Fuentes de contaminación ambiental, producción de briquetas (página 2)

A medida que aumenta el poder del hombre sobre la naturaleza y aparecen nuevas necesidades como consecuencia de la vida en sociedad, el medio ambiente que lo rodea se deteriora cada vez más. El comportamiento social del hombre, que lo condujo a comunicarse por medio del lenguaje, que posteriormente formó la cultura humana, le permitió diferenciarse de los demás seres vivos. Pero mientras ellos se adaptan al medio ambiente para sobrevivir, el hombre adapta y modifica ese mismo medio según sus necesidades.

El progreso tecnológico, por una parte y el acelerado crecimiento demográfico, por la otra, producen la alteración del medio, llegando en algunos casos a atentar contra el equilibrio biológico de la Tierra. No es que exista una incompatibilidad absoluta entre el desarrollo tecnológico, el avance de la civilización y el mantenimiento del equilibrio ecológico, pero es importante que el hombre sepa armonizarlos. Para ello es necesario que proteja los recursos renovables y no renovables y que tome conciencia de que el saneamiento del ambiente es fundamental para la vida sobre el planeta.

La contaminación es uno de los problemas ambientales más importantes que afectan a nuestro mundo y surge cuando se produce un desequilibrio, como resultado de la adición de cualquier sustancia al medio ambiente, en cantidad tal, que cause efectos adversos en el hombre, en los animales, vegetales o materiales expuestos a dosis que sobrepasen los niveles aceptables en la naturaleza. La contaminación puede surgir a partir de ciertas manifestaciones de la naturaleza (fuentes naturales) o bien debido a los diferentes procesos productivos del hombre (fuentes antropogénicas) que conforman las actividades de la vida diaria.

Las fuentes que generan contaminación de origen antropogénico más importantes son: industriales (frigoríficos, mataderos y curtiembres, actividad minera y petrolera), comerciales (envolturas y empaques), agrícolas (agroquímicos), domiciliarias (envases, pañales, restos de jardinería) y fuentes móviles (gases de combustión de vehículos). Como fuente de emisión se entiende el origen físico o geográfico donde se produce una liberación contaminante al ambiente, ya sea al aire, al agua o al suelo. Tradicionalmente el medio ambiente se ha dividido, para su estudio y su interpretación, en esos tres componentes que son: aire, agua y suelo; sin

embargo, esta división es meramente teórica, ya que la mayoría de los contaminantes interactúan con más de uno de los elementos del ambiente.

Actualmente nuestro planeta sufre de contaminación en el agua, en el suelo y en el aire. No podemos decir que solo una de ellas nos afecta directamente porque las tres interaccionan entre sí a través de diferentes ciclos, hablemos por ejemplo del ciclo del agua. El agua al evaporarse por efecto del calentamiento solar forma las nubes, éstas al saturarse y enfriarse se precipitan en forma de lluvia, la lluvia cae sobre la vegetación o directamente al suelo y por filtración o escurrimiento llegará a las corrientes subterráneas o superficiales para llegar a diferentes lagos, lagunas o al mar, donde nuevamente será evaporada.

Aunque el agua estuviera pura, al irse evaporando y al hacer contacto con el aire contaminado, ya precipitaría contaminada y al llegar al suelo lo contaminaría también. Lo mismo sucedería si sólo el agua o sólo en suelo estuvieran contaminados, por eso es que debemos cuidar estos tres recursos.

También existen otros tipos de contaminantes que nos afectan directamente como seres humanos, ellos son el ruido y la contaminación visual, éstos existen sobre todo en las grandes ciudades y no los percibimos porque siempre han estado ahí y han aumentado de manera gradual y nos hemos ido acostumbrando.

Las fuentes de contaminación son variadas, por ejemplo el aire es afectado directamente por las emisiones de gases y polvos que son liberadas por las grandes industrias, también es afectado por las emanaciones de gases liberados por los vehículos de carga o de pasajeros.

Entre las principales causas de la contaminación del suelo están los depósitos de desechos peligrosos directamente en él, siendo los principales contaminantes los hidrocarburos y sus derivados. ¿Por qué son peligrosos? Porque una parte de nuestros suelos son de origen volcánico y la otra son de origen calcáreo y ambos tipos son muy porosos, llegando estos productos a los mantos acuíferos por el efecto de la lluvia.

Si consideramos que otras actividades se hacen a nivel mundial, que las aguas del planeta se mezclan en algún momento del ciclo, que estos productos tienen muy larga vida, que hay algunos productos que no sólo se filtran, sino una parte de ellos también se evapora y contamina al mismo tiempo el aire, comprenderemos un poco más la magnitud del problema.

Contaminación del agua

El agua pura es un recurso renovable, sin embargo puede llegar a estar tan contaminada por las actividades humanas, que ya no sea útil, sino más bien nocivo. Ocasionada por los siguientes contaminantes:

• Desechos que requieren oxígeno.- Los desechos orgánicos pueden ser descompuestos por bacterias que usan oxígeno para biodegradarlos. Si hay poblaciones grandes de estas bacterias, pueden agotar el oxígeno del agua, matando así las formas de vida acuáticas.

• Sustancias químicas inorgánicas.- Ácidos, compuestos de metales tóxicos (Mercurio, Plomo), envenenan el agua.

• Sedimentos o materia suspendida.- Partículas insolubles de suelo que enturbian el agua, y que son la mayor fuente de contaminación.

• Sustancias radiactivas que pueden causar defectos congénitos y cáncer.

• Calor.- Ingresos de agua caliente que disminuyen el contenido de oxígeno y hace a los organismos acuáticos muy vulnerables.

Contaminación atmosférica

La contaminación atmosférica hace referencia a la alteración de la atmósfera terrestre susceptible de causar impacto ambiental por la adición de gases o partículas sólidas o líquidas en suspensión en proporciones distintas a las naturales que pueden poner en peligro la salud del hombre y la salud y bienestar de las plantas y animales, atacar a distintos materiales, reducir la visibilidad o producir olores desagradables.

El nombre de contaminación atmosférica se aplica por lo general a las alteraciones que tienen efectos perjudiciales sobre la salud de los seres vivos y los elementos materiales, y no a otras alteraciones inocuas.

