabo las siguientes actividades: • Determinación del código de colores a ser usado en la compañía. • Ubicación de los recipientes de acuerdo con el estudio realizado para tal fin. • Adopción de la tabla de compatibilidades de sustancias peligrosas, según la clasificación europea. • Diseño, construcción y adecuación de diferentes centros de acopio para cartón, chatarra, madera, residuos peligrosos y residuos reciclables y no reciclables, además de lugares de almacenamiento, teniendo en cuenta las características que le confieren la calidad de peligrosos. • Designación de personal encargado de las rutas de recolección, para verificar la correcta disposición de residuos sólidos por todo el personal de la empresa. • Disposición final adecuada de los residuos peligrosos que se generan dentro de la organización, por medio de un proceso de incineración. • Se estableció un convenio con diferentes entidades para la comercialización del material reciclable que se genera dentro de la organización. RESULTADOS Dentro de los resultados obtenidos, uno de los de mayor importancia fue la caracterización de los residuos. En la tabla 1 se puede observar la participación en kg/m3 de los diferentes residuos generados en la empresa. 43 Implementación del plan de manejo integral de residuos sólidos en COSERVICIOS S.A. Tabla 1. Participación en peso (Kg/m3)de los residuos generados por la empresa Residuo Peso % Metal 425 40,9 Plástico común 25 2,4 Plástico duro 30,5 2,9 Periódico 75,3 7,2 Vidrio 120 11,5 Cartón 98,1 9,4 Plegadiza 90,6 8,7 Archivo 90,2 8,7 No reciclable 85 8,2 Total 1.039,7 100,0 La organización de los procesos mejoró considerablemente, ésta no contaba con recipientes que cumplieran con el código de colores y no tenía suficientes recipientes para el volumen de residuos sólidos generado diariamente. En este sentido el trabajo más importante fue el de designar la ubicación de los sitios para realizar la separación en la fuente, que se realizó teniendo en cuenta la caracterización y la distribución espacial de los diferentes procesos de la compañía. A continuación se presenta la evidencia fotográfica de los cambios que se dieron en la separación, recolección y almacenamiento. Foto 1. Separación en la fuente de residuos peligrosos Foto 2. Almacenamiento de residuos metálicos antes del PMIRS. 44 Producción + Limpia - Julio - Diciembre 2007 - Vol. 2 No. 2 Foto 3. Almacenamiento de residuos metálicos después del PMIRS. Foto 4. Almacenamiento de aceites antes del PMIRS Foto 5. Almacenamiento de aceites después del PMIRS Foto 6. Recipientes para la separación en la fuente Foto 7.Tabla compatibilidades según la clasificación Europea Implementación del plan de manejo integral de residuos sólidos en COSERVICIOS S.A. 45 Las rutas de transporte interno en el momento de la realización del diagnóstico y los centros de generación de residuos sólidos se acomodaron a las condiciones de espacio y a las necesidades de producción. La operación de recolección y transporte de los residuos sólidos contempla desde el lugar de generación (inicio), hasta el centro de acopio ubicado en una de las bodegas de la empresa (fin). La tarea de recolección de los residuos sólidos se realiza todos los días y la comercialización de material reciclable se hace mensualmente o de acuerdo con las necesidad de evacuación del material. Otro gran resultado obtenido con la implementación del PMIRS es el cumplimineto normativo de los Decretos 4741 de 2005, por el cual se reglamenta parcialmente la prevención y manejo de los residuos o desechos peligrosos generados en el marco de la gestión integral, y el Decreto 1713 de 2002, el cual estipula la obligación de tener un programa de manejo integral de residuos sólidos.4,5 DISCUSIÓN Los resultados obtenidos con la implementación del PMIRS, permiten un cumplimiento normativo ante la autoridad ambiental y un compromiso y responsabilidad ambiental en los procesos que desarrolla Coservicios S.A.. Adicionalmente, este plan ha permitido optimizar la recolección y comercialización de los residuos sólidos, situación que era compleja antes de implementarlo. El diagnostico realizado durante este estudio sirvió como línea base para identificar los impactos en la compañía y poder estructurar un cronograma de actividades que permitió establecer estrategias para la mitigación de los impactos ambientales identificados. Los resultados permiten que los empleados perciban y desarrollen una actitud de mayor compromiso y sensibilidad a los aspectos ambientales, cambiando la cultura ambiental. CONCLUSIONES • La implementación del PMIRS ha permitido cumplir con la normatividad ambiental nacional vigente y adquirir un mayor compromiso ambiental por parte de la compañía. • Después de la implementación del PMIRS los procesos desarrollados en la planta son más organizados. • La implementación del PMIRS permitió que los puestos de trabajo y centros de acopio de residuos sólidos tengan un impacto visual positivo. • Esta implementación incentiva y promueve otros proyectos ambientales en la empresa. • Este estudio sirve como una herramienta para replantear algunos procesos donde se incluyan tecnologías de producción más limpia. 46 Producción + Limpia - Julio - Diciembre 2007 - Vol. 2 No. 2 REFERENCIAS 1. KIELY, Gerard. Ingeniería ambiental: fundamentos, entornos, tecnologías y sistemas de gestión.Vol. 3. Madrid: McGraw Hill,1999. 2. FUNDACIÓN CODESARROLLO. Manual técnico pedagógico de reciclajes. 3 ed. Medellín: Codesarrollo, 1997 3. ÁREA METROPOLITANA DEL VALLE DE ABURRÁ. Guía para el manejo integral de los residuos sólidos para el Área Metropolitana del Valle de Aburrá. Medellín : El Área, 2004. 4. COLOMBIA. MINISTERIO DE AMBIENTE, VIVIENDA Y DESARROLLO TERRITORIAL. Normatividad Ambiental Colombiana: Decreto 4741/05 Decreto /02 y Resoluciones 223, 236 y 247 de la CRA. Bogotá : El Ministerio, s.f. 5. ________. Decreto 1713 de 2002. por el cual se modifica el Decreto 1713 de 2002 sobre disposición final de residuos sólidos y se dictan otras disposiciones. Bogotá : El Ministerio, s.f. Artículo de Revisión Evolución ecológica de los productos químicos utilizados en la industria del cuero Oscar Duque Vanegas1 Ecologic evolution of chemical products used in leather industry Evolução ecológica dos produtos químicos utilizados na indústria do couro. RESUMEN En este artículo se describe el desarrollo y adaptación del sector industrial de curtiembre alcanzado en el tiempo, sobre el cambio de concepción en el proceso productivo, en el cual se tiende a innovar, desarrollar y/o ajustar dicho proceso, buscando mejorar la competitividad del sector y disminuyendo los impactos ambientales generados mediante el empleo de productos químicos amigables. De esta forma la implementación de iniciativas de producción más limpia contribuye a mejorar la calidad de vida de las actuales y futuras generaciones. Palabras clave: Curtiembres. Pelambre. Curtido. Recurtido. ABSTRACT In this work we describe the development and adaptation achieved by the leather industry, especially concerning the change of concept in its production process, in which the tendency is currently the innovation, development and modifications to that process in order to increase the competitiveness of the sector and the reduction of its environmental impacts by using 1 Ingeniero químico. Gerente de Tecnomap Ltda. Correspondencia: Oscar Duque Vanegas. e-mail: oscar.duquev@gmail.com Fecha de recibo: 15/06/2007; fecha de aprobación: 16/11/2007 48 Producción + Limpia - Julio - Diciembre 2007 - Vol. 2 No. 2 amicable chemical products. By implementing these cleaner production measurements we contribute to provide better life conditions to the current and future generations. Key words: Leather industry. Hair removal. Re-tanning of hides. RESUMO Neste artigo se descreve o desenvolvimento e adaptação do setor industrial de curtume atingido no tempo, sobre as mudanças de concepção no processo produtivo, no qual se tende a inovar, desenvolver e/ou ajustar dito processo, procurando melhorar a competitividade do setor e diminuindo os impactos ambientais gerados mediante o emprego de produtos químicos de grande significado ambiental, desta forma a implementação de iniciativas de produção mais limpa contribui para melhorar a qualidade de vida das atuais e futuras gerações. Palavras chaves: Curtumes. Pelambre. Curtido. Re-curtido. INTRODUCCIÓN Para nadie es un secreto que la industria que transforma las pieles de los animales hasta convertirlas en cueros vistosos, coloridos, suaves y elegantes, es una fuente generadora de contaminación de agua, aire y suelo. La gran cantidad de productos químicos utilizados, que van desde jabones humectantes y odorizantes hasta ácidos fuertes y álcalis, hacen de esta industria un sector que siempre está en la mira de las autoridades ambientales. Las empresas del sector han sido testigos de los grandes avances que cada día hacen las diferentes casas productoras y comercializadoras de productos químicos, las cuales producen los insumos para el procesamiento de las pieles. El procesamiento de pieles La conciencia ecológica y, en ocasiones, las leyes cada vez mas exigentes, han llevado a los laboratorios químicos a montar costosos centros de investigación dedicados exclusivamente a encontrar productos químicos sustitutos, que tengan menor impacto ambiental1, gracias a que hay una amplia competencia y gama de empresas multinacionales que producen insumos químicos, diferentes sectores industriales como los textiles, los plásticos, la madera, la construcción, la farmacia, entre otros, al igual que para la empresa del cuero, se posibilita una mayor disponibilidad de productos e insumos en el mercado, lo que favorece y ha logrado la reducción de los costos en el proceso del procesamiento de las pieles. Esa dura lucha por el posicionamiento en el mercado también ha hecho que el desarrollo de químicos de menor impacto ambiental se haya acelerado en los últimos veinte años. Para entender mejor este fenómeno se presenta en forma esquemática la evolución de los insumos químicos en cada una de las etapas del proceso que se lleva a cabo en las curtiembres. Presentamos el “ayer” (y podemos ubicarnos diez, veinte Evolución ecológica de los productos químicos utilizados en la industria del cuero 49 años atrás), el “hoy” y el “mañana”. El mañana podría entenderse como un futuro a corto plazo, debido a que los laboratorios han desarrollado y probado hoy en día de un sinnúmero de productos químicos sustitutos que generan menor impacto ambiental y que en el momento se encuentran en aplicaciones a escala reducida o en pruebas en las curtiembres. Cabe anotar también que existen países o industrias que se salen un poco de este orden cronológico. Hay vanguardistas con una gran conciencia ambiental, que ya están en el “mañana”, mientras que puede existir un numero de empresas que no han deseado entender que la industria debe comprometerse con el cuidado del medio ambiente y siguen en el ayer, sin realizar mejoras significativas en los procesos o un cambio de insumos por otros menos nocivos para el ambiente como premisa de la producción más limpia, y de esta forma contribuir con el mejoramiento de las condiciones ambientales de nuestro entorno. Para comprender mejor los cuadros comparativos se presenta una descripción simple del proceso2 que se lleva a cabo en una curtiembre, resaltando cinco etapas fundamentales (Figura 1) y reseñando los principales fenómenos fisicoquimicos que se presentan: Pelambre. Se define como la operación físico - química que consiste en retirar el pelo o la lana de la piel de un animal2. Este proceso se lleva a cabo en recipientes especiales (bombos o molinetas) y con la utilización de grandes cantidades de agua y la adición de productos químicos como hidróxido de calcio, hidróxido de sodio y sulfuro de sodio, entre otros. De este modo se logra un hinchamiento de la piel, una apertura de los folículos pilosos y un posterior desprendimiento de los pelos y de una fracción de la capa más externa de la piel, llamada epidermis3-5. En la Figura 2 se describen los escenarios del desarrollo de la aplicación del pelambre en la industria curtimbre. Curtido. Es una operación físico - química mediante la que se transforma la piel, la cual es una sustancia en proceso de descomposición. Mediante este proceso se logra que el cuero se presente en un estado estable y se frenan todos los fenómenos de degradación o putrefacción. Para el proceso del curtido se emplean productos químicos que reaccionan con el colágeno de la piel, generando uniones químicas. Aunque en la curtición intervienen muchos productos químicos3-5 como ácido sulfúrico, ácido fórmico, cloruro de sodio, sulfato de amonio, amoniaco, carbonato de sodio, óxido de magnesio, entre otros, estos sólo cumplen funciones de preparación o ajuste de condiciones, debido a que la curtición propiamente dicha se da por la adición de un agente curtiente que puede ser de tipo vegetal como el quebracho, el castaño, la mimosa, etc, o de tipo mineral como el cromo, el aluminio, el circonio etc, o de tipo sintético como los sintanes que son orgánicos y en fin, podríamos referirnos a muchos más tipos de curtición, pero para entender el tema que estamos estudiando es suficiente con los mencionados. En la Figura 3 se identifican los principales productos6 empleados a lo largo del tiempo para realizar el proceso del curtido. 50 Producción + Limpia - Julio - Diciembre 2007 - Vol. 2 No. 2 Figura 1. Proceso de transformación de cuero crudo en cuero acabado Evolución ecológica de los productos químicos utilizados en la industria del cuero Figura 2. Proceso de pelambre * B.I.A: Bajo Impacto Ambiental. ** D.B.O: Demanda Biológica de Oxigeno. 51 52 Producción + Limpia - Julio - Diciembre 2007 - Vol. 2 No. 2 Figura 3. Proceso del Curtido • PCP: Pentaclorofenol. Evolución ecológica de los productos químicos utilizados en la industria del cuero 53 Recurtido. El objetivo de la recurtición es darle a cada tipo de cuero unas características especiales. Se agregan aquí una serie de productos químicos que le confieren al cuero determinadas características de suavidad, llenura, resistencia, repelencia al agua, etc. Igual que en la curtición, se utilizan muchos productos químicos como humectantes, jabones, sales de sodio, amoniaco, ácido fórmico, ácido oxálico, agentes desacidulantes y tamponantes y aceites minerales, animales, vegetales y sintéticos3-5; que cumplen funciones de acondicionamiento o ajuste, pero la recurtición propiamente dicha se da por la adición de agentes recurtientes que actúan sobre la estructura de la piel y le confieren propiedades definidas. En la Figura 4 se presentan los principales productos químicos que se emplean en este proceso. Cabe destacar que en esta etapa del proceso se aprovechan las condiciones para hacer el teñido o tinturado de las pieles, por eso muchos técnicos del cuero llaman a esta etapa recurtición-teñido. Secado – Acondicionado. Todas las etapas que hemos estudiado hasta ahora se realizan en medio húmedo, es decir el cuero ha permanecido en recipientes abiertos o cerrados pero siempre dentro de un gran volumen de agua, que sirve como disolvente de los productos químicos3-5 utilizados y como vehículo para que esas sustancias químicas penetren hasta las fibras del cuero. A continuación se llevan a cabo una serie de operaciones de carácter físico-mecánico, que tienen como finalidad retirar el agua que se encuentra atrapada entre las fibras del cuero. Estas operaciones son normalmente un escurrido a presión, un secado al vacío y un secado en túnel de aire caliente o al aire ambiente. Una vez se ha retirado el agua hidratante del cuero húmedo, sólo queda el agua química o ligada a la estructura del cuero y se llevan a cabo una serie de operaciones de tipo mecánico y físico que se conocen como acondicionado. Acondicionar un cuero es prepararlo para la etapa final del proceso, se fundamenta en operaciones de ablandado, estirado, planchado, aplanado, recorte, lijado o desflorado y en una operación opcional de suma importancia conocida como impregnación, en la que se utilizan productos químicos como auxiliares de penetración y resinas especiales para mejorar la calidad del cuero. Terminación o Acabado. Acabar un cuero es colocar en su superficie unas capas de productos especiales que le confieren características de toque, textura, lisura, color, es decir, capas que le dan el “look” final al cuero. Para ello se recurre al tratamiento con soluciones de colorantes, mezclas de pigmentos, aprestos, lacas y a operaciones mecánicas como el planchado, el grabado y el abatanado, por ejemplo7. En el proceso de acabado es quizás donde mayor variedad de productos químicos3-6 se utilizan (Ver Figura 5), como alcoholes, solventes de todo tipo, auxiliares, resinas acrílicas, resinas de poliuretano, resinas de butadieno, pigmentos de tipo orgánico, mineral y sintético, complejo - metálicos, siliconas, lacas al solvente, lacas al agua, reticulantes, proteínas, caseínas, ceras y aceites, entre otros. 54 Producción + Limpia - Julio - Diciembre 2007 - Vol. 2 No. 2 Figura 4. Proceso del Recurtido Evolución ecológica de los productos químicos utilizados en la industria del cuero 55 Figura 5. Proceso del Terminado o Acabado CONCLUSIÓN Mediante el desarrollo tecnológico y la aplicación de tecnologías ambientalmente sanas1, como es el caso de la sustitución de materias primas en los procesos productivos para la generación de bienes y servicios enmarcada en la implementación de programas de producción más limpia, se logra disminuir los impactos negativos sobre los recursos naturales, reduciendo la demanda de servicios ambientales sobre los ecosistemas urbanos en donde, por lo general, se encuentran ubicadas 56 Producción + Limpia - Julio - Diciembre 2007 - Vol. 2 No. 2 las empresas de curtiembre y se logra, además, un incremento en la calidad de los productos, la competitividad empresarial en los mercados locales, nacionales e internacionales y una mayor aceptación de los productos debido al cambio de conciencia en los consumidores, quienes hoy en día se prefieren productos verdes que generen menos impactos sobre el ambiente y propendan por la conservación de los ecosistemas para las futuras generaciones, mediante un desarrollo sostenible de la industria. REFERENCIAS 1. ARROYAVE R., Joan Amir y Garcés Giraldo, Luís Fernando. Tecnologías Ambientalmente Sostenibles. En : Revista de Producción + Limpia.Vol. 1, No. 2 (jul. – dic. 2006); p. 78 – 86. 2. BAYER. Curtir, teñir acabar. Libro guía para el curtidor. 6 ed. Alemania: Leverkusen, 1995. 3. VADEMECUM DE productos químicos para la industria del cuero. En : Revista ACOLCUR. No. 9 (2001). 4. VADEMECUM DE productos químicos para la industria del cuero. En : Revista ACOLCUR No. 10 (2003.). 5. VADEMECUM DE productos químicos para la industria del cuero. En: Revista ACOLCUR No. 18 (2006). 6. WEGNER, B. Alquilfenoletoxilatos ¿un problema europeo?. En: Revista ACOLCUR No. 15 (2004); p. 19–23. 7. LABASTIDA A., L. A. Productos para el acabado del cuero regulación y objetividad. En: Revista ACOLCUR No. 16 (2005); p. 5–33. Artículo de revisión Los biosólidos: ¿una solución o un problema? * Juan Alberto Vélez Zuluaga1 Biosolids: A problem or a solution? Os bio-sólidos: Uma solução ou um problema? RESUMEN El tratamiento de aguas residuales urbanas en plantas de tratamiento es una combinación de procesos físicos, químicos y biológicos que genera enormes volúmenes de lodos orgánicos altamente putrescibles. Para facilitar el manejo de éstos, se someten a procesos de espesamiento, digestión y deshidratación, adquiriendo así la categoría de biosólidos. La posterior utilización, sus cuidados y restricciones ambientales, dependerán de la concentración de metales pesados, contaminantes tóxicos y organismos patógenos. La persistencia de algunos metales y su ulterior magnificación con riesgos para la salud humana y medioambiental, imponen una activa vigilancia de todos los procesos de utilización y disposición final. Palabras claves: Lodos orgánicos. Biosólidos. Metales pesados. Magnificación. Fitorremediación. ABSTRACT Treating urban waste waters in treatment plants is a combination of physical, chemical and biological processes that generate great volumes of organic mud, which are very putrescible. To ease the handling of these, they are thickened, digested and dehydrated, thus becoming biosolids. Their later use, care and environmental restrictions will depend on the concentration of heavy metals, toxic pollutants and pathogen organisms. The persistence of some metals and their magnification with risks for human and environmental health, require an active surveillance of all of the processes that involve their use and final disposal. Key words: Organic mud. Biosolids. Heavy metals. Magnification. Fitoremediation. * Investigación financiada con recursos del Contrato OB 1008600 y 1008601 de junio de 2007 entre Empresas Públicas de Medellín E.S.P y la Universidad Nacional de Colombia, sede Medellín y del Fondo de Fomento a la Investigación de la Corporación Universitaria Lasallista Ingeniero Agrónomo de la Universidad Nacional. Especialista en Planeación del desarrollo Rural de Israel. Magister en Medio Ambiente y Desarrollo de la Universidad Nacional Sede Medellín. Profesor de la Corporación Universitaria Lasallista y miembro del Grupo de Investigación GAMA. 1 Correspondencia: Juan Alberto Vélez Zuluaga e-mail: juan@famicafe.org Fecha de recibo: 04/10/2006; fecha de aprobación: 19/06/2007 58 Producción + Limpia - Julio - Diciembre 2007 - Vol. 2 No. 2 ABSTRACT O tratamento de águas residuais urbanas em plantas de tratamento é uma combinação de processos físicos, químicos e biológicos que gera enormes volumes de lodos orgânicos altamente putrescíveis. Para facilitar o manejo destes, submetem-se a processos de engrossamento, digestão e desidratação, adquirindo assim a categoria de bio-sólidos. A posterior utilização, seus cuidados e restrições ambientais, dependerão da concentração de metais pesados, contaminantes tóxicos e organismos patogênicos. A persistência de alguns metais e sua ulterior ampliação com riscos para a saúde humana e meio ambiental, impõe uma ativa vigilância de todos os processos de utilização e disposição final. Palavras chaves: Lodos orgânicos. Bio-sólidos. Metais pesados. Ampliação. Fitor-remediação. INTRODUCCIÓN El desarrollo de las naciones produce el fenómeno del urbanismo, trayendo consigo problemas tan grandes como la generación continua y progresiva de todo tipo de residuos, sólidos, líquidos y gaseosos. La producción de biosólidos a partir del tratamiento de aguas residuales no es nueva en el mundo, ofrece opciones comerciales a partir de su transformación en fertilizantes agrícolas. LOS BIOSÓLIDOS La gestión ambiental debe entenderse como un conjunto de operaciones encaminadas a dar a los residuos producidos el destino global más adecuado desde el punto de vista medioambiental, de acuerdo con sus características, volumen, procedencia, costo de tratamiento, posibilidades de recuperación, comercialización y normas jurídicas. Definición: “(…) Por residuo puede entenderse cualquier substancia, objeto o materia del cual su poseedor se desprenda, o tenga la intención o la obligación de desprenderse¨.1 Generalmente todas las actividades domésticas e industriales generan residuos y en consecuencia el titular de la industria está afectado por la respectiva legislación que para tal efecto rige en los diferentes países. Los residuos pueden calificarse como (a): asimilables a urbanos y (b): tóxicos y peligrosos Las técnicas que existen para el tratamiento y eliminación de residuos asimilables a urbanos son: el vertido controlado, la incineración y el compostaje. La eliminación de residuos peligrosos contempla el vertido al mar y el movimiento transfronterizo de los mismos, para depositarlos en zonas degradadas1. Los lodos estabilizados o biosólidos son considerados residuos asimilables a urbanos y, aunque no pueden clasificarse como tóxicos ni peligrosos, si poseen contaminantes que obligan a su tratamiento. Los biosólidos. ¿Una solución o un problema? 59 El término contaminante (Environmental Protection Agency) –EPA- (Federal Register. 40 CFR Part 503)2, en su legislación sobre utilización de lodos, es definido como un organismo patógeno o como una substancia orgánica o inorgánica o la combinación de ambas, que al tener contacto con un organismo por vía dérmica, ingestión o inhalación, directamente del medio ambiente o a través de la cadena alimenticia, pueda causar la muerte, inducir cáncer, producir enfermedades, alteración del comportamiento, mutaciones genéticas, malformaciones fisiológicas y/o físicas o daños teratogénicos. CONTAMINANTES DE LOS BIOSÓLIDOS La calidad de los biosólidos depende fundamentalmente de cuatro grupos de contaminantes principales: Metales. Principalmente zinc (Zn), cobre (Cu), níquel (Ni), cadmio (Cd), plomo (Pb), mercurio (Hg) y cromo (Cr). Su potencial de acumulación en los tejidos humanos y su biomagnificación suscitan preocupaciones. Los metales están siempre presentes, en concentraciones bajas, en las aguas residuales domésticas, pero las concentraciones preocupantes son sobre todo las que se encuentran en las aguas residuales industriales3. De otro lado, los metales pesados se encuentran de manera natural en la litósfera, hidrósfera y atmósfera en concentraciones tales que por lo general no perjudican las diferentes formas de vida. Sin embargo, los procesos antrópicos han ocasionado un paulatino aumento puntual de dichas concentraciones en los diferentes componentes del edafón4. Nutrientes y materia orgánica. Su peligrosidad radica en su potencial de eutroficación para las aguas subterráneas y superficiales. Sin embargo, se pueden considerar como fertilizantes valiosos al igual que la materia orgánica.3 Contaminantes orgánicos. Los plaguicidas, disolventes industriales, colorantes, plastificantes, agentes tensoactivos y muchas otras moléculas orgánicas complejas, generalmente con poca solubilidad en agua y elevada capacidad de adsorción, tienden a acumularse en los lodos3. Todos estos contaminantes son motivo de preocupación por sus efectos potenciales sobre el medio ambiente y sobre la salud humana. Una característica de las más importantes es su variado potencial de biodegradación. Muchos se biodegradan lentamente, por lo tanto los sistemas biológicos de tratamiento de aguas residuales con tiempos de residencia más largos, tendrán una mayor capacidad para biodegradar estos compuestos indeseables. La biodegradación también puede ocurrir después de esparcir los lodos en la tierra o durante el compostaje3. El grupo de trabajo de la OMS sobre riesgos para la salud de los productos químicos presentes en los lodos residuales aplicados a las tierras, llegó a la conclusión de que la absorción total por el hombre, de contaminantes orgánicos procedentes 60 Producción + Limpia - Julio - Diciembre 2007 - Vol. 2 No. 2 de la aplicación de lodos a las tierras de cultivo, es poco importante y probablemente no causará efectos adversos para la salud. Sin embargo, a pesar de que cada vez se investiga más el papel ecotoxicológico de los contaminantes orgánicos en el sistema suelo-planta-agua y en la cadena alimentaria, es aún poco claro.3 Agentes patógenos. Los agentes patógenos más importantes que se han encontrado en los lodos son las bacterias, los virus (especialmente enterovirus), los protozoos, los tremátodos, los céstodos y los nemátodos. Los residuos de animales sacrificados o muertos accidentalmente, los desechos hospitalarios y funerarios, entre otros, pueden elevar la carga y la diversidad de patógenos en el influente. Para que cualquier vertido de lodos sea seguro, se precisa la eliminación o la inactivación eficaz de estos patógenos. A este fin, se puede aplicar a los lodos una serie de tratamientos, como la pasteurización, la digestión aerobia o anaerobia, el compostaje, la estabilización con cal, el almacenamiento en estado líquido, la deshidratación y el almacenamiento en seco3. CLASIFICACIÓN DE LOS BIOSÓLIDOS Por su parte, la norma EPA2 clasifica los biosólidos en: Biosólido Clase A. Suelen llamarse de calidad excepcional. Presentan una densidad de coliformes fecales inferior a 1000 NMP por gramo de sólidos totales o la densidad de Salmonella sp. es inferior a 3 NMP por 4 gramos de sólidos totales. La densidad de virus entéricos debe ser menor o igual a 1 UFC por 4 gramos de sólidos totales y los huevos viables de helmintos inferiores a 1 por 4 gramos de sólidos totales. Un biosólido con estos niveles que además tenga tratamiento para reducir vectores, no tendrá restricciones en su aplicación agraria y sólo será necesario solicitar permisos para garantizar que estas normas hayan sido cumplidas. Biosólido Clase B. Con una densidad de coliformes fecales inferior a 2 x 106 NMP por gramo de sólidos totales o 2 x 106 UFC por gramo de sólidos totales. Este tipo de biosólidos deberá recibir tratamiento y será el que mayores restricciones presente para uso agrícola. Además, la citada regla que rige el uso y eliminación de biosólidos establece límites cuantitativos relativos al contenido de metales presentes en ellos, normas de reducción de agentes patógenos, restricciones a los sitios de aplicación, condicionantes y supervisión de recolección de cultivos tratados, mantenimiento de registros y requerimientos de presentación de informes sobre biosólidos aplicados a la tierra, así como disposiciones similares para los que se desechan en rellenos sanitarios. Los biosólidos que se incineran tienen que satisfacer las normas relativas al contenido de metales y las disposiciones sobre emisiones que liberan al medio ambiente, incluidas las disposiciones de la Leyes de Aire Limpio Los biosólidos. ¿Una solución o un problema? 61 LA ELIMINACIÓN DE BIOSÓLIDOS La eliminación de biosólidos contempla la incineración, el vertido controlado y el vertimiento en el mar. Esta última alternativa está en vías de ser abolida por todas las legislaciones en el mundo. Los lodos se incineran básicamente por razones de rentabilidad. Con altos costos de transporte asociados a la aplicación en tierra, la incineración resulta económica. Algunos argumentan que este método es seguro y que no afecta el medio ambiente. El producto final de la incineración lo constituye una ceniza estéril, exenta de patógenos e inodora, según Gervin4. Otros, sin embargo, atacan el método argumentando que algunas substancias no pueden ser destruidas por la incineración y que por el contrario se transforman en formas más tóxicas. La Ley de Aire Limpio rige las emisiones de la incineración que se liberan en el aire. Además, los biosólidos incinerados también se rigen por la misma regla de la disposición 40 CFR Parte 503 que atañe a la aplicación a la tierra2. Esto significa que la incineración sería la más reglamentada de todas las opciones de utilización de los biosólidos. Como resultado de una evaluación de biosólidos que duró una década, EPA concluyó que reciclar los biosólidos a la tierra era una solución ambientalmente responsable, cuando éstos se usan de acuerdo con la regla de la Parte 5032. Las políticas federales que rigen el reciclamiento de los biosólidos se basan en rigurosos métodos científicos que han demostrado los beneficios de dicho reciclamiento. Estas políticas no están impulsadas por la economía, y la decisión de cuál opción debe seleccionarse sigue siendo una decisión local4. Por su parte Alliende5 menciona que Vanden Hugues es considerado una autoridad mundial en la materia y que él destaca que el contexto legislativo reseñado no significa que el esparcimiento de los lodos sea riesgoso. Él sostiene que los numerosos estudios realizados en Europa han verificado ampliamente la inocuidad de esta práctica y la eficacia agronómica de los lodos. Esto ha ido de la mano con un paulatino cambio de enfoque con respecto a los biosólidos, desde una visión que los considera como un desecho, hacia otra que los ve como un producto que puede homologarse de acuerdo a ciertas normas de calidad y trazabilidad para venderse en el mercado. Esta es una tendencia creciente que se traduce cada vez más en centros de compostaje y secado de lodos. Con respecto a los lodos, Tchobanoglus6 afirma que muchos países han optado por los vertederos controlados, el vertido al mar y la incineración, técnica ésta cuestionada, pues no parece ambientalmente segura ya que los metales pesados que suelen contener los residuos urbanos no pueden ser destruidos en la incineración. Además, algunas otras sustancias químicas como dioxinas y furanos, al volatilizarse, se bioacumulan en la proteína animal de explotaciones pecuarias aledañas a los incineradores. 62 Producción + Limpia - Julio - Diciembre 2007 - Vol. 2 No. 2 Referente a la incineración, Dreisbach, citado por Altoaguirre7, menciona que en algunos casos los incineradores cambian la forma física o química de los metales de su forma elemental a óxidos metálicos o complejos organometálicos, o del estado sólido a vapor o finas partículas. Estos cambios pueden resultar en un incremento de la toxicidad. Por ejemplo, los óxidos de cromo, hierro y zinc y ciertas formas organometálicas de mercurio, manganeso o níquel, son más tóxicas que los metales en su forma elemental. LA PRODUCCIÓN DE BIOSÓLIDOS La producción de biosólidos a partir del tratamiento de aguas residuales no es nueva en el mundo. Se conocen reportes desde el siglo XIX y ya en 1920 existían opciones comerciales a partir de la transformación de los biosólidos en fertilizantes agrícolas. “... Adicionalmente en otras ciudades de Estados Unidos se venden productos basados en el compostaje de los lodos, tales como el “MetroGrow”, en Madison-Wisconsin. En Los Angeles se comercializan los productos “Nitrohumus”, “Amend “y “Topper”. La cantidad transada por la compañía Kello Supply Inc. alcanza a 225.000 metros cúbicos por año”8. En Milwaukee se comercializa desde 1920 “Milorganite” para plantaciones de naranja en Florida y es exportado a Japón, Canadá, Venezuela e India. Aproximadamente 50.000 toneladas son producidas anualmente. En Washington DC se comercializa el “Compro”, para los jardines de la Casa Blanca y el National Arboretum. La demanda de “Compro” excede a la oferta8. “...En el condado de King, en el Estado de Washington, dos plantas de tratamientos de aguas servidas producen 100.000 toneladas húmedas de lodos (20.000 toneladas secas). Los biosólidos tratados son de la clase B y han sido utilizados en la agricultura y en la actividad forestal. Una porción de los biosólidos compostados se ha comercializado por el sector privado bajo la marca “GroCo” como un compost general para una variedad de aplicaciones incluyendo el uso en parques de la ciudad de Seattle. Este producto es compostado con aserrín”8. En Austin, en el estado de Texas, se producen 50 toneladas secas de biosólidos por día. El 55% de los biosólidos son compostados y vendidos en el comercio a través de la marca “Dillo Dirt”. El 45 % restante es aplicado en actividades agrícolas. El producto es compostado con astillas de maderas y aserrín. La demanda de Dillo Dirt excede la oferta disponible8. Sin embargo, como menciona Matthews3, los tiempos están cambiando y están apareciendo restricciones sobre todas las vías de eliminación de los lodos. Una legislación sobre eliminación de residuos más restrictiva, junto con la preocupación por los posibles riesgos medioambientales y sanitarios que conlleva el esparcir los lodos en tierras de cultivo, está haciendo más agudo el problema de la eliminación de los lodos. Simultáneamente, continúan construyéndose plantas de tratamiento Los biosólidos. ¿Una solución o un problema? 