Los principales mecanismos de contaminación atmosférica son los procesos industriales que implican combustión, tanto en industrias como en automóviles y calefacciones residenciales, que generan dióxido y monóxido de carbono, óxidos de nitrógeno y azufre, entre otros contaminantes. Igualmente, algunas industrias emiten gases nocivos en sus procesos productivos, como cloro o hidrocarburos que no han realizado combustión completa.

La contaminación atmosférica puede tener carácter local, cuando los efectos ligados al foco se sufren en las inmediaciones del mismo, o planetario, cuando por las características del contaminante, se ve afectado el equilibrio general del planeta y zonas alejadas a las que contienen los focos emisores.

Contaminación del suelo

La contaminación del suelo es la presencia de compuestos químicos hechos por el hombre u otra alteración al ambiente natural del suelo. Esta contaminación generalmente aparece al producirse una ruptura de tanques de almacenamiento subterráneo, aplicación de pesticidas, filtraciones de rellenos sanitarios o de acumulación directa de productos industriales. Los químicos más comunes incluyen derivados de petróleo, solventes, pesticidas y otros metales pesados. Éste fenómeno está estrechamente relacionado con el grado de industrialización e intensidad del uso de químicos. En lo concerniente a la contaminación de suelos su riesgo es primariamente de salud, de forma directa y al entrar en contacto con fuentes de agua potable. La delimitación de las zonas contaminadas y la resultante limpieza de esta son tareas que consumen mucho tiempo y dinero, requiriendo extensas habilidades de geología, hidrografía, química y modelos a computadora.

Gas proceso.

El Gas proceso es un fluido compresible compuesto esencialmente por monóxido de carbono, dióxido de carbono e hidrógeno, cuya utilidad es la reducción (extracción de oxigeno) del mineral de hierro, para transformarlo en Hierro de Reducción Directa (HRD). Este Gas Proceso cambia su composición química cuando atraviesa otros elementos de la planta, por lo tanto, es necesario conocer la composición química del gas en todo el trayecto de la planta para estimar con mayor exactitud las pérdidas de presión en el sistema.

Producción de Briquetas

Las reacciones de los óxidos de hierro que se llevan a cabo en el proceso de reducción directa, consiste en la remoción de oxigeno del mineral de hierro a temperaturas por debajo del punto de fusión del mineral, en un lecho cuyo arreglo puede ser fijo, móvil, fluidizado o en rotación, para la obtención de un producto de alto contenido de hierro metálico denominado hierro de reducción directa (HRD).

En procesos basados en gas, la separación del oxigeno se lleva a cabo mediante la acción de los agentes reductores hidrogeno y monóxido de carbono, mientras que en proceso con agente reductor solidó se utiliza carbón.

Las etapas de reducción de los óxidos de hierro son las siguientes:

Fe2O3 Hematita Fe3O4 Magnetita FeO wústita

Fe hierro metálico

El hierro de reducción directa (HRD), está reconocido en el mundo siderúrgico como una fuente de metálicos de alta calidad, para los diferentes hornos de producción de hierro y acero. Sin embargo, ciertas características de manejo y embarque de la forma tradicional de HRD (pellas y grueso), han limitado su uso fundamentalmente a aquellas instalaciones con acerías adyacentes a su planta de reducción directa.

La creciente demanda de HRD ha dado como resultado el desarrollo de una forma del producto, destinado específicamente para el mercado comercial del hierro – Hierro briqueteado en caliente (HBC).

El Hierro Briqueteado en Caliente (HBC), es un material de carga ferroso de tecnología moderna y químicamente puro. Es una forma mejorada y densificada del HRD, específicamente diseñado para las necesidades de las fundiciones y acerías de hoy… El HBC es HRD compactado a altas temperaturas, con la finalidad de hacerlo más fácil y seguro de transportar, almacenar y utilizar.

Proceso de Briqueteado

El briqueteado es un proceso aplicado al producto obtenido en el proceso de reducción directa, con la finalidad de reducir su porosidad, aumentar su densidad y su resistencia mecánica, de manera que pueda ser almacenado y transportado sin riesgo de reoxidación, degradación y/o fractura por efecto de caídas durante el transporte

El hierro esponja sólido que desciende desde el reactor a una temperatura mínima de 680 ºC, se hace pasar a través de alguna de las 4 maquinas briqueteadoras, entre dos rodillos giratorios que la compactan.

La briqueta obtenida a alta temperatura es inmediatamente enfriada mediante rociadores de agua en los tanques de enfriamiento.

2.3) Técnicas y Graficas de Control Estadístico del Proceso.

La estadística descriptiva y la inferencial así como la teoría de probabilidades, tienen un campo muy amplio de aplicación en la industria, especialmente en el control de la calidad y en el análisis de procesos.

En los procesos de producción se generan simultáneamente grandes volúmenes de información cuantitativa y cualitativa a través de las cuales se pueden controlar los costos, la producción y la calidad, es decir, lo que significa el control de gestión administrativa de la compañía (Díaz, 1994)

La recopilación, presentación y análisis de este flujo de información permite a la gerencia conocer los resultados y establecer controles y así mismo comparar los resultados obtenidos con lo deseado, pudiendo establecer acciones correctivas cuando se observen discrepancias significativas entre ellos.

Entre los métodos estadísticos de mayor uso se tienen:

• A. Diagrama de Causa Efecto (Ishikawa).

• A. Diagrama de Ishikawa: Es el diagrama causa-efecto o también llamado espina de pescado, permite analizar de una manera integral, las diferentes causas que implica un problema, facilitando el proceso de búsqueda de las fuentes al sugerir ramas y agrupaciones de las mismas, la regla de oro para identificar causas es preguntarse sucesivamente el "porque" de las cosas en cada situación hasta tanto se agote la explicación.

En otras palabras es una representación grafica de la relación entre un efecto y las posibles causas que influyen en el, permitiendo identificándolas y clasificándolas para su análisis.

Pasos para su Elaboración.

• 1. Listar las causas que pueden explicar el comportamiento del efecto bajo el estudio, para ello puede hacerse una tormenta de ideas.

• 2. Subrayar las causas según su afinidad.

• Causas relativas a materiales.

• Causas relativas a maquinarias.

• Causas relativas a mano de obra (destrezas, conocimientos).

• Causas relativas a métodos y sistemas.

• Causas relativas al mantenimiento.

• Causas relativas al medio ambiente.

• 3. Con la sud agrupación realizada es posible que hayas ramas poco indagadas por lo que misma debería ser completadas.

• 4. Jerarquizar las ramas más importantes para profundizar el diagrama de las mismas.

Figura 12: Diagrama de Causa-Efecto.

• 3) Definición de Términos Básicos

AIRE: Mezcla de gases que constituyen la atmósfera, con algunas partículas líquidas y sólidas en suspensión.

ATMÓSFERA: Es una Masa gaseosa que rodea a la tierra, hasta determinada altura, está compuesta aproximadamente por 78% de nitrógeno y 21% de oxígeno, el resto es bióxido de carbono, otros gases, vapor de agua y ozono.

CONTAMINACIÓN: La presencia en el ambiente de uno o más contaminantes o de cualquier combinación de ellos que cause desequilibrio ecológico. Liberación o introducción al ambiente de materia, en cualquiera de sus estados, que ocasione modificación al ambiente en su composición natural o la degrade.

CONTAMINANTE: Toda materia, energía o combinación de éstas, de origen natural o antrópico, que al liberarse o actuar sobre la atmósfera, agua, suelo, flora, fauna o cualquier otro elemento del ambiente, altere o modifique su composición natural o la degrade.

CONTAMINACIÓN ATMOSFÉRICA: La presencia en la atmósfera de uno o más contaminantes del aire.

CONTAMINANTE DEL AIRE: Cualquier sustancia presente en el aire que, por su naturaleza, es capaz de modificar los constituyentes naturales de la atmósfera, pudiendo alterar sus propiedades físicas o químicas, y cuya concentración y período de permanencia en la misma pueda originar efectos nocivos sobre la salud de las personas y el ambiente en general.

CONTAMINACIÓN DE LAS AGUAS: Acción y efecto de introducir materias o formas de energía o inducir condiciones en el agua que, de modo directo o indirecto, impliquen una alteración perjudicial de su calidad en relación con los usos posteriores o con su función ecológica.

CONTROL AMBIENTAL: Conjunto de actividades realizadas por el Estado conjuntamente con la sociedad, a través de sus órganos y entes competentes, sobre las actividades y sus efectos capaces de degradar el ambiente. Daño ambiental: Toda alteración que ocasione pérdida, disminución, degradación, deterioro, detrimento, menoscabo o perjuicio al ambiente o a alguno de sus elementos.

DESECHO: Material, sustancia, solución, mezcla u objeto para los cuales no se prevé un destino inmediato y deba ser eliminado o dispuesto en forma permanente.

DESECHO PELIGROSO: Desecho en cualquier estado físico sólido, líquido o gaseoso que presenta características peligrosas o que está constituido por sustancias peligrosas y que no conserva propiedades físicas ni químicas útiles y por lo tanto no puede ser rehusado, reciclado, regenerado u otro diferente.

EMISIONES: Es la liberación de partículas a la atmósfera en un área y un período de tiempo especificados.

GENERADORES DE DESECHOS PELIGROSOS: Persona natural o jurídica que desarrolla una actividad que genere desechos peligrosos.

MATERIAL PELIGROSO RECUPERABLE: Material que reviste características peligrosas, que después de servir a un propósito específico todavía conserva propiedades físicas y químicas útiles y por lo tanto puede ser rehusado, reciclado, regenerado o aprovechado con el mismo propósito u otro diferente.

MEDIDAS AMBIENTALES: Son todas aquellas acciones y actos dirigidos a prevenir, corregir, restablecer, mitigar, minimizar, compensar, impedir, limitar, restringir o suspender, entre otras, aquellos efectos y actividades capaces de degradar el ambiente.

POLÍTICA AMBIENTAL: Conjunto de principios y estrategias que orientan las decisiones del Estado, mediante instrumentos pertinentes para alcanzar los fines de la gestión del ambiente, en el marco del desarrollo sustentable.

PELIGRO: Fuente u origen de un riesgo a la salud o al ambiente amenaza que puede causar un accidente con consecuencias a la salud o al ambiente.

POLVO: Es el Conjunto de pequeñas partículas (1 a 100 micras) capaces de permanecer temporalmente en suspensión en el aire.

RIESGO: Probabilidad de que ocurra un accidente con consecuencias adversas a la salud o al ambiente.

SUSTANCIA PELIGROSA: Sustancia liquida, sólida o gaseosa que presenta características explosivas, inflamables, reactivas, corrosivas, combustibles, radiactivas, biológicas perjudiciales, en cantidades o concentraciones tales que constituye un peligro para la salud y el ambiente.

CAPITULO IV

Marco Metodológico

Para el Desarrollo de esta investigación, se identifican las variables operacionales que influyen en el proceso de briqueteado a través de procedimientos apropiados para recopilar, presentar y analizar los datos, con la finalidad de cumplir con el propósito general del estudio planteado, iniciando desde el tipo de estudio, diseño de la investigación, Población y Muestra, Fuentes de información y Procedimiento Metodológico para llevar a cabo la investigación.

Tipo de Estudio

Para el estudio de los elementos determinantes y/o influyentes que intervienen en el trabajo, se basará en los siguientes tipos de estudio:

• a. La realización de esta investigación es No Experimental, por tratarse básicamente de la observación de los distintos acontecimientos tal y como se dan en las áreas de la empresa; para luego analizarlos. Mertens (2005) señala que "La investigación no experimental es apropiada para variables que no pueden o deben ser manipuladas o resulta complicado hacerlo".

• b. Según su Finalidad, es Aplicada, Pues según Rojas de Narváez (1996) "Se diseñan estrategias, instrumentos, herramientas totalmente prácticas y directamente relacionadas con una situación real en el ambiente de trabajo". Es decir, la investigación se orienta a determinarlas fuentes de contaminación ambiental el proceso de producción de briquetas, para posteriormente ser utilizado en la representación graficas de cada una de estas en el plano de la planta.

Diseño de la Investigación

De acuerdo al área donde se realiza la investigación, se asume que es Documental y de Campo. Documental porque se requirieron de diversos extractos bibliográficos para establecer la información referente a los diferentes tipos de fuentes de contaminación industriales existentes e informes, ya elaborados acerca de aspectos ambientales estudiados en el área. Se dice que también es de Campo debido a que se logró obtener información valiosa e importante por medio de la observación directa, visitas a la Planta de Briqueta, toma de fotos, entre otros. Sin haber modificado algún tipo de variable.