63 de aguas residuales con lodos activos, en cumplimiento de la directiva sobre aguas residuales, y previsiblemente continuarán funcionando como “fábricas de lodos” a largo plazo, con una producción imparable. Es, por tanto, esencial encontrar modos de eliminación factibles, seguros y sostenibles para los lodos residuales. Por su parte Gervin4 afirma que EPA, ente rector para Norteamérica en materia de lodos y biosólidos, calcula que las 16.000 plantas de tratamiento de aguas residuales en Estados Unidos generaron aproximadamente 7 millones de toneladas de biosólidos en el 2005.Alrededor de 60% de todos los biosólidos fueron usados de manera benéfica como fertilizante en las tierras de cultivo. Después del tratamiento, el 17% terminó enterrado en un relleno sanitario. El 20% se incineró y cerca de 3% fue relleno de tierra o cubierta de recuperación de minas. Sólo un pequeño porcentaje del total de la oferta de verduras se fertilizó con biosólidos. Compárense las cifras anteriores con la situación en Europa para al año de 1994 (Gráfica 1) y podrá observarse una tendencia más agresiva en Norteamérica hacia la utilización de los lodos en el sector Agrícola. Gráfica 1. Eliminación de lodos residuales en la Unión Europea en 1994 9 DINÁMICA DE LOS PROCESOS DE PRODUCCIÓN Y REUTILIZACIÓN O ELIMINACIÓN DE LODOS La dinámica de los procesos de producción y reutilización o eliminación de lodos es grande. Día a día las investigaciones revelan formas tendientes a hacer de ésta una actividad económica, sin perder de vista la responsabilidad y sustentabilidad ambiental. Recientemente las investigaciones han revelado las bondades de la biorremediación, y dentro de ella la fitorremediación, como muy promisoria, en virtud de sus 64 Producción + Limpia - Julio - Diciembre 2007 - Vol. 2 No. 2 bajos costos. Con ello sigue creciendo el acervo tecnológico que permite pensar que el uso de biosólidos en tierras agrícolas podría llegar a ser una alternativa sustentable si se gestiona de manera responsable. La biodegradación contribuye al reciclaje en los suelos, en el agua y en la atmósfera, de los diferentes nutrientes y minerales que sostienen la vida. Así, los ciclos de carbono y nitrógeno son esenciales en la naturaleza. En los últimos años se ha reconocido que la biodegradación también se puede aplicar a los residuos potenciamente tóxicos y se la ha desarrollado para detectar y aumentar la biorrecuperación natural in situ. En efecto, la biorrecuperación o biorremediación, y dentro de ella la rizofiltración o fitorremediación, podrían dar buena cuenta de los temidos metales y convertirlos en formas menos tóxicas, o simplemente recuperarlos para reciclarlos10. La biorremediación se ocupa de la utilización de sistemas biológicos, complejos enzimáticos, microorganismos o plantas, para producir rupturas o cambios moleculares de tóxicos, contaminantes y sustancias de importancia ambiental en suelos, aguas y aire, generando compuestos de menor o ningún impacto ambiental. Estas degradaciones o cambios ocurren usualmente en la naturaleza, sin embargo la velocidad de tales cambios es baja. Mediante una adecuada manipulación estos sistemas biológicos, pueden ser optimizados para aumentar la velocidad de cambio, y así usarlos en sitios con una elevada concentración de contaminantes. Recientemente la fitorremediación se ha impuesto como una tecnología interesante que puede ser utilizada para biorremediar sitios con un alto nivel de contaminación. Básicamente, la fitorremediación es el uso de plantas vegetales para “ limpiar” o “remediar” ambientes contaminados, debido en gran parte a la capacidad fisiológica y a las características bioquímicas que poseen algunos vegetales de absorber y retener contaminantes tales como metales, complejos orgánicos, compuestos radioactivos, elementos petroquímicos y otros. Existe cierta evidencia a favor de la idea de que algunos transportadores específicos estarían dispuestos en las raíces de las plantas, e inclusive la alta inespecifidad en la absorción de oligoelementos. La simbiosis microbiana en la rizósfera jugaría un rol importante en algunos casos10. Esta novedosa tecnología tiene muchas ventajas con respecto a los métodos convencionales de tratamientos de lugares contaminados, entre ellas se tienen: (a) es una tecnología de bajo costo, (b) posee un impacto regenerativo en los lugares donde se aplica y (c) su capacidad extractiva se mantiene, debido al crecimiento vegetal, que es capaz de sufrir modificaciones para aumentar su capacidad y selectividad extractiva. Un caso bien conocido es la modificación genética de la Arabidopsis thaliana para reducir el ion mercurioso10. Seoanez11 sostiene que la descomposición biológica es un fenómeno a tener en cuenta, por su incidencia sobre la mayor o menor persistencia de los compuestos orgánicos, procedan éstos de vertidos o bien sean de origen natural. Parece ser, Los biosólidos. ¿Una solución o un problema? 65 continúa este autor, que las aguas residuales y sobre todo los lodos que se originan en las estaciones de tratamiento, aumentan el contenido de Zn, Pb, Cu y Cd del suelo hasta una profundidad de 30 o 40 centímetros, apareciendo su máximo incremento en los primeros 5 centímetros de la superficie. El problema está en saber si la parte asimilable sigue el mismo proceso o si, por el contrario, su distribución es totalmente diferente. Según varios autores, los metales como contaminantes del suelo son persistentes e irreversibles, especialmente el Cadmio, el cual es asimilado por la vegetación, lo que puede perturbar gravemente a las plantas y a los mamíferos que las consuman. Felipo (1995) afirma que la absorción de las plantas está condicionada tanto por el elemento, su concentración y grado de disponibilidad, como por la especie vegetal y la interacción con macronutrientes12. Este autor además dice que la biodisponibilidad de metales en el sistema suelo-planta por aporte de lodos se ha estimado a partir de los coeficientes de transferencia, observándose que el Cd y el Zn poseen los valores más elevados. En general parece que la biodisponiblidad es superior para Cd, Cu, Ni y Zn que para Pb, Hg y Cr, pero incluso para los elementos más móviles la cantidad de metal transferida al cultivo es inferior a 0.05% de la cantidad aplicada anualmente por aporte de lodos. La acumulación en determinados tejidos u órganos es variable. Algunos como por ejemplo el Cr y el Pb son bloqueados a nivel radicular. Otros como Cd y Hg son más zootóxicos que fitotóxicos, es decir, pueden acumularse en tejido vegetal hasta concentraciones que serían tóxicas para animales, sin efecto adverso para la planta. Por el contrario, la elevada fitotoxicidad del Cu, Ni y Zn hacen que el vegetal haga de barrera de protección frente a la cadena trófica12. La rizósfera, la zona donde se encuentra la raíz de la planta, ha sido indicada como un ambiente especialmente propenso para la biodegradación de la materia orgánica disponible. Los investigadores Aprill y Sims, citados por Sarubbi13, demostraron que la biodegradación de varios elementos se intensificó al sembrar pastos de pradera en los suelos contaminados con PAH (compuestos aromáticos polinucleares). Anderson et al, citado por Sarubbi13, notó que la rizósfera contó con una población altamente diversificada de microorganismos, siendo dos o tres veces más abundantes que lo observado en los suelos cercanos sin hierbas. Lee y Banks, citados por el mismo autor, también observaron una población microbial notablemente mayor en la rizósfera de alfalfa (Medicago sativa) creciendo en suelos contaminados. Diversos autores han clasificado los vegetales de acuerdo a la sensibilidad-tolerancia a los elementos potencialmente tóxicos, pero el criterio no es muy homogéneo para todos los elementos frente a una misma especie vegetal. En general, parece ser que en hortalizas los metales tienden a asimilarse con mayor facilidad que en las gramíneas, siendo al mismo tiempo más sensibles a la toxicidad las primeras y más tolerantes estas últimas12. A este respecto parecen notables las cualidades del pasto Vetiver (Vetiveria zizanioides), presentada por algunos autores como una planta bastante promisoria en el tema de la fitorremediación. 66 Producción + Limpia - Julio - Diciembre 2007 - Vol. 2 No. 2 Troung14, del Departamento de Recursos Naturales de Queensland, ha desarrollado sistemas de fitorremediación con Vetiver (V. zizanioides) en algunas localidades como Yolo, al Norte de California, donde se presentan graves problemas de polución con mercurio. Este autor sostiene que el Vetiver presenta una gran afinidad por la captura de metales pesados y que sucesivos ensayos llevados a cabo en Australia, China y Sur África, revelan que este pasto podría constituirse en una potente herramienta de fitorremediación14. A pesar de que las investigaciones avanzan en el mundo industrializado, el trópico carece de investigaciones domésticas que den cuenta de las mejores alternativas para el uso de sus lodos y para sus biosólidos estabilizados, sin que las conclusiones de la zona templada deban extrapolarse. El pH, los contenidos de materia orgánica, la textura y la dinámica de los suelos tropicales son muy diferentes a los de las zonas estacionales, por lo cual el comportamiento de los biosólidos será diferente una vez éstos sean dispuestos en la litosfera. ALGUNAS EXPERIENCIAS EN AMÉRICA LATINA México, Brasil, Chile y Argentina son los países que más esfuerzo han dedicado a validar algunas de las experiencias norteamericanas y europeas y, en algunos casos, a plantear nuevas hipótesis argumentativas. En Colombia el proceso de tratamiento de aguas residuales es relativamente reciente y sólo ciudades como Bogotá, Medellín, Cali y Bucaramanga han utilizado este procedimiento. En este país tan sólo se han llevado a cabo algunos ensayos que, si bien es cierto han arrojado resultados preliminares interesantes, carecen de soporte estadístico. En el caso particular de Medellín, la Planta de Tratamiento de Aguas Residuales San Fernando, de propiedad de Empresas Públicas de Medellín E.S.P, genera unas 70 ton día-1 de biosólidos, como producto del tratamiento de 1.100 L s-1 de aguas servidas que deben ser evacuados permanentemente. Cifras de esta magnitud imponen la búsqueda de soluciones sostenibles. A este respecto Empresas Públicas de Medellín E.S.P no sólo ha desarrollado ensayos en el pasado, sino que continúa explorando alternativas en convenio con los entes académicos de la ciudad, con miras a un mejor uso de sus biosólidos. Los ensayos mencionados mostraron que estos biosólidos pueden ser utilizados en protección de taludes, proyectos forestales, recuperación de suelos de minería, explotación de canteras y usos agrícolas y pecuarios. Sin embargo, atendiendo las recomendaciones y conclusiones de tales ensayos, se ha decidido avanzar en las investigaciones con rigor estadístico. 67 Los biosólidos. ¿Una solución o un problema? Actualmente dicha entidad adelanta también ensayos de compostaje de sus biosólidos en convenio con la Universidad de Antioquia, así como del enriquecimiento y estandarización de la fracción mineral de los mismos, lo cual abrirá nuevos horizontes que guiarán la utilización de estos productos en el país. Por lo pronto, los biosólidos producidos en la planta de San Fernando siguen siendo sometidos a pruebas de laboratorio constantes y son objeto de monitoreos periódicos con el fin de evaluar los niveles de metales pesados que pudieran restringir su uso. De igual forma se estudia el componente microbiológico, resultando un material cuyos niveles se reportan inferiores a las normas y estándares internacionales, tanto de la EPA en su norma 503, como los de la Unión Europea, en su legislación (CEE 86/278 y R.D. 1310/90)15. Entre tanto, a medida que avanzan los esfuerzos por parte de cada una de las empresas generadoras de biosólidos en el país, el Ministerio de Ambiente Vivienda y Desarrollo Territorial aún no sanciona la ley que reglamentará el uso de los biosólidos en Colombia. La Tabla 1 plantea los niveles críticos que se debaten y son motivo de estudio actualmente. Tabla 1. Concentración máxima de metales para biosólidos en Colombia16 Parámetro Concentración límite para biosólidos aplicados al suelo (mg/Kg) base seca Concentración límite para biosólidos aplicados sólo en agricultura (mg/Kg) base seca Arsénico 75 41 Cadmio 85 39 Cobre 4.300 1500 Plomo 840 300 Mercurio 57 17 Molibdeno 75 No establecido Níquel 420 420 Selenio 100 100 Zinc 7.500 2800 La Ley en estudio contempla las siguientes formas de uso al suelo: • • • • • • • • Uso agrícola y pecuario. Uso forestal. Utilización en suelos degradados. Áreas de ornato y recreación. Materia prima en elaboración de abonos y enmiendas orgánicas. Cobertura final o intermedia de rellenos sanitarios. Como inoculante en biorremediación de suelos. Elaboración de materiales de construcción. 68 Producción + Limpia - Julio - Diciembre 2007 - Vol. 2 No. 2 El parámetro microbiológico de coliformes fecales en este caso es de <2.000.000 NMP/gramo . Es evidente, sin embargo, que estos parámetros tienen su origen y se orientan en los niveles reglamentados por EPA, en virtud de la ausencia de investigaciones locales que pudieran ayudar a ajustar umbrales críticos de acuerdo con las condiciones tropicales. Daguer17 sintetiza algunos valores de importancia sobre los biosólidos que se producen en Colombia. Según este autor, en la actualidad las plantas de tratamiento de aguas residuales (PTAR) de Colombia generan 274 toneladas de biosólidos al día (94 toneladas, base seca). El 97% de esta producción es generada por tres plantas: El Salitre (Bogotá), Cañaveralejo (Cali) y San Fernando (Medellín). Las características físicas de los biosólidos de estas plantas pueden ser consultadas en la Tabla 2. Tabla 2. Características físicas de los biosólidos PTAR de Colombia17 Parámetro El Salitre (Bogota) Datos 2002 San Fernando (Medellín) Datos de 2003 Cañaveralejo (Cali) Datos de 2003 Río Frío (Bucaramanga) Datos de 2003 Humedad (%) 67 68 66 29 Materia seca(%) 33 32 34 71 Producción (Ton/día ) 130 80 60 2 Producción (Ton/día) 43 28 20 1,4 Las características agrológicas de los biosólidos producidos en Colombia se aprecian en la Tabla 3 y en la Tabla 4. Se observan las características químicas de los biosólidos de Colombia y su comparación con los producidos por la EEUU y la UE. Tabla 3. Características agrológicas de los biosólidos de Colombia Parámetros % Rango Colombia Rango* Nitrógeno total 1,6 – 3.3 3–8 Nitrógeno orgánico 0,44 – 1,9 1– 5 Nitrógeno amoniacal 0,6 – 2,3 1–3 Fósforo 0,04 – 3,3 1,5 – 5 Potasio 0,007– 0,4 0,2 – 0,8 Sólidos volátiles 42 – 50 – pH 6,05 – 7,9 – *Rangos típicos de biosólidos digeridos anaeróbicamente 69 Los biosólidos. ¿Una solución o un problema? Tabla 4. Características químicas de los biosólidos de Colombia y su comparación con biosólidos de EEUU y la UE17 Contaminante mg/kg Colombia (1) EEUU (2) Unión Europea (2) NORMA EPA 40CFR- 503 PC–EQ QUALITY Límites recomendados 86/278/CEE Arsénico 0,47 4,9 Nd 41 No regulado Cadmio 2,78 25 4 39 20-40 Cobre 180 616 380 1500 1.000 – 1.750 Cromo 849 178 145 No regulado No regulado Mercurio 0,85 2.3 2.7 17 16-25 Níquel 65,4 71 44 420 300-400 Plomo 84 204 97 300 750-1.200 Selenio 0,46 6 Nd 100 No regulado Zinc 966,3 1285 1.000 2.800 2.500-4.000 1. Promedio ponderado de concentraciones en Colombia de las PTAR El Salitre (Bogotá), San Fernando (Medellín), Cañaveralejo (Cali), Río Frío (Bucaramanga), Américas y Comfenalco (Ibagué). 2. Pollutants in urban waste water and sewage sludge. EU, 2001 Los resultados de las pruebas de lixiviación para biosólidos de la Planta San Fernando se aprecian en la Tabla 5 comparados con los valores de referencia de la regulación EPA 40CFR-261. Todas estas experiencias locales, nacionales e internacionales son de gran importancia a la hora de establecer pautas para una adecuada gestión ambiental. Tabla 5. Análisis de test de lixiviación para biosólidos de la planta San Fernando16 Tóxico Lixiviados biosólido San Fernando (mg/l) Regulación EPA 40CFR-261 (mg/l) Arsénico 0,0005 5 Bario 0,04 100 Cadmio 0,0005 1 Cromo 4.2 5 Plomo 0,001 5 Mercurio 0,065 0.2 Molibdeno 75 NE Níquel 0,25 No regulado Plata 0,01 5 CONCLUSIÓN La utilización biosólidos de calidad aceptable a través del sistema suelo puede contribuir de forma importante a la conservación de los recursos naturales, siempre que se 70 Producción + Limpia - Julio - Diciembre 2007 - Vol. 2 No. 2 lleve a cabo en forma racional, lo que implica sacar el máximo provecho a los aspectos ventajosos (aporte de materia orgánica y nutrientes al sistema suelo-planta, y reducir al mínimo los que puedan ser desfavorables para la salud pública y el medio ambiente (exceso de nutrientes y contaminantes). REFERENCIAS 1. ESPAÑA. MINISTERIO DE OBRAS PÚBLICAS Y TRANSPORTE. Series Monografías: 100 preguntas sobre los residuos industriales. Madrid: AGISA S.A.P, 1.996. 2. ENVIRONMENTAL PROTECTION AGENCY. FEDERAL REGISTER.Title 40--Protection of Environment:part 503--Standards for the Use or Disposal of Sewage Sludge. United States : Environmental Protection Agency, 2002. 3. MATTHEWS, Peter and LINDNER, K. European Union. En:________. A Global Atlas of Wastewater Sludge and Biosolids Use and Disposal. P. Scientific and Technical Report nº4. London : International Association on Water Quality, 1996. 4. GERVIN, S. Lo que usted necesita saber sobre biosólidos [online]. Washington : Washington Suburban Sanitary Comisión, s.f. [Citado en Diciembre de 2005] Disponible en <http://www.wsscwater.com> 5. ALLIENDE, E. El peso de los lodos. [online]. Chile : Induambiente, s.f. [Citado en Enero de 2.006]. Disponible en: <http://www.induambiente.cl/elpeso.htm> 6. TCHOBANOGLUS, G. ; THEISEN, H. y VIGI, S. Gestión integral de residuos sólidos Vol. 1 y 2. Madrid: McGraw Hill, 1994. 7. ALTOAGUIRRE, L. Riesgos que genera la incineración de residuos. [online]. Argentina : Alihuen, s.f. [Citado en Diciembre de 2005]. Disponible en : <http://www.alihuen. org.ar/coalicion-ciudadana-anti-incineracion/riesgos-que-genera-la-incineracion-deres.html> 8. FACULTAD DE CIENCIAS QUÍMICAS Y FARMACÉUTICAS. Desarrollo de prácticas sustentables de reciclaje de biosólidos en plan estaciones forestales. [online]. Chile : Univrsidad de Chile, 2003. [Citado en Julio de 2004]. Disponible en <http://146.83.41.79/profesor/verolagos/d01i1034/> 9. SMITH, S.R. Agricultural Recycling of Sewage Sludge and the environment. London : CAB International, 1996. 10. MUÑOZ, F. Biorremediación. [online]. Chile : Universidad de Santiago de Chile, s.f. [Citado en Julio de 2004]. Disponible en : <http://lauca.usach.cl/ima/bio1.htm> 11. SEOANEZ, M. y ANGÚLO, I. Aguas residuales urbanas. Madrid: Ediciones mundi-prensa, 1999. 368 p. 12. FELIPO, M. Reutilización de residuos urbanos y posible contaminación. En:________. Gestión y utilización de residuos urbanos para la agricultura. Madrid: Editorial Aedos, 1995. p. 23-36. Los biosólidos. ¿Una solución o un problema? 71 13. SARRUBI, A. El potencial de la fitorremediación para el tratamiento de los hidrocarburos aromáticos polinucleares. [online]. Argentina : ADIS Argentina, s.f. [Citado en Diciembre de 2004]. Disponible en: <http://www.aidisar.org/ecodirsa8.html> 14. TRUONG, P. Application of the Vetiver system phytoremediation of mercury pollution in the lake and Yolo counties, northern California. [ online]. Tailandia : Vetiver, s.f. [Citado en Octubre de 2005]. Disponible en: <http://www.Vetiver.org/USA_Yolo> 15. COMUNIDAD ECONÓMICA EUROPEA. Directiva 86/278/CEE del Consejo de 12 de junio de 1986 relativa a la protección del medio ambiente y, en particular, de los suelos, en la utilización de los lodos de depuradora en agricultura. (Diario Oficial n° L 181 de 04, july, 1986) P. 0006 – 0012. 16. GARCÍA, G. Manejo y uso de biosólidos generados en la planta de tratamiento de aguas residuales San Fernando. En:______ Letras jurídicas. Medellín. Vol. 9, No. 2 (2004); p. 215-224. 17. DAGUER, G. Gestión de biosólidos en Colombia. [online]. s.p.i. [Citado en Octubre de 2005]. Disponible en: <http://www.geocities.com/ptarcolombia/biosólidos.htm> Actualización Bioagricultura urbana y cambio climático Lucía Atehortúa Garcés1 Urban Bio-Agriculture and Climate Change Bio-agricultura urbana e mudança climática RESUMEN Ante la realidad del cambio climático, se deben generar estrategias novedosas que nos permitan superar los factores críticos que ponen en peligro nuestra propia supervivencia. Los productos basados en estos sistemas de cultivo de células y tejidos vegetales podrían brindar alternativas novedosas para la producción de alimentos básicos, garantizando en el futuro la seguridad alimentaria para los colombianos. Palabras clave: Bioagricultura. Cambio Climático. Cultivos celulares. Biotecnología vegetal. ABSTRACT Climate change is a reality that demands novel strategies that allow us to surpass the critical factors that put our existence in peril. The products based on cell cultures and vegetable tissues could be excellent alternatives to produce basic foods, assuring the food resources required in the future by Colombian people. Key words: Bio Agriculture. Climate change. Cell cultures.Vegetable Biotechnology. 1 Bióloga de la Universidad de Antioquia y Ph.D de la Universidad de Nueva York. Actualmente labora en el Instituto de Biología de la Facultad de Ciencias Exactas y Naturales de Universidad de Antioquia. Es la Líder de los grupos de investigación Biotecnología y Biotecnología vegetal de la Universidad de Antioquia. Correspondencia: Lucía Atehortúa Garcés. e-mail: latehor@gmail.com Fecha de recibo: 05/10/2007; fecha de aprobación: 16/11/2007 Bioagricultura urbana y cambio climático 73 RESUMO Ante a realidade da mudança climática, devem-se gerar estratégias inovadoras que nos permitam superar os fatores críticos que põem em perigo nossa própria sobrevivência. Os produtos baseados nestes sistemas de cultivo de células e tecidos vegetais poderiam brindar alternativas inovadoras para a produção de alimentos básicos, garantindo no futuro a segurança alimentaria para os colombianos. Palavras chaves: Bio-agricultura. Mudança Climática. Cultivos celulares. Biotecnologia vegetal. INTRODUCCIÓN De acuerdo a Anderson1 para este milenio no será necesario cultivar y cosechar los campos. El cultivo de tejidos de ciertas partes de la planta será la base para el desarrollo de nuevos sistemas de producción. Por ejemplo, el cultivo de las partes comestibles de ciertas especies agrícolas o frutas podría crecer in vitro. El éxito de estos sistemas dependerá de su estabilidad y precio competitivo, con el fin de poder ser escalados a nivel industrial y comercial2. Si el cambio climático se convierte en el factor limitante de la producción agrícola global será necesario desarrollar nuevos sistemas de producción, con el fin de garantizar la seguridad alimentaria, y estos sistemas de cultivos se constituirán en lo que podría denominarse “BioAgricultura Urbana”. En otras palabras, se trata de producción agrícola en garajes de alta tecnología, especialmente para ser desarrollada en las grandes ciudades. A través de estos sistemas de producción se podrán generar las materias primas de casi todos los productos agrícolas básicos en pequeños espacios dotados de alta tecnología, dando paso a un sistema de producción más limpia, en funcionamiento durante 24 horas al día y los 365 días del año, independientemente de factores climáticos externos, libre de patógenos, libre de agroquímicos, sin la estacionalidad de los cultivos agrícolas y con la posibilidad de producir organismos genéticamente modificados sin que estos interactúen con el medio ambiente ni la biodiversidad que los rodea. Adicionalmente, podrán contribuir a la conservación de la biodiversidad en el suelo y el agua al evitar la extensión de la frontera agrícola, uno de los factores que mayor impacto causan al medio ambiente. Por otro lado, tienen la ventaja de que se pueden implementar en cualquier parte del planeta, inclusive en el espacio, bajo ambientes de microgravedad. La Universidad de Antioquia, y concretamente el Grupo de Biotecnología Vegetal, viene liderando a nivel nacional estos nuevos sistemas de producción con el fin de hacerle frente al cambio climático global y a la pérdida de la biodiversidad, con resultados bastante promisorios. A la fecha ha logrado reproducir los tejidos responsables de la producción del jugo de naranja, cacao, nuez de macadamia, aceite de palma mil pesos y caña de azúcar, y trabaja en otros productos primarios de interés global. 74 Producción + Limpia - Julio - Diciembre 2007 - Vol. 2 No. 2 Colombia podría liderar una transformación de los sistemas de producción agrícola, especialmente de productos primarios, en los que su producción pueda ser escalada y automatizada para generar nuevas bioindustrias del futuro, como respuesta a los posibles impactos que está generando el cambio climático global y el deterioro ambiental. Crecimiento de la población y seguridad alimentaria De acuerdo con la FAO, la población mundial alcanza hoy más de 6.500 millones de habitantes. En 1950 nuestro planeta era de 2.500 millones de habitantes, pero su crecimiento se ha acelerado en las últimas décadas y se espera que para el 2.050 nuestra población sea de 8.900 millones de habitantes3. A través de la historia, tanto las comunidades locales como los gobiernos han estado preocupados por la posibilidad de alimentar la creciente población, y esta preocupación continúa viva durante este nuevo milenio debido a la creciente demanda de alimentos para toda la población global. La experiencia nos ha mostrado que los sistemas agrícolas más progresivos y productivos son aquellos de los países industrializados, con escaso o nulo crecimiento poblacional, mientras que en muchos países en vía de desarrollo la producción agrícola está retrasada frente al crecimiento de la población. Este caso es crítico en países africanos y algunos países de Asia y América Latina carentes de recurso socioeconómicos, no sólo para producir, sino también para comprar alimentos. Otro aspecto crítico está en las desigualdades para acceder a los alimentos. Se estima que cerca de 1.300 millones de personas de las regiones en vía de desarrollo viven con menos de un dólar al día, haciendo imposible satisfacer sus demandas de un alimento básico. Más de 800 millones de habitantes en el planeta no tienen cómo suplir sus necesidades básicas nutricionales4. El gran reto es hacer factible que este segmento de la población pueda satisfacer sus demandas, ya sea a través de producir sus propios alimentos o a través de su capacidad económica para comprarlos y que estos sean alcanzados mediante un uso sostenible de sus recursos. La intensificación y expansión de la explotación de la tierra para agricultura no puede ser ignorada, especialmente porque se convierte en un factor limitante en la conservación de los recursos naturales. Cuando las adaptaciones tecnológicas no pueden ser seguidas para dar paso al aumento en la producción de alimentos y demandas agrícolas, la presión resulta en un incremento de la explotación de los recursos naturales y degradación del medio ambiente. Este es el reto más delicado de las sociedades pobres, para las que es difícil sopesar adecuadamente las preocupaciones respecto a las futuras generaciones en contraste con el legítimo derecho de sobrevivir y tener calidad de vida para las generaciones de hoy. Bioagricultura urbana y cambio climático 75 Migración y urbanización La migración es un fenómeno volátil entre los problemas demográficos. Flujos migratorios pueden aparecer, cambiar de intensidad e incluso reversar en corto tiempo. Desde el punto de vista económico y social las políticas de migración son complejas, siendo a menudo consecuencia de pobreza, violencia y falta de seguridad alimentaria, creando inestabilidad, tensiones y problemas ambientales en las áreas de desplazamiento. La migración causa cambios en la distribución espacial de las poblaciones, siendo la más notable la urbanización. Las Naciones Unidas han estimado que hacia 1955 las áreas urbanas de los países en vía de desarrollo concentraban cerca del 20% de su población, mientras que hoy este porcentaje ha crecido en un 40% y se estima que para el año 2020 la mayor parte de la población será urbana. Las urbanizaciones son comúnmente asociadas a la idea de modernización. Desde el punto de vista rural, la urbanización puede promover el desarrollo del comercio agrícola y contribuir con productos de demanda urbana e incrementar el progreso y modernización de la vida en los campos. Sin embargo, la realidad demuestra que el desplazamiento de la población rural a las ciudades es creciente, debido más a la pobreza, que a las oportunidades económicas en los sectores no agrícolas, trayendo como consecuencia un incremento de los problemas de seguridad alimentaria y generando pérdida de mano de obra en el sector rural, fundamental para el desarrollo de la agricultura y producción de alimentos. Lo anterior trae como consecuencia la importación de los alimentos básicos, lo que desde luego encarece el costo de vida en las áreas urbanas. Cambio climático y agricultura Para nadie es hoy incuestionable la degradación del medio ambiente, el aumento de los gases de invernadero como consecuencia de la industrialización y el consecuente aumento de la temperatura, generando un cambio climático global. Como consecuencia de estos acelerados cambios en el medio ambiente, se creó el Pánel Intergubernamental sobre Cambio Climático (IPCC), conformado por más de 2.500 científicos y funcionarios gubernamentales de l00 países. Estos fueron convocados en Bruselas para discutir el problema e impacto del cambio climático global y generar una declaración para que los gobiernos tomen las medidas necesarias para evitar una catástrofe ambiental5. Después de intensos debates y negociaciones entre científicos y funcionarios gubernamentales, el panel presentó un informe bastante sombrío para el mundo en el que la vida de millones de personas se verá afectada por escasez de agua, el avance de las enfermedades y dificultades con las cosechas. Uno de los principales autores del informe, Salim Ul-Huq, manifestó que existen evidencias contundentes sobre el impacto del clima en el mundo que va desde las regiones polares al trópico. En su opinión, el impacto del cambio climático se siente ahora. “Tenemos un muy buen documento”, dijo Rajendra Pachauri, presidente del IPCC. Dicho informe fue enviado a los líderes del G8 antes de la cumbre de junio de 2007, en la que se reunieron los países más industrializados del mundo6. 76 Producción + Limpia - Julio - Diciembre 2007 - Vol. 2 No. 2 Al describir en líneas generales las conclusiones del informe, Martin Parry, copresidente del segundo grupo de trabajo del IPC, dijo que la evidencia demostraba que el cambio climático estaba teniendo un efecto directo en los mamíferos, las plantas y el agua. Por primera vez no estamos llamando la atención con modelos simulados, sino que contamos con registros y datos experimentales con los cuales podemos medir y cuantificar dicho impacto en forma confiable y verdadera. Parry describió las cuatro áreas del mundo que se consideran como las más vulnerables al cambio climático: “El Ártico, en donde las temperaturas están aumentando rápidamente y el hielo se está derritiendo; África Sub-sahariana, en donde se prevé que las áreas secas van a secarse aún más; las islas pequeñas, por su falta de capacidad para adaptarse y los mega deltas de Asia, en donde miles de millones de personas estarán ante un riesgo inminente de inundación”. Como resultado de lo anterior, el impacto más severo lo sentirán los países más pobres del mundo, los cuales estarán luchando ante las sequías severas6. El estudio advierte que entre 75 y 250 millones de personas en África podrían enfrentar escasez de agua en 2020. Igualmente estima que la producción de las cosechas podría caer hasta en 30% en el sur y centro de Asia6. El informe dice claramente que el cambio climático está ocurriendo y tiene efectos en los ecosistemas y en la sociedad, con efectos particularmente críticos en los países en desarrollo. Es un mensaje desolador, pero ahora está en manos de los gobiernos para que actúen y se tomen las medidas necesarias para evitar esta catástrofe ambiental, afirma Richard Klein del Instituto de Medio Ambiente de Estocolmo6. Los más pobres de los pobres del mundo van a ser los peor golpeados y los más vulnerables en términos del impacto del cambio climático, aseguró Pachauri, quien añadió que esas personas también son las menos equipadas para manejar los efectos de tal cambio6. Retos tecnológicos Ante los problemas que enfrentamos hoy, la comunidad científica mundial y nacional tiene grandes retos que asumir para poder generar nuevas alternativas que permitan superar o minimizar en parte esta situación. El problema de seguridad alimentaría se constituye en una barrera de desarrollo social, económico, político y ambiental, debido a la incapacidad de satisfacer las demandas nutricionales alimentarías de la población y su producción estará en grave peligro ante la amenaza de una catástrofe climática global. La pregunta que surge es ¿cómo la ciencia y la tecnología podrán servir para implementar nuevos modelos de producción? La biotecnología vegetal y específicamente los procesos de cultivo in vitro de células y tejidos podrían abrir un nuevo horizonte científico para el desarrollo de alimentos básicos independientes de los cultivos en campo y, aunque este hecho ya fue mencionado, no existe literatura científica que evidencie trabajos de investigación en este tema específico. La mayor parte de las investigaciones han sido Bioagricultura urbana y cambio climático 77 orientadas a la producción de metabolitos secundarios de alto valor agregado, quizás debido a que la producción de alimentos bajo sistemas agrícolas tradicionales nos brinda una forma más económica, viable y segura de producirlos. Sin embargo, los tiempos están cambiando y el clima global tendrá serios impactos en los sistemas agrícolas, especialmente en los países pobres del tercer mundo, donde se concentra la mayor parte de la población global. Ante este hecho, como científicos debemos adelantarnos al tiempo, generando investigaciones que nos garanticen la producción de alimentos básicos independiente de los factores ambientales externos y es aquí donde la biotecnología vegetal podrá proveer un sistema alternativo, viable y probablemente más versátil para generar alimentos de futuro. Biotecnología vegetal Haberlandt8 fue el pionero en intentar aislar y cultivar células vegetales a partir de hojas de plantas con flores, pensando que este sistema podría ser una excelente oportunidad para investigar las propiedades y el potencial de las células vegetales, con el fin de entender las diferentes interrelaciones celulares y las influencias complementarias de éstas en organismos multicelulares. A pesar de que Haberlandt nunca logró la división de células libres, su trabajo se constituyó en un estímulo para los investigadores que persistieron en este intento y que permitieron abrir una nueva frontera de investigación en este campo. La utilización del cultivo de células simples ha tenido un gran impacto para las investigaciones en fisiología y bioquímica, especialmente para el estudio del metabolismo celular y para determinar el efecto de varias sustancias sobre las respuestas celulares. En el área genética, la clonación de una sola célula ha permitido el mejoramiento de cultivos a través de la fusión de protoplastos y los sistemas y técnicas modernas de transformación genética8. A la fecha el progreso en este campo ha sido tan espectacular, que es posible no sólo el cultivo de células libres, sino que es factible inducir la división celular en un cultivo totalmente aislado y originar una planta completa a partir de éste9. Adicionalmente el cultivo in vitro de células en suspensión ha abierto la posibilidad de generar nuevas alternativas de producción, ya que provee un sistema viable para la producción comercial de una gran cantidad de productos fitoquímicos conocidos como metabolitos secundarios y primarios. La Tabla 1ilustra sobre algunos productos naturales de importancia industrial. Las plantas nos proveen del alimento básico esencial, al igual que de numerosas materias primas de interés en la industria. Las plantas superiores producen una gran variedad de productos primarios y secundarios. Estos últimos juegan un papel secundario en los procesos básicos de la vida de la planta, pero a menudo tienen un papel ecológico importante como, por ejemplo, la atracción de polinizadores o defensa química contra los micro-organismos, insectos o predadores10. 78 Producción + Limpia - Julio - Diciembre 2007 - Vol. 2 No. 2 Muchos de estos productos naturales han sido utilizados como fuentes de numerosos productos industriales, incluyendo químicos agrícolas, productos farmacéuticos y aditivos alimenticios Aunque algunos de estos productos naturales han sido reemplazados por sustitutos sintéticos debido al costo, algunos químicos de importancia comercial y alto valor agregado todavía son extraídos de plantas11,12. De acuerdo con Lambie13 ,de los 30 alcaloides medicinales en uso 24 son todavía extraídos de plantas. La dependencia de la humanidad de los productos naturales continúa debido a la dificultad de sintetizarlos por la complejidad de sus estructuras, lo que ha aumentado los procesos de bioprospección en la búsqueda de nuevos bioactivos naturales. Tabla 1. Productos naturales producidos a partir de plantas de importancia industrial Productos Bioactivos Farmacéuticos Alcaloides Ajmalicine, atropina, berberina, codeína, reserpina,vincristina, vinblastina Esteroides Diosgenín Cardenolides Digitoxina, digoxina Aditivos y saborizantes Endulzantes Stevioside, Thaumatina Agentes amargantes Quinina Pigmentos Crocín Pigmentos & Perfumes Pigmentos Shikonin,antocianinas, betalaínas Fragancias Aceites de rosa, jazmín y lavanda Agroquímicos & Químicos Finos Agroquímicos Piretrinas, salannina, azadiractina Químicos finos Porteases,vitaminas, lípidos, látex, aceites Fuente: Bhojwani & Razdan, 1996.14 A pesar del potencial que ofrece el cultivo de células y tejidos vegetales no sólo para investigaciones básicas, sino también para el desarrollo de investigaciones aplicadas a la producción de productos de interés y en especial para los países que, como Colombia, poseen una gran biodiversidad vegetal, su implementación en nuestro país ha sido escasa o casi nula, lo que contrasta con la gran cantidad de investigaciones al respecto realizadas en países desarrollados y con poca diversidad, tal como lo ilustran las Tablas 2 a la 7. 