La investigación Documental es "Aquella que se realiza a través de la consulta de documentos (libros, revistas, periódicos, memorias, anuarios, registros, constituciones, etc.). La de Campo o investigación directa es la que se efectúa en el lugar y tiempo en que ocurren los fenómenos objeto de estudio". (Zorrilla ,1993:43)

• Población y Muestra

• Población.

La Población o universo del estudio esta conformada por toda el área de la Planta de Briqueta, en la cual están presentes los equipos y maquinarias, por área, que generan las fuentes de contaminación ambiental a lo largo del proceso de producción de briquetas, el almacén de suministros y el laboratorio de calidad, además de los talleres de mantenimiento mecánico y eléctrico del proceso.

Muestra.

La muestra es la misma que la población por tratarse básicamente de la determinación de las fuentes de contaminación ambiental producidas en el proceso de producción de briquetas, como lo son: El mineral de hierro derramado, Las emisiones atmosféricas, las partículas totales suspendidas, las radiaciones ionizantes, los sedimentos de mineral de hierro presentes en los efluentes, las vibraciones, los ruidos y los materiales y desechos peligrosos.

Técnicas e Instrumentos de Recolección de datos

Para efectos de este trabajo de investigación, se utilizaron técnicas e instrumentos que serán de gran ayuda para obtención de información y recolección de datos, orientadas de manera esencial a alcanzar los fines propuestos para éste estudio.

Técnicas de Recolección de Datos.

• Búsqueda de Información Bibliográfica.

Se utilizo esta técnica de revisión bibliográfica para tener una mejor información y compresión acerca de contaminantes industriales; así como también el conocimiento de normas y lineamientos que se deben seguir en materia de gestión ambiental, como la ley penal del ambiente, decretos y normas como la ISOS y COVENIN.

Las distintas fuentes bibliográficas que se consultaron fueron provenientes de Internet, libros, informes ya elaborados por la empresa,

normas etc. Que sirven de gran ayuda para esclarecer cualquier tipo de interrogantes que se presenten, así como también de investigar temas similares que hayan sido empleados en distintas áreas puntuales de la empresa.

Entre las principales fuentes consultadas se tienen.

• Constitución de la República Bolivariana de Venezuela.

• Ley de Gestión Ambiental.

• Ley Sobre Sustancias, Materiales y Desechos Peligrosos.

· Norma ISO 14000-14001

• Norma COVENIN 2252-1998. "Polvos. Determinación de la Concentración en el Ambiente de Trabajo".

• Norma COVENIN 2660-2005. "Calidad de aire. Determinación de la Concentración de Partículas Totales Suspendidas en el Aire (PTS)"

• Decreto 638. "Normas sobre la calidad del aire y control de la contaminación atmosférica".

• Decreto (2635) sobre " Normas para el Control de la Recuperación de materiales peligrosos y el manejo de los desechos peligrosos"

• Decreto (883) "Normas para la clasificación y control de los cuerpos de agua y vertidos o efluentes líquidos"

• Decreto (1257) "Norma sobre Evaluación Ambiental de actividades Susceptibles de Degradar el Ambiente"

Observación Directa.

Se realizo una serie de observaciones directas a través de visitas periódicas al área de estudio, donde se pudo encontrar evidencias de emisiones de Partículas totales suspendidas, gases, efluentes con sedimentos industriales, presencia de materiales y desechos peligrosos, radiaciones y ruidos. Además de conocer detalladamente las distintas etapas que recorre el mineral de hierro y la pella para ser transformado en briquetas.

Según Sabino, C. (1997), Señala que: "La observación directa es aquella a través de la cual se puedan conocer los hechos y situaciones de la realidad social". (P. 134).

Entrevistas No Estructuradas.

La entrevista no estructurada o informal, se realizo por medio de conversaciones y preguntas sencillas e informales al Operador de Turno, en el área de estudio, con la finalidad de buscar opiniones y obtener más información acerca de la situación actual.

Según Ander E. (1982) Dice que: " La entrevista no estructurada son preguntas abiertas las cuales se responden dentro de una conversación, la persona interrogada da una respuesta, con sus propios términos, de una cuadro de referencia a la cuestión que se le ha formulado". (P.227).

• Instrumentos de la Recolección de Datos.

Según Acuña R. (1982) Señala que: "Consiste en un medio utilizado para registrar la información que se obtiene durante el proceso de recolección. (P.307).

Equipos.

• Lentes protectores.

• Casco.

• Mascarilla.

• Botas de seguridad.

• Protectores auditivos

Materiales.

• Computadora.

• PenDrive de un 8 GB.

• Cámara digital.

• Lápices.

• Hojas.

• Planos del área a estudiar.

Procedimiento Metodológico

Para la ejecución de este estudio es necesario visitar la Planta de Briquetas basándose principalmente en la observación directa y de algunas entrevistas informales a personal perteneciente a la Gcia. de Planta de Briquetas, que se encontraban laborando en ese momento para poder conocer la situación actual de la planta y detalles en cada uno de los subprocesos que se realizan, e información acerca del tema en cuestión.

El procedimiento paso a paso que se llevo a cabo fue el siguiente:

• 1. Búsqueda y revisión de información en todo lo relacionado a las generalidades de la empresa, su historia, misión, visión, valores, políticas.

• 2. Búsqueda y revisión de información documental del proceso de producción de briquetas, finos y demás subproductos.

• 3. Búsqueda y revisión de información documental en prácticas de trabajos y descripciones del proceso donde se especifique los equipos, maquinas, insumos y sustancias utilizadas en el proceso productivo.

• 4. Búsqueda de información documental acerca de los productos, sustancias y materiales peligrosos según la normativa ambiental.

• 5. Identificar el área geográfica en donde se va a desarrollar la investigación.

• 6. Observación directa de campo para identificar los agentes contaminantes.

• 7. Toma fotográfica de las áreas visitadas y las fuentes detectadas.

• 8. Clasificar cada uno de los agentes contaminantes encontrados de acuerdo a la lista maestra de aspectos ambientales de C.V.G F.M.O.

• 9. Describir la ubicación específica de cada uno de los agentes (fuentes) contaminantes detectados.

• 10. Diseñar simbología de identificación de cada uno de los aspectos y/o agente ambiental detectado.

• 11. Señalar en planos la ubicación de las fuentes detectadas en cada uno de las áreas productivas de planta de briquetas de C.V.G. F.M.O.

• 12. Señalar en layout general la ubicación de las fuentes detectadas en todo el proceso de producción de briquetas. (Plano Planta de Briquetas de C.V.G.F.M.O).

• 13. Análisis de la ubicación de las diferentes fuentes de contaminación encontradas en el proceso productivo de briquetas.

• 14. Redacción de conclusiones y recomendaciones.

CAPITULO V

Situación actual

Para esta descripción se llevo a cabo múltiples visitas a la PLANTA DE BRIQUETAS DE C.V.G FERROMINERA ORINOCO perteneciente a la Gerencia de planta de Briquetas, siendo esta el área de estudio; se pudo recopilar información del proceso productivo que se realiza en dicha área e información inherente a las principales fuentes de contaminación ambiental, los agentes y su ubicación especifica, en el proceso completo de producción de briquetas.

Actualmente en la Planta de Briquetas se realiza básicamente la transformación de mineral de hierro, en briquetas de hierro, compactadas en caliente (HBI: hot briquetting iron), mediante un proceso de reducción directa,

Las briquetas (HBC) reflejan las características químicas de la alta calidad de material de hierro venezolano, empleado en su producción. El resultado es un material de alta metalización y con bajo tenor de elementos residuales. La pureza química de las briquetas de Planta de Briquetas CVG FERROMINERA ORINOCO, C.A la convierten en un mineral de carga interesante para la obtención de productos siderúrgicos de alta calidad.

El proceso de la planta se encuentra dividido en tres procesos diferenciados, dos de los cuales son procesos químicos, tales como la reducción y la reformación y uno es un proceso físico, que corresponde al Briqueteado del producto.

PROCESO DE REDUCCION

El proceso de reducción del óxido de hierro se lleva a cabo en el horno de reducción o reactor, de tecnología Midrex, el cual es alimentado continuamente con mineral de hierro a temperatura ambiente. Este mineral contiene una mezcla de pellas (80%) y mineral en trozos (20%).

Este proceso elimina el oxígeno contenido en los óxidos de hierro (aprox. 30 %) que conforman el mineral suministrado a la planta, con la finalidad de obtener un producto con un alto contenido de hierro metálico Esta conversión se logra mediante reacciones químicas entre el óxido de hierro y un gas reductor, producto de la reformación del gas natural, el cual contiene hidrógeno y monóxido de carbono, a temperaturas superiores a los 700º C. El proceso se denomina reducción directa porque el óxido de hierro se convierte en hierro metálico sin fundirse ni gasificarse, sino que permanece en la fase sólida durante todo el proceso.

Reducción de los Óxidos de Hierro:

El mineral de hierro está formado por óxidos de hierro y por impurezas denominadas como ganga. Los óxidos de hierro más comunes en la naturaleza son la hematita (Fe203) y la magnetita (Fe304).

La hematita es el óxido de más abundancia en la naturaleza, es el máximo estado de oxidación de hierro, las etapas de reducción de los óxidos de hierro son las siguientes:

La wústita es un óxido de hierro que no existe en la naturaleza y se obtiene al reducir la hematita y magnetita; es inestable abajo de 560 °C, sin embargo se puede enfriar y mantener en forma meta estable a temperatura ambiente.

Una forma de medir la eficiencia del proceso de reducción directa es evaluando el porcentaje de reducción que se define como:

Iniciando el proceso de reducción con 100% hematita, el porcentaje de reducción para cada una de las etapas.

En el proceso de reducción directa, la etapa más difícil y la limitante es la del paso de wústita a hierro metálico, normalmente nunca se Ilega al 100% de reducción.

PROCESO DE REFORMACION

En la reformación se producen los gases reductores que reaccionan con el óxido de hierro. A través de este proceso, se obtiene un gas con un alto contenido de hidrógeno y monóxido de carbono, mediante reacciones químicas entre el gas natural y el vapor de agua y también entre el gas natural y el dióxido de carbono. La planta posee cuatro reformadores de gas, tres de los cuales corresponden al tipo reformador a vapor Lumux, instalados en el inicio de las operaciones de la planta y un reformador tipo Midrex, incorporado posteriormente para incrementar la capacidad de producción de la planta.

El gas obtenido en los reformadores de vapor, contiene un alto contenido de hidrógeno y monóxido de carbono, este es enfriado para retirar el agua que no reaccionó y luego es calentado nuevamente en los recalentadores de gas para elevar su temperatura hasta 830 ºC, para luego ingresar al reactor.

Reacciones del Reformador

Cuando la actividad del catalizador disminuye, demora para alcanzar el equilibrio. Para cuidar que el catalizador en los reformadores no pierda su actividad, es necesario estar pendiente en el rateo de vapor a carbón. El carbón generado por la reacción de Boudouard, envenena el catalizador.

Para evitar la reacción el rateo de vapor a carbón en OPCO es 2.2. El reformador normalmente tiene un rateo de 2.3

El Análisis del Gas Natural es significante para el estado de catalizador. La presencia de componente pesado en gas natural aumenta la posibilidad que se deposite carbón en el catalizador.

Estas reacciones indican que el gas natural aun siendo pesado usa más vapor para su reformación. También bajando el flujo de gas natural de proceso es una opción, para seguir con la reformación. Esta opción se usa solo en caso que se tenga limitaciones para aumentar el flujo de vapor ya que bajando flujo de gas natural afecta la producción. Las siguientes reacciones de craqueo ocurren cuando se tiene insuficiente flujo de vapor.

Es evidente que mientras más alta es la cadena de carbón, menos temperatura se necesita para su craqueo.

PROCESO DE BRIQUETEADO

El Briqueteado es un proceso que se le aplica al producto obtenido en el proceso de reducción directa, con la finalidad de reducir su porosidad, aumentar su densidad y su resistencia mecánica, de manera que pueda ser almacenado y transportado sin riesgo de reoxidación, degradación y/o fractura por efecto de caídas durante su transporte. La briqueta, con forma de pequeña almohadilla, tiene un volumen de unos 105 cc y un peso aproximado de 530 gr.

El hierro esponja sólido que desciende desde el reactor a una temperatura mínima de 680º C, se hace pasar a través de alguna de las cuatro máquinas briqueteadoras, entre dos rodillos giratorios que la compactan. La briqueta obtenida a alta temperatura es inmediatamente enfriada mediante rociadores de agua en los tanques de enfriamiento.