79 Bioagricultura urbana y cambio climático Tabla 2. Ejemplo de compuestos producidos exclusivamente en cultivo de tejidos y no en plantas intactas Compuesto Especie vegetal Referencias Epchrosine Ochrosia elliptica Pawelka et al, 1986 Dehydrodiconiferyl-alcoholg-b-D-glucoside Plagiorhegma dubium Arens et., 1985 Paniculid A Agrographis paniculata Butcher & Connolly, 1971 Pericine Picralima nítida Arens et al, 1982 Rutacultin Ruta graveolens Steck et al, 1971; Nahrstedt et al, 1985 Tarennosid Gardenia jasminoides Ueda et al., 1981 Voacanga africana Stockigt et al, 1983 Voafrine A & Voafrine B Fuente: Bhojwani & Razdan,1996. 14 Tabla 3. Algunos ejemplos de cultivos celulares vegetales que han producido compuestos naturales en cantidades iguales o mayores que la planta completa en forma natural Producto Especie vegetal Rendimiento en % DW en la planta completa Rendimiento en cultivo celulares Referencias Ajmalicine Catharanthus roseus 0,3 1 Zenk et al, 1977 Anthraquinonas Morinda citrifolia 2,2 18 Zenk et al., 1975 Beberine Coptis japonica 2,4 13,4 Murria, 1984 Caffeine Coffea arabica 1,6 1,6 Anderson et al., 1986 Catharanthine Catharanthus roseous 0,0017 0,005 Kurz et al., 1981 Diosgenin Dioscorea deltoidea 2,4 7,8 Tal et al., 1982 Ginsenoside Panax ginseng 4,5 27 Misawa, 1984 Rosmarinic acid Coleus blumei 3 23 Ulbrich et al., 1985 Serotonin Paganum harmala 2 2 Sasse et al, 1982 Serpentine Catharanthus roseus 0,26 2 Deus-Neumann & Zenk, 1984 Shikimic acid Galium molugo 2-3 10 Amrhein et al, 1980 Shikonin Lithorspermum erythrorhizon 1-2 15-20 Fujita, 1988 Trigonelline Trigonella foenum-graecum 0,4 5 Radwan & Kokate, 1980 Tripodiolide Tripterygium wilfordii 0,01 0,2 Hayashi et al.m 1982 Vomilenine Rauwikfia serpentina 0,004 0,214 Stockigt et al, 1981. Fuente: Bhojwani & Razdan,199614. 80 Producción + Limpia - Julio - Diciembre 2007 - Vol. 2 No. 2 Tabla 4. Metabolitos secundarios de alto valor producidos en cultivos celulares vegetales Compuesto Fuente de células Localización Referencia Antraquinonas Antocianinas Rubia fruticosa - Schulte et al., 1984 Daucus carota Vacuola Barz et al, 1990 Atropina Vitix vinífera - Do & Cormier, 1990 Datura innoxia Excretado Barz et al, 1990 Alcaloides de Benzofenantridina Eschsholtzia californica - Tanahashi & Zenk, 1990 Berberina Thalictrum minus Coptis japónica Excretado Fujita & Tabata, 1987 Capsaicina Capsicum frutescens Excretado Lindsey, 1986 Ácido 0-coumarin Glucósido Melilotus albal Vacuola Barz et al, 1990 Malonil Flavona Petroselinun hortense Vacuola Barz et al, 1990 Ginkgolidos Ginkgo biloba - Carrier et al, 1986 Alcaloides indoles (Ajmalicina, Serpentina) Catharantus roseous Vacuola Zenk et al. 1977 Malonil Isoflavona glucósidos Cicer arietinum Vacuola Barz et al, 1990 Diosgenina Dioscorea deltoidea - Tal et al, 1983 Codeína Papaver somniferum - Heinstein, 1985 Nicotina Nicotiana tabacum Vacuola-Excretado Mantell et al, 1983 Podofilotoxina Linum álbum Intracelular Smollny et al, 1992 Betalaínas Basella alba Vacuola Cyunel, 1989 Acido Rosmarínico Coleus blumei Vacuola Zenk, 1977 Sanguinarina Papaver somniferum Excretado Eiler et al, 1985 Saponinas Panax gingesn - Sapolín Solanum avicularee Excretado Intracelular Roisin et al, 1997 Shikonina Lithospermum erythrorhizum Excretado Tabata et Fujita, 1985 a Payne et, 1991 b Taxol Taxus brevifolia Excretedo Christen et al, 1989 Tripdiolida Tripterygium wilfordii - Kutney, 1995 Vanilina Vanilla planifolia - Knuth & Sahai, 1989 Células inmobilizadas (a) Suspensiones de células libres( b) Fuente: Bhojwani & Razdan,199614 Cultivo de células diferenciadas para la producción de alimentos (metabolitos y/o productos primarios) A pesar de la escasa información científica sobre los productos primarios (materias primas alimenticias), los bioprocesos para la obtención de estas materias primas son prácticamente iguales a la producción de metabolitos secundarios, con la excepción de que los genes responsables de su producción son constitutivos, es decir, se expresan directamente sobre el tejido que da origen al producto de interés, mientras 81 Bioagricultura urbana y cambio climático Tabla 5. Producción de productos farmacéuticos potenciales en cultivo de células vegetales Compuesto Actividad biológica Fuente vegetal Rendimiento Elicitor Acido rosmarínico Antioxidante, antiviral, anti-inflamatorio Coleus blumei Orthosiphon aristatus 3,3 g/l 10 m mol/g FW Levadura Sanguinarina Antibiótico, antiviral, antitumoral Papaver somniferum Eschscholtzia californica 3,6 mg/gFW 25 mg/g DW Quitina soluble Jasmonato Alcaloides Benzophenanthridinicos Antimicrobial, antitumoral, antiviral Thalictrium bulgaricum 0,4 mg/m Levadura Podophyllotoxina Antitumoral Linum album 0,3% DW - Forskolina Antitumoral Coeus forskohlii 0,073% DW - Polisacáridos Potenciadores inmunológicos Echinacea purpurea 10-100 ppm del volumen de la suspensión - Anthraquinona Laxativo Morinda citrifolia 2,5 g/l - Berberina Antibacterial, anti.-inflamatorio antimalárico Coptis japónica 7g/l - Scopolamina Anti-inflamatorio Solanum aviculare 127 m g/gFW Células inmovilizadas con alginato de calcio Ginkgólidos(GA) Antiplaquetario Ginkgo biloba 0,0000013% DW - Paclitaxel (Taxol) Antitumoral Taxus media 110 mg/l Metil-jasmonato Shikonina Antibacterial, anti-inflamatorio, saneamiento de heridas Lithospermum erythrorhizon 4 g/L Agaropectina Acido péctico Fuente: El-Geweley, 1998. 15 Tabla 6. Elicitación de metabolitos secundarios en células vegetales Compuesto Elicitor Cultivo celular Ref Acido rosmarínico Extracto de levaduraa Orthosiphom aristatus Sumaryono et al, 1991 Sanguinarina Quitina solubilizadaa Papaver sommniferum Kurz et al, 1990 Isoflavonoides Extracto de levaduraa Pueraria lovata Sankawa et al, 1995 Echinatina Alginato de Sodio Glycorrhiza echinata Ayabe et al, 1986 Medicarpina, Maackiaina Asochyta rabiei Cicer arietinum Barz et al, 1990 Isoflavonoides, Isolflavononas Levadura Cicer arietinum Barz & Mackenbrock, 1994 Amidas de Hidroxicinamommil Levadura Solanum Khasianum Mühlenbeck et al, 1996 Bergapten Polyporus umbellatusa Petroselinum crispumb Reil & Berger, 1996 Homogenados autoclavados (a) Fuente: Bhojwani & Razdan,199614 82 Producción + Limpia - Julio - Diciembre 2007 - Vol. 2 No. 2 en los metabolitos secundarios algunos de los genes que se codifican para dichos compuestos pueden expresarse bajo condiciones de stress en tejidos o células localizadas fuera del centro de producción, haciendo difícil su expresión y manipulación. Cualquier cultivo celular se inicia con una selección del material parental de calidad “élite” que deseamos multiplicar o producir y éste es un factor crítico. Igualmente importante es el estado fisiológico de desarrollo de la planta donante del explante especializado y utilizado para iniciar el proceso. Durante el desarrollo de la planta cada órgano o tejido tiene un período crítico, en el cual se presenta un rata de multiplicación (división) celular acelerada que es óptima para la selección del explante. Una vez definido este período de alta división celular para la especie sobre la cual vamos a obtener el producto primario, se llevan a cabo todos los procedimientos estándar para el establecimiento de un cultivo in vitro. El tejido diferenciado responsable de la producción del metabolito o producto primario es el seleccionado como material básico (explante) y se procede a establecer el cultivo trasladando secciones pequeñas del explante sobre un medio fresco, nutritivo previamente definido, que contenga una composición hormonal adecuada para generar una rata de división celular permanente. Generalmente el medio debe contener un balance de auxinas y citoquininas adecuadas. La selección del tipo de hormonas y su concentración deberá ser cuidadosa, con el fin de evitar un desarrollo morfogenético no deseado o inducir una alta variabilidad genética dentro del cultivo. Como respuesta a la composición química y hormonal del medio de cultivo el explante desarrollará un proceso de callogénesis constante, el cual crece desde las áreas de corte hasta cubrir la totalidad del explante diferenciado. A medida que éste se va desarrollando y diferenciando, se separa del explante inicial y se procede a realizar subcultivos sobre medio fresco con la misma composición química y hormonal (cada 15 o 30 días) y bajo las mismas condiciones de cultivo definidas al inicio del cultivo, con el fin de generar una cantidad apreciable y razonable de tejido celular que facilite el establecimiento de las suspensiones celulares. El subcultivo repetido genera un callo friable (en constante división) dando origen a una suspensión celular fina dentro del medio líquido16,17. Para obtener células libres, pedazos de callos diferenciados y no diferenciados son transferidos a medio líquido y colocados en constante agitación (normalmente entre 80-90 rpm). A estos cultivos se les denomina células en suspensión. La agitación del cultivo ejerce al menos las siguientes funciones: 1. Crea una presión sobre la masa de células o agregados para que éstas se disgreguen en pequeños grupos y células individuales. 2. Mantiene una distribución uniforme de los nutrientes y hormonas sobre los tejidos 3. Provee un intercambio de gases entre el medio y el aire del cultivo contenido en el recipiente. Bioagricultura urbana y cambio climático 83 Una vez establecido el cultivo en suspensión, estudiados todos los parámetros físico-químicos y biológicos y luego de realizar todas la pruebas de viabilidad, se procede a la obtención de alícuotas de la suspensión para transferirlas a medio fresco. Durante el periodo de incubación la biomasa celular se incrementa, debido a la división y crecimiento (enlargamiento). Durante este periodo se procede a realizar el estudio de la cinética celular para la especie definida y subcultivando nuevamente para mantener la suspensión celular en constante crecimiento. Debido a que la producción de los metabolitos primarios es constitutiva, lo importante en este proceso es mantener constante la capacidad de división celular, el crecimiento, el desarrollo y diferenciación del tejido. Para mantener la producción de los productos primarios de interés es importante realizar toma de muestras para evaluar la calidad del producto producido vía HPLC y HPLC acoplado a masas, o mediante otras técnicas que nos den la certeza de la calidad del producto producido. Para garantizar la calidad de la suspensión es necesario hacer un tamizaje del cultivo, con el fin de descartar agregados grandes de éste y sólo dejar en el subcultivo pequeños agregados celulares con el fin de que todas las celulares reciban la misma calidad y cantidad de medio de cultivo. Sin embargo, la textura de la suspensión es genéticamente controlada y a menudo es difícil obtener una buena dispersión celular bajo cualquier condición. A pesar de lo anterior, es posible manipular la composición del medio de cultivo para lograr una mayor disgregación, agregando pequeñas cantidades de enzimas hidrolíticas tales como celulasas y pectinasas18 u otras sustancias, como extracto de levadura17. Para el caso de metabolitos primarios estos procesos son menos dispendiosos, ya que a medida que el cultivo se va diferenciando, se obtienen los productos de interés. Con el fin de dar una noción general sobre los procesos de cultivo para la producción tanto de metabolitos primarios como secundarios, se ha realizado en el Diagrama 1 la ilustración de los pasos a seguir en cualquier sistema de cultivo en suspensión. En Colombia sólo unos cuantos laboratorios han implementado el cultivo de células en suspensión para la producción de metabolitos secundarios, pero a nivel mundial ya existen empresas, como Diversa y Phyton, que producen varios productos de alto valor agregado a partir del cultivo de células en suspensión y a nivel de biorreactores a escala industrial, como lo ilustra la Tabla 8. Durante los últimos 30 años ha habido un creciente interés entre los científicos para producir productos naturales de alto valor agregado mediante el cultivo de células en suspensión, con el fin de superar los problemas asociados con la producción industrial de fitoquímicos mediante la extracción de los compuestos a partir de plantas crecidas en forma natural (poblaciones naturales). La implementación exitosa de estos procesos puede realizarse a lo largo de todo el año, independiente de la estacionalidad de la planta, independiente de factores ambientales, patógenos, agroquímicos, entre otros factores, además de que se evita poner en riesgo de extinción a aquellas especies que producen productos de interés13. 84 Producción + Limpia - Julio - Diciembre 2007 - Vol. 2 No. 2 Diagrama 1. Procesos para el cultivo de células vegetales bajo condiciones sumergidas Selección de la especie vegetal ↓ Cultivo de callos ↓ Selección de líneas celulares altamente productoras ↓ Cultivo de células en suspensión en medio líquido (Matraz) ↓ Optimización del cultivo y selección ↓ Transferencia a un biorreactor con capacidad por encima de 10-50 litros ↓ Transferencia a un biorreactor con capacidad de 1.000-2.000 litros ↓ Transferencia a un biorreactor con capacidad arriba de los 10.000 litros ↓ Cosecha de células y recuperación del producto final (Down stream process) ↓ Secado en spray (Spray dryer) ↓ Evaluación de pureza y calidad de producto final (HPLC) El cultivo de células no sólo contribuye a la conservación de la biodiversidad, sino que permite la síntesis de nuevos productos naturales al mismo tiempo que sirven como “biofábricas” para convertir productos de bajo valor en productos de alto valor agregado, además de generar nuevos compuestos que normalmente no se producen bajo condiciones naturales. Aunque los metabolitos secundarios son los productos de mayor valor agregado producidos por cultivos celulares, poca o ninguna atención han recibido los metabolitos primarios o los productos primarios, quizás debido a que su cultivo tradicional sigue siendo la forma más económica de producirlos. Aunque la mayor parte de los cultivos agrícolas tienen como finalidad la producción de los productos básicos alimenticios localizados en órganos específicos, constituidos de células diferenciadas), surge la pregunta de por qué no hemos implementado el cultivo de las células y tejidos especializados de estos cultivos para la producción in vitro de dichos productos o alimentos básicos. 85 Bioagricultura urbana y cambio climático Tabla 7. Escalado de algunos metabolitos secundarios producidos en cultivos celulares vegetales Producto Fuente vegetal Tipo de biorreactor Volumen (Litros) Shikonina Lithospermum erythrorhizon Cultivo en “Batch” en un sistema de 2 etapas 750 Beberidina Thalictrum minus Cultivo en “Batch” y flujo continuo 4.000 Coptis japónica Flujo continuo con un agitador de turbina Saponinas de ginseng Panax gingseng Cultivo celular y de raíces en matraz 20.000 Taxol Taxus brevifolia Agitador de turbina 75.000 Sanguinarina Papaver somniferum Reactor de Aire (Airlift) 300 Fuente: Smith, 1995.19 Tabla 8. Productos de alto valor agregado a partir de cultivos de células Cultivos en campo Cultivos en suspensión Costo de la tierra de cultivo Costo de la planta física/Valor del área de cultivo tecnológico Preparación del suelo Compra e instalación de equipos de alta tecnología Sistemas de riego Costo de servicios públicos: agua, luz, energía Costo de los insumos para la siembra Costo de los insumos para el cultivo celular Costo mano de obra no calificada Costo de obra de mano altamente calificada Costos energéticos Costos energéticos Costo control de malezas Know How Costo control de pestes, predadores No aplica/Producción limpia Costo debido a efectos climáticos Costos debido a cambio climático/ procesos confinados Costo del tiempo de producción (depende del cultivo/estacionalidad) Costo de tiempo de producción (dependiente del protocolo de cultivo in vitro) Costo de cosecha Costo del proceso de recuperación del producto final Costos de post cosecha, selección (pérdida y rechazo de productos no adecuados) Costo de análisis de calidad de producto final Costos de almacenamiento temporal/Bodegaje Costos de almacenamiento temporal Costos de empaque, embalaje y transporte del producto Costos de empaque, embalaje y transporte del producto final Costos ambientales asociados al cultivo Costos ambientales asociados al cultivo. Costo del producto final/Materia prima sin transformación Costos del producto final/ Materia prima de alta calidad Venta y beneficios Venta y beneficios Imprevistos Imprevistos 86 Producción + Limpia - Julio - Diciembre 2007 - Vol. 2 No. 2 La respuesta parece ser que el costo de producción es demasiado alto, y quizás la productividad no sea superior cuando se compara con la producción bajo sistemas agrícolas tradicionales. Sin embargo, parece que nadie ha hecho el ejercicio completo para un análisis comparativo, desde implementar la producción de un producto básico mediante cultivo celulares hasta llevarlo a escala piloto e industrial, evaluando los costos de cada etapa. Una vez establecidos, analizados y costeados todos los parámetros, éstos podrían ser comparados con la producción del mismo producto básico bajo condiciones naturales y realizando una evaluación sobre “costos de producción agrícola convencional y desventajas ambientales vs. costos de producción tecnológica y beneficios ambientales. Haciendo un ejercicio mental se deberían estudiar, al menos comparativamente, los parámetros expresados en Tabla 8. Teniendo en cuenta la urbanización de las ciudades, el crecimiento de la población y el cambio climático, la Universidad de Antioquia ha venido implementado el cultivo de células y tejidos diferenciados, bajo la idea de lo que podríamos denominar “BioAgricultura Urbana de Alta Tecnología” para la producción futura de alimentos. La idea que enmarca estos desarrollos está basada en la necesidad de generar alternativas de producción diferentes a las convencionales con el fin de garantizar la seguridad alimentaria en el futuro, especialmente a nivel de las grandes ciudades, que facilite una producción independiente de los factores climáticos externos, producción limpia, libre de patógenos, libre de agroquímicos e independiente de la estacionalidad, además de que contribuya a la conservación de la biodiversidad al evitar o minimizar extensión de la frontera agrícola. Estos procesos podrían ser extremadamente valiosos en caso de una catástrofe ambiental. Si el cambio climático es una realidad que debemos enfrentar, mañana podría ser demasiado tarde para generar alternativas novedosas que nos permitan superar estos factores críticos que ponen en peligro nuestra propia supervivencia. Cultivo de vesículas de naranja dulce var. García –Valencia (Citrus sinensis) Bioagricultura urbana y cambio climático Cultivo de células diferenciadas de tejido cotiledonar de cacao (Theobroma cacao) Caña de azúcar Saccharum officinarum. Bajo condiciones de oscuridad (Foto izquierda) y bajo condiciones de luz (Foto derecha) 87 88 Producción + Limpia - Julio - Diciembre 2007 - Vol. 2 No. 2 En la actualidad, el Grupo BioVeg viene trabajando en varios cultivos: naranja, cacao, macadamia, caña de azúcar, entre otras. En las fotos de las páginas anteriores se ilustran algunos ejemplos, y se espera implementar el cultivo de cereales y semillas básicas como maíz, arroz, trigo, cebada y soya, entre otros. Como parte de sus avances se registró una patente y, en el futuro, se espera registrar otros productos basados en estos sistemas de cultivo que podrían brindar alternativas novedosas para la producción de alimentos básicos, garantizando en el futuro la seguridad alimentaria para los colombianos. REFERENCIAS 1. ANDERSON,J. 