Planta de briquetas aprovecha el abundante mineral de hierro, gas natural, recursos acuíferos y energía hidroeléctrica, todos ellos ubicados dentro de un radio de 150 Km. de planta, para producir HBC de calidad superior.

5.1) DESCRIPCIÓN DE LA PLANTA DE BRIQUETAS POR AREAS:

La planta está dividida en (8) ocho áreas funcionales, lo cual facilita las actividades de operación, mantenimiento y administración de la planta, así como el entrenamiento del personal.

Es importante recalcar que el diseño original de la planta ha sufrido modificaciones a lo largo del tiempo, en búsqueda de la eficiencia del proceso productivo. A continuación se presenta una breve descripción de las áreas:

SISTEMA DE MANEJO DE OXIDO (AREA 1000)

Su función principal es la recepción, el cribado, transporte y almacenamiento del óxido de hierro que se recibe de C.V.G. Ferrominera Orinoco C.A. y que alimentará al horno de reducción ó reactor de la planta.

El transporte se realiza mediante un sistema de correas o cintas transportadoras desde la estación de cribado de óxidos hasta los silos de almacenamiento y desde éstos hacia el reactor de la planta. (Ver anexo 2)

l

Figura 15: Imagen área 1000 tolvas de distribución de pellas.

REACTOR U HORNO DE REDUCCIÓN (AREA 2000)

Su función principal es servir como reactor para que en su interior se sucedan las reacciones físicas y químicas para la transformación de los óxidos de hierro en un mineral prerreducido caliente. Los gases calientes resultantes son enfriados, lavados y comprimidos para su uso en el proceso y combustión.

El proceso tiene poca diferencia con respecto al proceso de una planta Midrex convencional. El gas natural entra a los recipientes de un lecho de producto químico llamado SULPHATREAT para remover de H2S, el cual es un veneno para el catalizador del reformador. Seguido por dos lechos que trabajan en serie conteniendo Oxido de Zinc.

Antes que el gas natural sea tratado con Oxido de Zinc se precalienta en un serpentín economizador usando el calor de los gases de combustión del reformador, el gas natural precalentado luego se mezcla con vapor en un relación molar de 3:1 y se calienta hasta 540°C en un serpentín economizador usando el calor de los gases de combustión del reformador antes de entrar a los 120 tubos con catalizadores.

Los tubos llenos con catalizadores son calentados en toda su longitud para que ocurran las reacciones que producen el H2 y CO.

Existe un exceso de vapor y metano en la salida del gas, que

estudiaremos detalladamente en lecturas más amplias. Basta decir ahora que la formación de carbón en la reformación con vapor es un problema mayor y por ello se alimenta un exceso de vapor al reformador para prevenirla.

Desde la salida de los recalentadores, el gas reductor caliente ahora llamado gas bustle a una temperatura 880°C fluye a lo largo de un ducto refractario hacia el reactor. El gas natural aprox. 4% es inyectado dentro de la línea gas bustle para evitar reacción metanación en el reactor (C+H2àCH4). La línea del gas bustle tiene un orificio de ladrillo para medir el flujo. Después de los recalentadores hay una línea de gas que se llama línea de recalentamiento.

En el reactor el gas bustle fluye dentro del reactor y se distribuye por los bustle ports que existen en el radiador del reactor. Hay dos niveles de bustle ports. El gas fluye en forma ascendente a través del lecho de oxido descendente, produciéndose una reacción de eliminación del oxigeno del oxido que sale del reactor a través de la línea de gas tope hacia el lavador primario; este gas ahora se llama gas tope. La composición de gas tope es la siguiente:

En el lavador el gas es limpiado de finos y otros sólidos que al entrar en contacto con agua en el venturi, fluye a través de una columna con empaque de acero inoxidable donde es enfriado y limpiado nuevamente. El agua usada en el lavador va al drenaje por rebose. El producto final es briquetas de hierro. Pellas y Mineral de Hierro son suplidas por PMH y luego cribadas para remover finos y partículas de sobre tamaño que son alimentadas a varias tolvas. Desde las tolvas las pellas y mineral son alimentadas vía alimentadores vibratorios y cintas transportadoras hasta el tope del reactor.

La mezcla de pella y mineral puede variar entre 60% de pella y hasta

40 % de mineral. Los vibradores y alimentadores de las cintas

transportadoras tienen controles para mantener las mezclas que desean. Los pesos del diferente tipo de mineral son medidos en balanzas ubicadas sobre cintas transportadoras y estos pesos se registran en sala de control.

Las tolvas tienen capacidad de 2600 ton para pellas y 800 ton para mineral. Como este material fluye hacia abajo en el reactor, se pone en contacto con un flujo de gases reductores en contracorriente para eliminar el oxigeno. La temperatura del gas bustle es controlada aprox. en 820°C y la del gas tope que sale del reactor es aprox. 350°C.

Las reacciones que se producen en el reactor son las siguientes:

El flujo de la carga de sólidos que baja en el reactor es ayudado por unos dispositivos especiales llamados rompedores, los cuales son ejes con dientes que oscilan a velocidades que dependen de la capacidad de descarga del reactor y promueven un flujo de masa para romper puentes y aglomeraciones que puedan formarse.

El hierro reducido el cual se mantiene en forma de pellas y mineral, ambos con finos y chips generados durante el proceso fluye a las maquinas briqueteadoras desde la cámara de descarga de producto (PDC) donde son compactados con unos rodillos para formar las briquetas.

MAQUINAS BRIQUETEADORAS (AREA 3000)

Su función es darle forma de briqueta al hierro reducido en caliente que se obtiene en el horno de reducción, enfriarlo, transportarlo y cribarlo, para luego ser enviado a las pilas de almacenamiento. Luego las briquetas son enfriadas en tanques equipados con cintas metálica llamadas Tanques de enfriamiento y transportadas hacia el almacenamiento a través de cintas transportadoras y cribadas para remover las partículas pequeñas "chips" para luego ser vendidas.

Figura 16: Maquinas Briqueteadoras

El briqueteado es el proceso de compactar o densificar un material mediante el llenado de los espacios intermoleculares existentes. Este proceso se podría comparar con el efecto de comprimir una esponja. La diferencia estaría en que durante el briqueteado el material es plásticamente deformado, manteniendo de esta manera, la forma final del objeto con el cual se ha ejecutado dicha deformación.