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El control de este tipo de emisiones ha llegado a ser parte de nuestra cultura y es ahora un tema de vital importancia, lo que está motivando nuevos desarrollos industriales. Palabras clave: Compuestos Orgánicos Volátiles. Resina alquídica. ABSTRACT By controlling the volatile organic compounds (VOC) we aim to reduce the dependence on oil products, more scarce and expensive every day, and contribute to solve the problem of the ozone layer and the contaminating gases 1 Ingeniero Químico, Director de Procesos de SULMEX S.A/ 2 Ingeniero Químico, Director Técnico de LABITEQ S.A Correspondencia: Pablo Cesar Ospina Orozco. e-mail: paseos@une.net.co Fecha de recibo: 05/11/2007; fecha de aprobación: 15/11/2007 Desarrollo sostenible en los esmaltes arquitectónicos de vanguardia 91 Controlling such emissions has become a part of our culture and is nowadays a very important issue that currently motivates new industrial developments. Key words: Volatile organic compounds. Alquidic resin RESUMO Ao controlar os VOC se está procurando a diminuição da dependência dos derivados do petróleo, cada vez mais escassos e custosos, como a redução do problema da capa de ozônio, que faz parte dos gases de invernadouro. O controle deste tipo de emissões chegou a ser parte de nossa cultura e é agora um tema de vital importância, o que está motivando novos desenvolvimentos industriais. Palavras chaves: Compostos Orgânicos Voláteis. Resina alquídica. INTRODUCCIÓN La preocupación mundial por el control de los VOC (Compuestos orgánicos volátiles) no ha dejado de crecer desde 1967, cuando la Organización Panamericana de la Salud, a través del Centro Panamericano de Ingeniería Sanitaria y Ciencias del Ambiente (CEPIS), crea la Red Panamericana de Muestreo Normalizado de la Contaminación del Aire, conocido por REDPANAIRE. Desde esa fecha no ha dejado de aumentar la tendencia mundial (casi paranoica) hacia la adopción de normas encaminadas a la disminución de este tipo de emisiones. En el campo de la fabricación de esmaltes y anticorrosivos arquitectónicos se ha venido trabajando en Colombia desde la década de 1930, con unos criterios de formulación que han dejado de tener vigencia hace ya muchos años en lo relativo al manejo de los recursos energéticos derivados del petróleo. Dichos criterios son: a) la presunción de que eran interminables y b) la errónea idea de su bajo costo. Adicionalmente, no se tenía la conciencia ecológica que se tiene hoy en día. Podemos decir entonces, en este sentido, que los nuevos ingenieros hemos recibido unos criterios de formulación que no sólo son antieconómicos, sino poco amigables con el medio ambiente. Actualmente el precio del barril de petróleo ronda los 87 dólares por barril1 y no estamos muy lejos de sobrepasar la barrera de los US $100 2, lo que nos llevará a que en el corto plazo el costo del solvente (varsol o xilol) en una resina alquídica, sea superior al costo de la resina en sí. Lo anterior nos hace meditar sobre la inconveniencia de seguir formulando esmaltes y anticorrosivos con criterios ya revaluados. 92 Producción + Limpia - Julio - Diciembre 2007 - Vol. 2 No. 2 Los esmaltes domésticos ayer y hoy – tendencias a nivel mundial Ha sido tradicional en nuestro medio utilizar unos niveles de resina alquídica entre 50 y 60% en peso en la formulación de esmaltes y anticorrosivos arquitectónicos, y esto se fue aceptando así por cuanto se estaba utilizando también la resina como espesante. Era así como los formuladores de esmaltes exigían cada vez una mayor viscosidad al fabricante de resinas. La arquitectura misma de la resina se fue distorsionando y alejando de su verdadero propósito, que es impartir anclaje al sustrato, aportar dureza, nivelación y brillo al esmalte. Así comenzó el concepto desdibujado desde el punto de vista técnico -y es el pensamiento del común del medio- de la relación directa entre viscosidad y bondad de la resina, ya que el sistema resiste la mayor adición de solvente. Pero hoy en día la experiencia dice otra cosa: los solventes se han encarecido enormemente y se ha generalizado una tendencia mundial de exigirle al fabricante de pinturas una mejor calidad con menores contenidos de solvente. El concepto que se maneja actualmente es que, con algunas excepciones, nuestra tecnología de esmaltes y anticorrosivos arquitectónicos se encuentra rezagada en por lo menos unos 60 años en comparación con los desarrollos en Estados Unidos3y Europa4,5, donde los esmaltes con un contenido VOC casi nulo y se tienen ya esmaltes a base de agua, mientras que en Colombia hay ejemplos de que se sigue formulando con unos niveles de solventes muy por encima de los estándares internacionales, siendo agravada esta situación con una ausencia casi total de regulaciones medio-ambientales al respecto. Es aquí donde entra otro factor importante, la competitividad, que dificulta el acercamiento a mercados internacionales no sólo por la calidad, sino también por costos que implica. Tendencias óptimas de producción de esmaltes y nuevos desarrollos En Colombia una buena proporción de las fábricas de pintura a base de aceite formulan el producto con niveles de resina alquídica entre 50 y 60% y, en términos generales, han sido muy escasos los esfuerzos por innovar y/o ponerse al día con las tendencias y nuevos estándares de desarrollo global. Hoy en día las resinas para esmaltes sólo requieren una viscosidad Z2-Z4 y un peso molecular de máximo 5.000. Se define el término VOC: La U.S. Environmental Protection Agency (EPA)3 definió VOC como cualquier compuesto orgánico que interviene o participa en las reacciones fotoquímicas de la atmósfera. Normalmente, se trata de un compuesto orgánico con una presión de vapor de más de 0,01 mm Hg a 21°C y con un punto de ebullición menor de 250°C. Las emulsiones alquídicas han sido utilizadas principalmente en la decoración y protección, y continuamente se van tornando mas estrictas las exigencias medio- Desarrollo sostenible en los esmaltes arquitectónicos de vanguardia 93 ambientales sobre los recubrimientos de superficie (impacto ambiental) e igualmente son más estrictas las exigencias en cuanto al desempeño (rendimiento en metros cuadrados por galón, poder cubriente, nivelación, brillo, durabilidad, entre otras). Las tendencias actuales en la formulación de esmaltes y anticorrosivos apuntan a: 1)Formulaciones de altos sólidos, lo que a su vez requiere unas resinas de bajo peso molecular (baja viscosidad), que trae como resultado la disminución de los VOC. 2)Formulaciones con alto contenido de agua como reemplazo parcial de los solventes tipos hidrocarburo. Este sistema requiere a su vez de un aditivo hidrofilizante, como por ejemplo el sistema Lorama6. Otra alternativa más económica es el aditivo Hidrorex 721, de LABITEQ LTDA. 3)Igualmente se pueden formular esmaltes utilizando resinas hidrofilizadas internamente, bien sea modificando el polímero en su resto gliftálico (impartiéndole hidrofilia) o mediante modificaciones externas con hidrofilizantes que se adicionan al final a la resina antes de la descarga. 4)Es perfectamente factible formular esmaltes completamente exentos de hidrocarburos derivados del petróleo y en cambio se puede modificar la arquitectura de la resina–base para que su solubilidad obedezca a solventes tipo etanol o esteres de bajo peso molecular, ganando en velocidad de secado. 5)Por último, existen también sistemas 100% acuosos donde la resina alquídica ya está previamente emulsionada y de este modo el esmalte será 100% acuoso (100% waterborne enamels, en inglés). El reto consiste en evaluar desarrollos más amigables con el medio ambiente, como es el caso del ítem 2, que es una buena alternativa al contribuir con la disminución de los contenidos de VOC y de los costos del producto final, con una calidad excelente. Las emulsiones alquídicas son disueltas en solventes aromáticos, como xileno o varsol. En el caso de las pinturas, es altamente considerable el volumen de solventes contaminantes que nuestro medio está manejando actualmente. El modelo consiste en la formación de una emulsión en la cual la resina es post emulsificada en agua, siendo esta etapa altamente crítica, pues el tamaño de las partículas de la fase discontinua es de vital importancia para la estabilidad del sistema. Técnicamente, dentro de los diversos sistemas, están la emulsificación directa y la que se realiza por inversión. En la primera la resina es dispersada directamente dentro del agua usando agitación o altas presiones, mientras que en la emulsificación por inversión la fase acuosa es primero emulsificada dentro de la resina formando una emulsión W/O (Wáter in oil, en inglés), donde la fase continua es el aceite. 94 Producción + Limpia - Julio - Diciembre 2007 - Vol. 2 No. 2 Posteriormente, por cambio en la temperatura o en la concentración del agua, las fases se invierten en un sistema O/W (Oil in wáter, inglés). Para determinar cuál fase es primero, es necesario conocer el término Balance Lipofílico- Hidrofílico (Hidrofilic-Lipofilic Balance, HLB, en inglés), que es la característica que determina con cuál fase tiene más afinidad el surfactante: para un valor HLB alto el surfactante es más soluble en la fase acuosa, mientras que en un valor bajo el surfactante es más soluble en la fase oleosa. Finalmente, el esmalte obtenido con este sistema presenta menor tiempo de secado, menor costo de producción, menor consumo de VOC y mayor aceptabilidad al mercado mundial. Otra opción a considerar es la de formular resinas alquídicas con un parámetro de solubilidad más alto que el tradicional (alrededor de 8,5) y aumentarlo un poco con el fin de que sean solubles en etanol o metanol y con adiciones de agua hasta 30-35%. Lo anterior tendría la ventaja de rebajar el costo, además de que mejoraría la velocidad de secado (Sistemas fast dry)7. Se puede concluir, finalmente, que en Colombia estamos en deuda con el desarrollo sostenible en materia de diseño de tecnología para la fabricación de esmaltes y resinas que respondan a criterios de calidad, competitividad, costos e impacto ambiental, y es éste el compromiso que SULMEX S.A ha adquirido como enfoque para sus nuevas líneas productivas de resinas y derivados. REFERENCIAS 1. TERRA. 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Se recogen las principales dificultades y lecciones aprendidas, que son importantes para quienes deseen iniciar un proyecto de sistema de gestión ambiental. Palabras clave: Colorquímica. ISO 14000. Gestión Ambiental. ABSTRACT This work provides a thorough look at the project for implementing ISO 14000 in Colorquímica S.A., process that took two years.We expose the main difficulties and lessons learned, which is an important for those who are willing to make an environmental management project. Key words: Colorquímica. ISO 14000. Environmental management. Ingeniera Sanitaria de la Universidad de Antioquia, Jefe de Gestión Ambiental de Colorquímica S.A./ 2 Sandra Milena Jiménez Buriticá Ingeniera de Procesos. Especialista en Gerencia de Proyectos de la Universidad de la Universidad Eafit. Directora del Sistema de Gestión Integral de Colorquímica S.A. 1 Correspondencia: Pilar Eugenia Flórez Guisao. e-mail: pflorez@colorquimica.com.co Fecha de recibo: 05/10/2007; fecha de aprobación: 15/11/2007 Sistema de gestión ambiental como estrategia de competitividad en la industria química. Caso de implantación: Colorquímica S.A. 97 RESUMO Neste artigo se detalha o projeto de implementação de ISO 14000 em Colorquímica S.A, o que teve uma duração de dois anos. Recolhem-se as principais dificuldades e lições aprendidas, que são importantes para quem desejem iniciar um projeto de sistema de gestão ambiental. Palavras chaves: Colorquímica. ISO 14000. Gestão Ambiental. Preparación organizacional para recibir la globalización exitosamente En la actualidad la globalización de los mercados ha generado un entorno altamente competido en múltiples aspectos, como eficiencia en costos, tecnología de punta, productividad, calidad, innovación y riqueza de los recursos naturales, entre otros. Por tal motivo Colombia debe promover en sus empresas una visión de clase mundial, consistente en lograr la capacidad para dar respuesta a las necesidades de los mercados con estándares internacionales. Colorquímica S.A. es una compañía colombiana productora y comercializadora de insumos para la industria, con más de 30 años de experiencia. Desde hace varios años inició el proyecto de direccionamiento estratégico, consistente en definir su nuevo enfoque para competir en un entorno global. “Brindar soluciones integrales de química y color” a sus clientes e “incrementar su participación en los mercados actuales y potenciales en Latinoamérica” son estrategias definidas en el nuevo direccionamiento, mismas que han llevado a Colorquímica S.A. a implementar estándares internacionales para la gestión en temas críticos de su operación, como son: calidad (ISO 9000)1 productividad (TPM-Total Productive Management)2, seguridad industrial y salud ocupacional (OHSAS 18000)3 y protección del medio ambiente (ISO 14000)1. Todos estos estándares son fuentes de ventaja competitiva en un mercado globalizado, pues buscan la satisfacción de las partes interesadas. El éxito de las implementaciones de sistemas de gestión en Colorquímica S.A. es el resultado de una combinación de varios elementos, que a continuación se enuncian: Sistema de gestión integral como estrategia corporativa Los objetivos estratégicos corporativos se definieron a través de una metodología de reconocimiento internacional llamada Balanced Scorecard4 (Cuadro de Mando Integral), la cual se basa en darle una importancia suficiente y balanceada a los objetivos corporativos de carácter financiero, los relacionados con clientes, los de procesos internos y los de la estructura organizacional. 98 Producción + Limpia - Julio - Diciembre 2007 - Vol. 2 No. 2 Una vez los objetivos fueron divulgados se desplegaron en los diferentes procesos de la compañía, así como en los cargos que hacen parte de los mismos, logrando de esta manera un compromiso corporativo en torno a su cumplimiento. Posteriormente, con el fin de alcanzar el logro de los objetivos relacionados con los procesos internos, Colorquímica S.A. definió como estrategia la implantación del Sistema de Gestión Integral, el cual cubre las perspectivas de calidad, productividad, seguridad industrial y medio ambiente, y cuyos resultados son medidos mediante la misma metodología y analizados en los mismos espacios que los financieros, de clientes y de la estructura. En el caso del Sistema de Gestión Ambiental, se definió como estrategia la protección del medio ambiente con el compromiso de prevenir la contaminación, disminuyendo los impactos nocivos. Como medición se determinó el consumo de recursos naturales o generación de residuos sólidos por unidad en cada una de las áreas productivas. Compromiso gerencial: la estrategia en acción Como el proyecto ISO 14000 trajo consigo necesidades de inversión significativas para el logro de una infraestructura y equipos adecuados a la prevención de impactos ambientales e igualmente requirió de una dedicación importante del personal involucrado para las actividades de capacitación, implementación y mejoramiento del sistema de gestión ambiental, se hizo necesario primero contar con la convicción y apoyo de la gerencia y de los accionistas, pues se trataba de inversiones que no estaban directamente asociadas a la producción o a las ventas y que, algunas veces, presentaban dificultades para medir el beneficio económico de realizarlas. Gracias a las inversiones ejecutadas en relación con el proyecto ISO 14000 en Colorquímica S.A, hoy contamos con equipos de control ambiental, dispositivos y adecuaciones locativas para el almacenamiento seguro de las sustancias químicas y cobertura total en infraestructura para la prevención y contención de derrames de éstas. Con esto hemos logrado cumplir los estándares aplicables y mejorar el desempeño de nuestros procesos en aspectos ambientales. El compromiso gerencial no sólo ha sido para la aprobación de las necesidades de inversión sino también para el seguimiento directo a los objetivos ambientales, logrando en el personal de la compañía concientización sobre la importancia de la gestión ambiental. Hace parte del seguimiento la realización de visitas gerenciales bimestrales a las áreas, en las cuales el gerente general se acerca a las personas en su sitio de trabajo e indaga sobre sus conocimientos y prácticas en temas de gestión ambiental, calidad, seguridad y productividad. Esta actividad se convirtió en un aspecto motivador para los diferentes niveles de responsabilidad en la compañía, dado que es una oportunidad de ser reconocidos directamente en su gestión y de expresar sus necesidades y limitaciones inmediatas, lo que a su vez les genera compromiso hacia el logro de los objetivos. Sistema de gestión ambiental como estrategia de competitividad en la industria química. Caso de implantación: Colorquímica S.A. 99 Equipo de trabajo: Las personas necesias en los roles requeridos El proyecto estuvo adscrito a la Gerencia de Planeación y Proyectos y liderado por la Dirección del Sistema de Gestión Integral. El equipo se conformó de la siguiente forma: Líder del proyecto. Se trató del director del Sistema de Gestión Integral, ingeniero de procesos diplomado en ISO 14000 y especialista en Gerencia de Proyectos, con una experiencia de cuatro años en sistemas de gestión. Equipo de trabajo funcional. Son las personas que trabajan en las áreas de Gestión de Calidad, Seguridad industrial, Gestión Ambiental y Productividad. Para efectos del proyecto esta participación fue especialmente conveniente, en la medida en que se logró la cooperación y sinergia de las diferentes áreas en términos de sus responsabilidades asociadas al proyecto, así: Gestión de Calidad: coordinación de las acciones relacionadas con el establecimiento de la documentación, indicadores y acciones de mejora asociadas al proyecto. Seguridad Industrial: realización de las actividades necesarias para lograr una preparación y respuesta a emergencias al interior y exterior de la compañía, en términos ambientales y de seguridad. Productividad: participó en la estrategia de difusión al personal operativo, a través de las actividades de los pequeños equipos de trabajo que trae consigo la metodología TPM. Las principales funciones realizadas en el proyecto: Diseñar el cronograma del proyecto y hacerle seguimiento. • Coordinar el equipo de trabajo. • Presentar informes de avance y solicitar los recursos necesarios a la gerencia general. • Aportar su experiencia en la metodología de implantación de sistemas de gestión. Coordinador del proyecto. Se trató del jefe de Gestión Ambiental, con formación como ingeniero sanitario y diplomado en ISO 14000 y 9000, además de tener cuatro años de experiencia en gestión ambiental. En la estructura funcional de la compañía hace parte de la Dirección de Sistemas de Gestión. Sus funciones en el proyecto fueron: • Coordinar la ejecución del cronograma del proyecto. • Validar los proyectos de infraestructura en términos ambientales. 100 Producción + Limpia - Julio - Diciembre 2007 - Vol. 2 No. 2 • Elaborar la matriz legal ambiental. • Coordinar mejoras requeridas para el logro de los objetivos del proyecto. Practicante en ISO 14000. Dependió directamente del coordinador del proyecto. En cuanto a las necesidades de formación, podía ser practicante de Ingeniería Ambiental o de Procesos. Sus funciones eran: • Hacer seguimiento a la implantación del proyecto en las diferentes áreas de la compañía. • Elaborar documentación requerida por el proyecto con cobertura general. • Coordinar las actividades de los líderes ambientales. Practicante de gestión ambiental. Dependió también del coordinador del proyecto. Se trató de un practicante de Tecnología en Saneamiento Ambiental que desarrolló las funciones de: • Recolectar inicialmente datos de consumo de recursos por área y residuos. • Implantar y hacer seguimiento a los programas ambientales de cumplimiento legal como PMIRS (Manejo integral de residuos sólidos), PUEYRA (Uso eficiente y racional del agua), URE (Uso racional de la energía) y PMSQ (Manejo seguro de químicos). Asesor en ISO 14000. Fue el encargado de dar directrices metodológicas específicas en la implantación del proyecto y de evaluar el cumplimiento de la norma a través de auditorías internas a procesos críticos Compromiso de todo el personal: programa de líderes y entrenamientos Para el logro de los objetivos trazados por la empresa en un proceso de certificación fue determinante lograr un cambio de cultura organizacional y una dinámica de aprendizaje a nivel general y, dado que es un proceso que se lleva a cabo entre personas, el criterio de direccionamiento de los recursos de capacitación y concientización partió efectivamente de esta base. Se planificaron de forma efectiva los procesos productivos y de apoyo, se integraron los sistemas, se buscó motivación, se aseguró acompañamiento permanente en la implementación, evaluación y mejora de cada proceso y, finalmente, se logró que los colaboradores fueran constructores, actores y dueños de sus actividades, de manera integral. Es así como surgió la estrategia de formar tres grupos de líderes, identificados como representantes de cada proceso y, a la vez, pregoneros convencidos de los sistemas de gestión. Estos grupos se denominaron: a) grupo de líderes de calidad, b) grupo de líderes de seguridad y c) grupo de líderes de ambiental. Sistema de gestión ambiental como estrategia de competitividad en la industria química. Caso de implantación: Colorquímica S.A. 101 La principal dinámica de trabajo estuvo fundamentada en la capacitación periódica (quincenal), y la correspondiente transmisión de conocimientos en sus áreas.También se realizaron actividades lúdicas, en las que se sensibilizó a todo el personal, logrando motivar un cambio de actitud, y se generaron medios que facilitaron la participación activa y permanente de todas las personas en los diferentes programas ambientales, no sólo al interior de la organización, sino como ciudadanos responsables de la educación de las nuevas generaciones. Los proveedores de servicios también fueron involucrados en el compromiso ambiental y de seguridad, por medio de un proceso inducción general como prerrequisito para el desarrollo de sus labores. El nuevo personal que actualmente se vincula a la empresa también recibe una formación integral en los sistemas de gestión, con el fin de aportar socialmente y prevenir los accidentes e impactos ambientales que se puedan derivar del desarrollo de su rol. Por medio de la estrategia que se acaba de describir se logró impactar la participación y coparticipación responsable de todas las personas que interactúan con la organización. Compromiso de mandos medios: asumir el proyecto con responsabilidad El compromiso de los jefes de área se constituyó en un fuerte apoyo para el logro de los resultados del proyecto (conocimiento de sus funciones y responsabilidades), que desde la perspectiva ambiental cambiaron la dimensión administrativa y operacional posibilitando el impulso de la conciencia ambiental en el personal a cargo en todos sus procesos, desde la motivación en la generación de acciones de mejora orientadas a la prevención de la contaminación y el uso irracional de los recursos hasta el control operacional estandarizado desde las perspectivas de calidad, seguridad, productividad y medio ambiente en cada uno de ellos. Se detectaron además, para los diferentes roles, las responsabilidades como administradores de contratos y la incidencia ambiental en la toma de desiciones. Los jefes se convirtieron en actores principales de los cambios y las nuevas alternativas de mejor trabajo en sus equipos y lo más importante es que asumieron el rol de responsables de los sistemas de gestión, en los que el equipo de trabajo del Sistema de Gestión Integral se convirtió en facilitador de la evolución y mejoramiento de cada uno de los procesos. Asesorías externas ¿Cómo sacar adelante un proyecto como la implementación de ISO 14000 sin contar con el conocimiento de los expertos? Cuando se cuenta con el compromiso, los objetivos claros, el orden de la planificación y el conocimiento de la organización, es 102 Producción + Limpia - Julio - Diciembre 2007 - Vol. 2 No. 2 conveniente pensar que un proyecto de certificación se lleve a cabo con el apoyo de personas y/o empresas expertas. Nuestro caso no fue la excepción. Durante el camino para alcanzar la validación del sistema de gestión ambiental por parte de un ente externo (en nuestro caso ICONTEC), encontramos que con la fortaleza del conocimiento específico del tema y la experiencia de los asesores de diversas organizaciones se pudo interpretar en forma pertinente y adecuada el conocimiento de la organización y se logró agilizar la toma de decisiones en cuanto a la adopción de metodologías como herramientas de implementación, lo que finalmente incidió en el logro de los resultados en el tiempo estimado. Colorquímica contó con la asesoría de dos empresas: SGI (Servicios de Gestión Integral), mediante el acompañamiento del ingeniero químico Diego Ramírez, proporcionando lineamientos conceptuales y metodológicos en la implantación general del Sistema de Gestión Ambiental y la formación en auditores internos integrales (ISO 9000 – ISO 14000) y SURATEP, mediante el tecnólogo en seguridad e higiene ocupacional Guillermo Villa, dando lineamientos para la implementación del principal programa ambiental de la estructura, llamado “Programa de Manejo Seguro de Sustancias Químicas”. Apoyo de otras áreas de la organización: Ingeniería y Logística Además del compromiso gerencial, de los jefes de área y de todo el personal en general, se contó con el apoyo de las áreas en las que se identificó autoridad y conocimiento en temas relevantes. Así, el área de ingeniería se encargó de la contratación y administración en la construcción, de mejoras y nuevas infraestructuras como sistemas de prevención y control ambiental. Por su parte, el área de logística lideró la gestión con clientes y proveedores para lograr sinergia y compromiso hacia la responsabilidad ambiental, con base en el decreto 1609/025, normatividad colombiana vigente para el transporte de sustancias químicas peligrosas. Lecciones aprendidas El proyecto ISO 14000 fue un proyecto cuyo plan de implementación en Colorquímica S.A se llevó a cabo en dos años. A partir de un proyecto de tal duración se recogen lecciones aprendidas que son importantes para quienes deseen iniciar un proyecto de sistema de gestión ambiental. 1. Asesoría en la implementación del proyecto. Es muy conveniente contar con un asesor externo, incluso teniendo al interior de la organización personas con conocimientos en sistemas de gestión y en el área técnica ambiental. El intento de realizar el proyecto de manera autónoma implicó retrasos y reprocesos, dado que cada sistema de gestión tiene particularidades que pueden ser llevadas a cabo fácilmente con la asesoría de un experto en el tema, conocedor del sector industrial. Sistema de gestión ambiental como estrategia de competitividad en la industria química. Caso de implantación: Colorquímica S.A. 103 2. Practicante ISO 14000. Si bien es un recurso útil para las empresas contar con practicantes para el desarrollo de sus proyectos, el cambio de practicante en el rol de ISO 14000 implicó una inversión en el tiempo de inducción de dos meses aproximadamente y otros dos meses para adquirir dominio del rol por parte de los estudiantes que cumplieron la función, tiempo significativo para un proyecto de dos años con cambio semestral de practicantes. Luego de dos períodos, finalmente se optó por prorrogar el contrato del practicante ISO 14000 hasta la finalización del proyecto. Esta situación no aplicó para los otros practicantes, dado que sus funciones eran relativamente operativas y por lo tanto no implicaban un largo período de adaptación. Luego del esfuerzo se obtienen los resultados • Certificación de reconocimiento internacional. • Tendencia a la mejora a lo largo de 2006 en los indicadores de impactos ambientales: Consumo de agua, consumo de energía y residuos sólidos • Conformidad legal al 100% Beneficios para las partes interesadas • Para los proveedores. Tranquilidad de entregar sus productos a una compañía responsable con el medio ambiente. • Para las autoridades. Mayor confianza respecto a cumplimiento de la legislación ambiental por parte de la organización, recepción proactiva de información sobre sus impactos ambientales y propósito de mejoramiento continuo de su desempeño. • Para la comunidad vecina. Transparencia y confianza en la operación de la organización y canales de comunicación permanentes, además de la tranquilidad de estar incluidos dentro de nuestros planes de prevención y atención de emergencias. • Para los clientes. La confianza de contar con un proveedor con estándares ambientales de clase mundial, con capacidad de asesoría en el manejo ambiental de sus materias primas. • Para el medio ambiente. Sinergia en responsabilidad ambiental. Hacia el futuro • Reconocimiento externo de la compañía por su gestión ambiental. • Estabilidad en las relaciones comerciales a partir de la confiabilidad en toda la cadena. • Productos y procesos cada vez más responsables con el medio ambiente. 104 Producción + Limpia - Julio - Diciembre 2007 - Vol. 2 No. 2 • Aportar al mejoramiento de la calidad de vida de la sociedad a través de una cultura de protección ambiental en nuestros empleados y sus familias REFERENCIAS 1. INTERNATIONAL ORGANIZATION FOR STANDARDIZATION. 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Por el cual se reglamenta el manejo y transporte terrestre automotor de mercancías peligrosas por carretera. Bogotá: El Ministerio, s.f. Producción + Limpia POLÍTICA EDITORIAL La publicación Producción + Limpia una publicación semestral editada por Área Metropolitana y la Corporación Universitaria Lasallista, encargada de difundir las actividades de investigación, innovación y desarrollo que se realiza en el tema de la Producción más Limpia, en el ámbito regional, nacional e internacional. Es el comité editorial, el encargado de evaluar los conceptos de los pares y de decidir sobre el material a publicar. La revista Producción + Limpia comunicará a los autores el resultado de la decisión sobre la solicitud de publicación. Los artículos enviados a nuestra revista deberán ser originales e inéditos, a menos que el comité editorial autorice lo contrario. Por razones de estilo, la revista Producción + Limpia se reserva el derecho de editar los textos, sin cambiar el sentido del artículo. INSTRUCCIONES PARA AUTORES Tipo de material que se recibe para publicación Editorial. Es la sección en que se expresan opiniones, reflexiones sobre temas de interés, o relacionados con la misma revista. Generalmente los autores son de la Corporación Universitaria Lasallista o del Área Metropolitana. Artículo de investigación científica y tecnológica. Incluye hallazgos de investigaciones. Deben estar estructurados en las siguientes partes: Introducción, materiales y métodos, resultados y discusión. Al principio del artículo el autor presentará un resumen de máximo 250 palabras, además de las palabras clave en español y en inglés. Se permite como máximo que el artículo lleve 5 entre gráficas y tablas. Tendrán en texto entre 10 y 15 hojas a doble espacio. Artículo corto. Esta sección incluye los artículos limitados a 1000 palabras. Generalmente son informes preliminares o hallazgos colaterales de proyectos de investigación.Tiene la misma estructura de los artículos originales, y la restricción entre tablas y gráficas es de 2. El resumen y palabras claves seguirán el formato de los artículos originales. Revisión de tema. Son revisiones críticas de un tema. Está dividido de acuerdo al contenido del mismo, pero siempre tendrá: introducción, conclusiones, así como el resumen no estructurado de 100 palabras y las palabras clave en español y en inglés. Tiene la restricción de 5 entre gráficas y tablas. 106 Producción + Limpia - Julio - Diciembre 2007 - Vol. 2 No. 2 Artículo de reflexión. En esta sección se reciben artículos que reflexionan sobre un tema relacionado o no con la investigación. Se sigue el mismo formato de los artículos de revisión, pero se recomienda que sean más cortos. Traducción. Esta sección reproduce los artículos que han influido en el desarrollo de la investigación y desarrollo en el tema de producción más limpia. El resumen y palabras claves seguirán el formato de los artículos de revisión. Reportes de caso. Presenta los resultados de un estudio sobre una situación particular con el fin de dar a conocer las experiencias técnicas y metodológicas consideradas en un caso específico. Incluye una revisión comentada de la literatura sobre casos análogos. Su estructura es igual a la de los artículos de revisión. Noticia. Se incluirán reportes de eventos o actividades relacionadas con actividades de investigación, desarrollo e innovación. Actualidad. Se mostrarán en esta sección aquellos artículos cuya función principal sea ilustrar sobre temas de interés del momento. Su estructura es igual a la de los artículos de revisión. Cartas al Editor. Con esta sección se pretende estimular la retroalimentación entre el comité editorial y los usuarios de la revista. Se espera que sirva de foro de discusión de tópicos de interés tratados en la publicación. Las cartas contendrán un título, un texto, la afiliación institucional del autor, y si es necesario las referencias. Resúmenes. Son resúmenes hasta 300 palabras de los trabajos de investigación que no se publican en toda su extensión. Instrucciones para la presentación de artículos Portada Es esencial que en la primera página aparezca la siguiente información: • Título del artículo: debe ser conciso pero informativo, no debe tener más de 80 caracteres. • Lista de autores con los nombres completos y apellidos en el orden en que debe aparecer. Se complementará esta información con los grados académicos, cargo e institución donde labora. Adicionalmente el autor principal dará un email, para la correspondencia de editores y lectores. 107 Resumen y palabras clave en español En la segunda página se presentará un resumen en español. En el caso de artículos originales y artículos originales breves, el resumen deberá ser estructurado y tendrá como máximo 250 palabras. Se debe indicar específicamente: introducción, objetivo, materiales y métodos, resultados y principales conclusiones. Para los artículos de revisión, ensayos, aspectos metodológicos y clásicos, el resumen no es estructurado y se hará en menos de 100 palabras. En todos los casos, los autores deben dar entre tres y seis palabras clave que mejor identifiquen el tema. Título, resumen y palabras clave en inglés La tercera página corresponde a la traducción al inglés del título, resumen, y palabras clave. Texto del artículo Esta parte se inicia en la cuarta página del manuscrito. Cuando el artículo es un reporte de investigación deberá tener estas partes: • Introducción: el autor debe establecer el propósito del estudio, resumir su fundamento lógico, mencionando algunas referencias pertinentes. • Materiales y métodos: esta sección incluirá la selección de procedimientos para el trabajo experimental, y se identificarán los métodos, equipos y procedimientos con suficiente detalle para permitir su reproducción. Los procedimientos matemáticos y estadísticos también se describirán con detalle. • Resultados: deben presentarse en secuencia lógica, con sus respectivas tablas y gráficas, que deben ser comentadas en sus principales hallazgos en el texto. • Discusión: en ésta sección los autores enfatizan los aspectos más importantes del estudio, y se comparan con los resultados de otras investigaciones similares. Se debe evitar concluir situaciones que no estén apoyadas en los hallazgos. • Conclusiones: anotar una o más conclusiones que se desprenden del estudio. • Agradecimientos: en ésta sección aparecerán: las colaboraciones por trabajo que no justifica la autoría, la ayuda técnica recibida, las ayudas financieras, y el material de apoyo. Referencias Las referencias bibliográficas deben ubicarse en el texto con el número correspondiente en forma de superíndice, en el orden de aparición de citación. La sec- 108 Producción + Limpia - Julio - Diciembre 2007 - Vol. 2 No. 2 ción de referencias se presentará en hojas separadas del texto, estará numerada en forma consecutiva de acuerdo al orden de citación del material documental. La Revista Producción + Limpia sigue la Norma 1307 del ICONTEC para la presentación de referencias bibliográficas. A continuación se da algunos ejemplos de la forma de presentación de las mismas: Revistas: APELLIDO, Autor/es. Título del artículo. En: Nombre de la revista.Vol._ __, No.