El briqueteado de los prereducidos de hierro tiene importantes ventajas cuando se le compara con el hierro esponja normalmente producido en las plantas de reducción directa. La más importante de ellas es su resistencia a la reoxidación, ya que al compactarse el material ocurre una importante disminución del área de contacto entre el hierro metálico y el oxigeno del aire.

Esto resulta particularmente importante cuando el material es producido para fines de exportación por cuanto disminuye los riesgos durante el transporte. Adicionalmente su alta densidad disminuye los costos de transportación.

Otro aspecto importante del HBI es su elevada capacidad de penetración en el baño de acero fundido, lo cual no ocurre con el hierro esponja el cual tiene más dificultades para penetrar y tiende a quedarse flotando en la capa de escoria.

Finalmente el HBI puede tener otros usos en la acería, entre estos destacan su utilización como material para el control de la temperatura del baño debido su alto rendimiento y mejoramiento del control operativo, en comparación con el comportamiento de material de hierro o de la caliza. En el horno de fundición, el HBI es un substituto del arrabio y de la chatarra en la producción de fundiciones de alta calidad. En el horno de cuchara, el HBI debido su bajo contenido de residuales, tamaño compacto, alta conductividad térmica y densidad, es un atractivo "refrigerante" para el ajuste de la temperatura del baño.

En los altos hornos, la inclusión de HRD y HBI en la carga contribuyen a aumentar la productividad y disminuir el consumo de coque.

Otro aspecto importante que destacar es el hecho de que el proceso de briqueteado se ejecuta en caliente. La razón de esto es que la temperatura favorece al proceso; es decir: a mayor temperatura de briqueteado menor es la fuerza que se requiere para lograr un determinado nivel de densificación. A temperatura ambiente la densificación de hierro reducido resulta imposible sin el uso de compuesto aglomerantes como el Silicato de Sodio.

Figura 17: Esquema de una maquina briqueteadora

Figura 18: Arreglo Motor Eléctrico – Reductor – Briqueteadora

SISTEMA DE REFORMACION A VAPOR (AREA 4000)

Su función principal es producir el gas reformado o gas reductor que se utiliza en el proceso de reducción, a partir del gas natural y el vapor de agua, mediante el uso de catalizadores.

Los gases reductores se logran reformando gas natural y vapor en tres reformadores, cada uno consta de 120 tubos llenos con catalizador. Los quemadores instalados en el piso y las paredes proporcionan el calor necesario para impulsar las reacciones endotérmicas que producen H2 y CO. La reacción involucrada en la generación de H2 y CO es:

El dióxido de carbón principalmente viene con el gas natural y fluye a través del reformador sin reaccionar. La temperatura del gas en la salida del reformador es aproximadamente 830°C. El gas que sale del reformador contiene como 25% de exceso de agua con lo cual no puede reducir el mineral de hierro; ya que el agua es un oxidante y por lo tanto es necesario removerla; para ello se enfría el gas a temperatura ambiente (45°C) causando la condensación del agua; este enfriamiento se realiza usando dos generadores de vapor que intercambian calor del gas reformado (por los tubos) y agua desde tambores de vapor (por la carcasa) luego se efectúa un segundo enfriamiento en el intercambiador de carcasa y tubos con agua de la torre enfriamiento al lado de la carcasa. Esta serie de enfriamiento permite caída de la temperatura produciendo la condensación del agua presente en el gas, la cual luego es almacenada en un tambor separador y drenado el desecho. El gas es ahora frío y contiene 1% de agua. El gas luego pasa por un intercambiador de gas-gas donde el gas frio se calienta pasando por la carcasa y el gas húmedo caliente pasando por los tubos. En este intercambiador de calor la temperatura del gas se incrementada a 400°C pero aun está muy fría para la reducción de hierro oxido requiriéndose más calor hasta una temperatura de 820°C. Esto se logra pasando el gas desde área de enfriamiento de la parte baja del área 4000 a tres recalentadores en los cuales se incrementa la temperatura hasta los valores deseados.

El gas fluye en forma ascendente en la sección 1 y es calentado por quemadores montados sobre el piso y las paredes. Luego el gas baja por la sección 2.

La temperatura del gas que sale de la sección 1 es aprox. 730°C y en la salida de la sección 2 es aprox. 880°C. Esta alta temperatura es necesaria por la pérdida de temperatura en la línea de gas bustle. Los quemadores de pared se prenden solamente con gas natural y los de piso que existe en la sección 1 se prenden con gas natural o gas combustible. Para evitar problemas de desprendimiento de metal de los tubos, se alimenta 15% de H2S. El calor que se escapa arriba del tiro es usado para calentar agua de las calderas que al final es usado para generar vapor en el reformador. Un sistema de bloqueo y venteo está localizado en la salida de los recalentadores y se usa para ventear gas cuando se tiene una emergencia o por interlock.

MANEJO DE PRODUCTO (AREA 5000)

Este sistema consiste básicamente de un conjunto de cintas transportadoras y el sistema de apilamiento de briquetas en la piscina de almacenamiento. Se encuentra constituido por las cintas transportadoras de producto desde la JD-5020 hasta las tolvas de almacenamiento.

SERVICIOS UTILITARIOS (AREA 6000)

Extensa área constituida por Sub Sistemas integrados, es la responsable de suplir todos los insumos energéticos, gas inerte, nitrógeno liquido, agua de calderas para producir vapor, agua de enfriamiento, aire, etc.

Gas Inerte:

En una planta que produce grandes volúmenes de gas combustibles es esencial para poder tener disponibilidad, un gas inerte para purgar estos gases combustibles, para realizar mantenimiento, inspecciones, etc. o mantener una atmósfera inerte donde sea necesario. Se puede observar desde el diseño de reactor MIDREX el cual es de flujo continuo que los altos niveles de gases combustibles en el horno pueden ser prevenidos de escape a la atmósfera, si esto ocurre puede haber un fuego o una explosión ya que la temperatura de los gases combustibles dentro del horno está por encima del punto de inflamación y al tener contacto con el aire se prenderá. El horno esta sellado de la atmósfera manteniendo un flujo de gas inerte en el tope y en el fondo. El gas inerte está a una presión ligeramente mayor que los gases dentro del horno hasta el punto de lograr un sello el cual está controlado al mantener una presión diferencial.