___ (mes año); p. inicial-final. Nota: cuando sean más de 3 autores, poner el primero y agregar: et al. Libros y revisiones: APELLIDO, Autor/es.Título del libro. Edición. Lugar de publicación en idioma original: Editorial; año. ___ p.(número de páginas) Nota: La primera edición no es necesario consignarla. La edición siempre se pone en números arábigos y abreviatura: 2ª ed..- 2nd ed. Si la obra estuviera compuesta por más de un volumen, debemos citarlo a continuación del título del libro Vol. 3. Capítulo de libro: APELLIDO, Autor/es del capítulo.Título del capítulo. En: APELLIDO, Director/ Recopilador del libro. Título del libro. Edición. Lugar de publicación en idioma original: Editorial; año. p.página inicial-final del capítulo. Si el capítulo es del mismo autor del libro: APELLIDO, Autor/es del capítulo. Título del capítulo. En: __________________ __ Título del libro. Edición. Lugar de publicación en idioma original: Editorial; año. p.página inicial-final del capítulo. Ponencia presentada a una reunión académica: APELLIDO, Autor/es de la Comunicación/Ponencia. Título de la Comunicación/Ponencia. En: TÍTULO OFICIAL DEL CONGRESO (Mes:año:ciudad). Lugar de Publicación: Editorial; año. p.página inicialfinal de la comunicación/ponencia. Nota: Es frecuente que la fecha y ciudad de celebración forman parte del título del Congreso. Esta misma estructura se aplica a Jornadas, Simposios, Reuniones Científicas, etc. Autor corporativo: se escribe en forma completa, con mayúscula sostenida, tal como aparece en el libro, folleto o revista. Ej.: CORPORACIÓN UNIVERSITARIA LASALLISTA Cuando el autor corporativo sea una entidad gubernamental a través de la cual se ejerzan funciones legislativas, ejecutivas o judiciales, se cita primero el nombre del país, departamento, municipio o jurisdicción, seguido del nombre de la entidad. Ej.: COLOMBIA. MINISTERIO DE EDUCACIÓN NACIONAL Tesis y otros trabajos de grado: APELLIDO, Autor/es. Título de la tesis o trabajo de grado: subtítulo. Ciudad, año de presentación, paginación o números de volúmenes. Designación de trabajo de grado (título académico). Institución. Facultad. Departamento o Área. 109 Informe científico o técnico: APELLIDO, Autor/es. Título del informe. Lugar de publicación, año, __ p: Organismos/ Agencia editora. Número o serie identificativa del informe. Artículo de periódico: APELLIDO, Autor del artículo. Título del artículo. Nombre del periódico. (Mes: año: ciudad). página columna. Material audiovisual: APELLIDO,Autor/es.Título del material [tipo de soporte: video, CD-ROM, etc]. Lugar de edición: Editorial, año. Documentos legales: País, Ministerio de ____. Título de la ley. (Nombre del diario oficial, fecha, año de publicación). Escritos clásicos: APELLIDO, Autor. Título de la obra: Acto, escena, párrafo. Título del libro. Lugar de publicación en idioma original; año. Material no publicado: APELLIDO, Autor/es. Título del artículo. Nombre de la revista. (año); En prensa. Referencia de Internet: APELLIDO, Autor. Nombre de la referencia [on line]. Ciudad: editorial, día mes, año. [citado día mes año] URL disponible en: http:// www.(nombre de la página).htm o (correo electrónico) Artículo de revista en Internet: APELLIDO, Autor.Título. Nombre de la revista [on line]. Ciudad: editorial, día, mes, año.Vol. __, No.___. [fecha de acceso] URL disponible en: http://www.(nombre de la página).htm o (correo electrónico) Cuando haya dos o más referencias de un mismo autor, se ordenan alfabéticamente a partir de la letra inicial del título (sin tener en cuenta el artículo inicial). El nombre del autor no se repite en las referencias que siguen a la primera y se sustituye por una línea de ocho rayas continuas (________). Ejemplo: PÉREZ CARMONA, Rafael. Auxiliar para diseño y construcción de alcantarillado. Bogotá : Escala, 1978. p. 129 ________ Diseño de redes hidráulicas y desagües. Bogotá : Escala, 1982. p. 134 En caso de que se repitan el autor y el título, éstos se sustituyen por dos líneas de ocho rayas continuas cada una ( ________ . ________ ), conservando la puntuación que separa autor y título. Las referencias se ordenan cronológicamente, colocando en primer lugar la más reciente. Ejemplo: PÉREZ CARMONA, Rafael. El agua. 2 ed. Bogotá : Escala, 1987. p. 123 ________ . ________ Bogotá : Escala, 1986. p. 102 110 Producción + Limpia - Julio - Diciembre 2007 - Vol. 2 No. 2 Nota de pie de página: Ibid. Se usa cuando una obra se cita más de una vez, en forma consecutiva. Ésta se escribe seguida de una coma y luego se agregan los números de las páginas correspondientes, precedidos de la letra p. Ejemplo: Ibid., p. inicial-final Op. Cit. Se usa para citar un autor que ha sido mencionado en párrafos anteriores, pero no en la referencia inmediatamente anterior Ésta se escribe a continuación del apellido del autor separada de éste por una coma y luego se agregan los números de las páginas correspondientes precedidos de la letra p. antecedidos por una coma: APELLIDO, Op. Cit., p. inicial-final Cuando sea necesario citar varias veces dos obras distintas de un mismo autor, al usar la abreviatura Op. Cit., se agrega el apellido del autor y el título de la obra a la cual se refiere la cita, separada de aquel por una coma: APELLIDO, Título del libro o artículo, Op. Cit., p. inicial-final CORRESPONDENCIA Dirija su correspondencia a: Editor Revista Producción + Limpia Corporación Universitaria Lasallista Carrera 51 118 Sur 57 Caldas (Antioquia) PBX: (0*4) 300 02 00 Ext 136 Fax: (0*4) 300 02 00 Ext 184 e-mail: revistaPML@lasallista.edu.co Producción + Limpia POLÍTICA EDITORIAL La publicación Producción + Limpia una publicación semestral editada por Área Metropolitana y la Corporación Universitaria Lasallista, encargada de difundir las actividades de investigación, innovación y desarrollo que se realiza en el tema de la Producción más Limpia, en el ámbito regional, nacional e internacional. Es el comité editorial, el encargado de evaluar los conceptos de los pares y de decidir sobre el material a publicar. La revista Producción + Limpia comunicará a los autores el resultado de la decisión sobre la solicitud de publicación. Los artículos enviados a nuestra revista deberán ser originales e inéditos, a menos que el comité editorial autorice lo contrario. Por razones de estilo, la revista Producción + Limpia se reserva el derecho de editar los textos, sin cambiar el sentido del artículo. INSTRUCCIONES PARA AUTORES Tipo de material que se recibe para publicación Editorial. Es la sección en que se expresan opiniones, reflexiones sobre temas de interés, o relacionados con la misma revista. Generalmente los autores son de la Corporación Universitaria Lasallista o del Área Metropolitana. Artículo de investigación científica y tecnológica. Incluye hallazgos de investigaciones. Deben estar estructurados en las siguientes partes: Introducción, materiales y métodos, resultados y discusión. Al principio del artículo el autor presentará un resumen de máximo 250 palabras, además de las palabras clave en español y en inglés. Se permite como máximo que el artículo lleve 5 entre gráficas y tablas. Tendrán en texto entre 10 y 15 hojas a doble espacio. Artículo corto. Esta sección incluye los artículos limitados a 1000 palabras. Generalmente son informes preliminares o hallazgos colaterales de proyectos de investigación.Tiene la misma estructura de los artículos originales, y la restricción entre tablas y gráficas es de 2. El resumen y palabras claves seguirán el formato de los artículos originales. Revisión de tema. Son revisiones críticas de un tema. Está dividido de acuerdo al contenido del mismo, pero siempre tendrá: introducción, conclusiones, así como el resumen no estructurado de 100 palabras y las palabras clave en español y en inglés. Tiene la restricción de 5 entre gráficas y tablas. 106 Producción + Limpia - Julio - Diciembre 2007 - Vol. 2 No. 2 Artículo de reflexión. En esta sección se reciben artículos que reflexionan sobre un tema relacionado o no con la investigación. Se sigue el mismo formato de los artículos de revisión, pero se recomienda que sean más cortos. Traducción. Esta sección reproduce los artículos que han influido en el desarrollo de la investigación y desarrollo en el tema de producción más limpia. El resumen y palabras claves seguirán el formato de los artículos de revisión. Reportes de caso. Presenta los resultados de un estudio sobre una situación particular con el fin de dar a conocer las experiencias técnicas y metodológicas consideradas en un caso específico. Incluye una revisión comentada de la literatura sobre casos análogos. Su estructura es igual a la de los artículos de revisión. Noticia. Se incluirán reportes de eventos o actividades relacionadas con actividades de investigación, desarrollo e innovación. Actualidad. Se mostrarán en esta sección aquellos artículos cuya función principal sea ilustrar sobre temas de interés del momento. Su estructura es igual a la de los artículos de revisión. Cartas al Editor. Con esta sección se pretende estimular la retroalimentación entre el comité editorial y los usuarios de la revista. Se espera que sirva de foro de discusión de tópicos de interés tratados en la publicación. Las cartas contendrán un título, un texto, la afiliación institucional del autor, y si es necesario las referencias. Resúmenes. Son resúmenes hasta 300 palabras de los trabajos de investigación que no se publican en toda su extensión. Instrucciones para la presentación de artículos Portada Es esencial que en la primera página aparezca la siguiente información: • Título del artículo: debe ser conciso pero informativo, no debe tener más de 80 caracteres. • Lista de autores con los nombres completos y apellidos en el orden en que debe aparecer. Se complementará esta información con los grados académicos, cargo e institución donde labora. Adicionalmente el autor principal dará un email, para la correspondencia de editores y lectores. 107 Resumen y palabras clave en español En la segunda página se presentará un resumen en español. En el caso de artículos originales y artículos originales breves, el resumen deberá ser estructurado y tendrá como máximo 250 palabras. Se debe indicar específicamente: introducción, objetivo, materiales y métodos, resultados y principales conclusiones. Para los artículos de revisión, ensayos, aspectos metodológicos y clásicos, el resumen no es estructurado y se hará en menos de 100 palabras. En todos los casos, los autores deben dar entre tres y seis palabras clave que mejor identifiquen el tema. Título, resumen y palabras clave en inglés La tercera página corresponde a la traducción al inglés del título, resumen, y palabras clave. Texto del artículo Esta parte se inicia en la cuarta página del manuscrito. Cuando el artículo es un reporte de investigación deberá tener estas partes: • Introducción: el autor debe establecer el propósito del estudio, resumir su fundamento lógico, mencionando algunas referencias pertinentes. • Materiales y métodos: esta sección incluirá la selección de procedimientos para el trabajo experimental, y se identificarán los métodos, equipos y procedimientos con suficiente detalle para permitir su reproducción. Los procedimientos matemáticos y estadísticos también se describirán con detalle. • Resultados: deben presentarse en secuencia lógica, con sus respectivas tablas y gráficas, que deben ser comentadas en sus principales hallazgos en el texto. • Discusión: en ésta sección los autores enfatizan los aspectos más importantes del estudio, y se comparan con los resultados de otras investigaciones similares. Se debe evitar concluir situaciones que no estén apoyadas en los hallazgos. • Conclusiones: anotar una o más conclusiones que se desprenden del estudio. • Agradecimientos: en ésta sección aparecerán: las colaboraciones por trabajo que no justifica la autoría, la ayuda técnica recibida, las ayudas financieras, y el material de apoyo. Referencias Las referencias bibliográficas deben ubicarse en el texto con el número correspondiente en forma de superíndice, en el orden de aparición de citación. La sec- 108 Producción + Limpia - Julio - Diciembre 2007 - Vol. 2 No. 2 ción de referencias se presentará en hojas separadas del texto, estará numerada en forma consecutiva de acuerdo al orden de citación del material documental. La Revista Producción + Limpia sigue la Norma 1307 del ICONTEC para la presentación de referencias bibliográficas. A continuación se da algunos ejemplos de la forma de presentación de las mismas: Revistas: APELLIDO, Autor/es. Título del artículo. En: Nombre de la revista.Vol._ __, No.___ (mes año); p. inicial-final. Nota: cuando sean más de 3 autores, poner el primero y agregar: et al. Libros y revisiones: APELLIDO, Autor/es.Título del libro. Edición. Lugar de publicación en idioma original: Editorial; año. ___ p.(número de páginas) Nota: La primera edición no es necesario consignarla. La edición siempre se pone en números arábigos y abreviatura: 2ª ed..- 2nd ed. Si la obra estuviera compuesta por más de un volumen, debemos citarlo a continuación del título del libro Vol. 3. Capítulo de libro: APELLIDO, Autor/es del capítulo.Título del capítulo. En: APELLIDO, Director/ Recopilador del libro. Título del libro. Edición. Lugar de publicación en idioma original: Editorial; año. p.página inicial-final del capítulo. Si el capítulo es del mismo autor del libro: APELLIDO, Autor/es del capítulo. Título del capítulo. En: __________________ __ Título del libro. Edición. Lugar de publicación en idioma original: Editorial; año. p.página inicial-final del capítulo. Ponencia presentada a una reunión académica: APELLIDO, Autor/es de la Comunicación/Ponencia. Título de la Comunicación/Ponencia. En: TÍTULO OFICIAL DEL CONGRESO (Mes:año:ciudad). Lugar de Publicación: Editorial; año. p.página inicialfinal de la comunicación/ponencia. Nota: Es frecuente que la fecha y ciudad de celebración forman parte del título del Congreso. Esta misma estructura se aplica a Jornadas, Simposios, Reuniones Científicas, etc. Autor corporativo: se escribe en forma completa, con mayúscula sostenida, tal como aparece en el libro, folleto o revista. Ej.: CORPORACIÓN UNIVERSITARIA LASALLISTA Cuando el autor corporativo sea una entidad gubernamental a través de la cual se ejerzan funciones legislativas, ejecutivas o judiciales, se cita primero el nombre del país, departamento, municipio o jurisdicción, seguido del nombre de la entidad. Ej.: COLOMBIA. MINISTERIO DE EDUCACIÓN NACIONAL Tesis y otros trabajos de grado: APELLIDO, Autor/es. Título de la tesis o trabajo de grado: subtítulo. Ciudad, año de presentación, paginación o números de volúmenes. Designación de trabajo de grado (título académico). Institución. Facultad. Departamento o Área. 109 Informe científico o técnico: APELLIDO, Autor/es. Título del informe. Lugar de publicación, año, __ p: Organismos/ Agencia editora. Número o serie identificativa del informe. Artículo de periódico: APELLIDO, Autor del artículo. Título del artículo. Nombre del periódico. (Mes: año: ciudad). página columna. Material audiovisual: APELLIDO,Autor/es.Título del material [tipo de soporte: video, CD-ROM, etc]. Lugar de edición: Editorial, año. Documentos legales: País, Ministerio de ____. Título de la ley. (Nombre del diario oficial, fecha, año de publicación). Escritos clásicos: APELLIDO, Autor. Título de la obra: Acto, escena, párrafo. Título del libro. Lugar de publicación en idioma original; año. Material no publicado: APELLIDO, Autor/es. Título del artículo. Nombre de la revista. (año); En prensa. Referencia de Internet: APELLIDO, Autor. Nombre de la referencia [on line]. Ciudad: editorial, día mes, año. [citado día mes año] URL disponible en: http:// www.(nombre de la página).htm o (correo electrónico) Artículo de revista en Internet: APELLIDO, Autor.Título. Nombre de la revista [on line]. Ciudad: editorial, día, mes, año.Vol. __, No.___. [fecha de acceso] URL disponible en: http://www.(nombre de la página).htm o (correo electrónico) Cuando haya dos o más referencias de un mismo autor, se ordenan alfabéticamente a partir de la letra inicial del título (sin tener en cuenta el artículo inicial). El nombre del autor no se repite en las referencias que siguen a la primera y se sustituye por una línea de ocho rayas continuas (________). Ejemplo: PÉREZ CARMONA, Rafael. Auxiliar para diseño y construcción de alcantarillado. Bogotá : Escala, 1978. p. 129 ________ Diseño de redes hidráulicas y desagües. Bogotá : Escala, 1982. p. 134 En caso de que se repitan el autor y el título, éstos se sustituyen por dos líneas de ocho rayas continuas cada una ( ________ . ________ ), conservando la puntuación que separa autor y título. Las referencias se ordenan cronológicamente, colocando en primer lugar la más reciente. Ejemplo: PÉREZ CARMONA, Rafael. El agua. 2 ed. Bogotá : Escala, 1987. p. 123 ________ . ________ Bogotá : Escala, 1986. p. 102 110 Producción + Limpia - Julio - Diciembre 2007 - Vol. 2 No. 2 Nota de pie de página: Ibid. Se usa cuando una obra se cita más de una vez, en forma consecutiva. Ésta se escribe seguida de una coma y luego se agregan los números de las páginas correspondientes, precedidos de la letra p. Ejemplo: Ibid., p. inicial-final Op. Cit. Se usa para citar un autor que ha sido mencionado en párrafos anteriores, pero no en la referencia inmediatamente anterior Ésta se escribe a continuación del apellido del autor separada de éste por una coma y luego se agregan los números de las páginas correspondientes precedidos de la letra p. antecedidos por una coma: APELLIDO, Op. Cit., p. inicial-final Cuando sea necesario citar varias veces dos obras distintas de un mismo autor, al usar la abreviatura Op. Cit., se agrega el apellido del autor y el título de la obra a la cual se refiere la cita, separada de aquel por una coma: APELLIDO, Título del libro o artículo, Op. Cit., p. inicial-final CORRESPONDENCIA Dirija su correspondencia a: Editor Revista Producción + Limpia Corporación Universitaria Lasallista Carrera 51 118 Sur 57 Caldas (Antioquia) PBX: (0*4) 300 02 00 Ext 136 Fax: (0*4) 300 02 00 Ext 184 e-mail: revistaPML@lasallista.edu.co