Ahora que entendemos la importancia de la disponibilidad del gas inerte, examinemos como se hace. El gas inerte es principalmente nitrógeno, de hecho la composición del gas inerte es N2, CO2 y O2. El nitrógeno y el dióxido de carbón son inertes y no pueden reaccionarse con los gases del material en este proceso bajo circunstancias normales. Examinando este análisis de gas, podemos ver que está muy cerca del análisis del gas de chimenea desde la combustión de gas natural y aire, este es exactamente el método que OPCO usa para producir el gas inerte. Una mezcla controlada de gas natural y aire forma combustión en quemadores de calderas y los gases de combustión son enfriados y comprimidos para luego fluir a varios puntos en donde necesiten gas inerte. Tales como:

• Sello superior del reactor

• Sello inferior del reactor

• Cámara de descarga de producto (PDC)

• Piernas de alimentación a maquinas briqueteadoras

• Maquina briqueteadoras

• Líneas de mechurrio

• Gas de purga por emergencias

• Conexiones de mangueras usadas para purga

El gas inerte además es comprimido y almacenado en tanques para ser usado en emergencias, además hay un tanque con nitrógeno liquido el cual es vaporizado para ser usado en el sello inferior cuando no hay descarga por problemas en la planta.

Agua:

Es evidente que la planta requiere de agua para su operación normal siendo sus principales propósitos los siguientes:

• Lavadores y enfriadores de gases

• Proveer enfriamiento a las maquinas

• Producir vapor para manejar equipos

• Producir vapor para el proceso

• Contra incendio

• Limpieza

El agua proveniente del Río Caroní, es tratada para remover sólidos suspendidos y otros componentes de tal manera que el agua este acondicionada para la producción de vapor y el enfriamiento de maquinas, esta se recircula para volver a usar. El agua usada para enfriar y lavar los gases no es rehusada sino enviada a la laguna para remover los sedimentos y luego fluye al Río Orinoco.

Los métodos de tratamiento de agua utilizados son: Coagulación, Desmineralización, Desaeración, Tratamiento Químico, Remoción de Calor

Sistema de Vapor:

Como se mencionó anteriormente las reacciones de reformación requieren vapor por lo tanto es necesario producirlo. En planta de briquetas, aparte de usar vapor directamente en el proceso un lote de nuestros equipos tales como: bombas, compresores, etc. están manejados por turbinas a vapor, esto da la ventaja de no tener una parada total de planta durante una caída de tensión. El vapor es hecho por re-hervido de agua en caldera utilizando gases combustibles o calor de desecho desde el proceso, esto se hace en los siguientes equipos:

• Tres reformadores a vapor, usando el calor desde los gases de combustión

• Dos calderas auxiliares; son calentadores con gas natural.

• Tres generadores de gas inerte; son calentadores con gas natural.

El agua para producir vapor en los reformadores es pre-calentada usando calor de los gases de combustión en los recalentadores.

El vapor producido a 40 y 10kg/cm2. Los reformadores y las calderas auxiliares hacen vapor de 40kg/cm2 y los generadores de gas inerte hacen 10kg/cm2. La presión en el sistema de vapor está controlada por válvulas de control de presión.

Hay tres cabezales en la planta: cabezal de 40kg/cm2, 10kg/cm2 y 1kg/cm2 los cuales están interconectados por equipos y válvulas de control de presión. El vapor desde los reformadores y desde las calderas auxiliares fluye a lo largo del cabezal de 40kg/cm2 y manejan turbinas que descargan a un cabezal de 10 kg/cm2, una válvula de control está conectada entre ambos cabezales para mantener la presión.

El vapor de 10kg/cm2 es añadido con vapor saturado desde los generadores de gas inerte y es usado para manejar ciertas turbinas y alimentar al proceso, estas turbinas descargan al cabezal de 1 kg/cm2 y para mantener la presión en este cabezal de 10 kg/cm2 se usan dos válvulas de control con descarga al cabezal de 1 kg/cm2.

Una parte del vapor de baja presión es usada en el tratamiento de agua (desareador) y la mayoría es condensada y recuperada como agua al desareador.

SISTEMA DE AGUA CARONI (AREA 7000)

Este sistema está constituido por una estación de bombeo desde el Río Caroní, integrado por siete bombas de levantamiento vertical que reciben el agua a través de una malla giratoria en el fondo de la succión de dichas bombas y cuatro bombas de servicio (bombas booster). Este sistema de bombeo garantiza el flujo de agua necesario para las operaciones normales en la planta.

SISTEMA DE REFORMACION MIDREX (AREA 8000)

La planta posee un Reformador Midrex, que funciona en paralelo con los reformadores a vapor. Este reformador opera con una mezcla de Gas Natural, Vapor de agua y una porción de gas tope proveniente del Reactor, los cuales reaccionan en presencia de un catalizador para producir el gas reformado para el proceso de reducción.

En el año 1996 la planta fue modificada para incrementar la producción desde 840.000 ton/año a 100.0000 ton/año. Se instaló un mini reformador MIDREX ll armado nueva línea de reformación. Este consta de 90 tubos verticales llenos con catalizador de Zinc y quemadores montados sobre el piso solamente.

El sistema de combustión es tiro forzado y el calor de los gases es usado para precalentar el gas de proceso y el aire de combustión. El gas de proceso (gas tope combustible) es comprimido desde 0.23 kg/cm2 hasta 1.5 kg/cm2 aprox. y es tratado con oxido de zinc para remover el sulfuro de hidrogeno que es un veneno para el catalizador en base de nickel.

El gas de proceso es mezclado con gas natural y vapor, luego pasa sobre el catalizador para producir una mezcla de hidrogeno y monóxido de carbón. La temperatura del gas en la salida de esta unidad es de aprox. 930°C y fluye dentro de la línea de gas bustle. Este reformador tiene la capacidad para reformar CO2 y por lo tanto puede producir más monóxido de carbón que en el reformador de vapor. La composición del gas a la salida de este reformador es la siguiente:

Hidrogeno = 65.55% Monóxido de carbón = 30.3% Dióxido de carbón =3.2% Metano = 1.0%

Las reacciones que ocurren en la nueva línea de reformación son:

El gas después de reducir el mineral de hierro, como se puede observar en las reacciones antes mencionadas, tienen un alto contenido de agua y dióxido de carbón y en adición algo de finos de hierro entra en la corriente de este gas y deben ser removidos antes que el gas pueda ser rehusado en el proceso. Este proceso ocurre en un lavador venturi llamado Lavador de Gas Tope. Como el flujo de gas pasa a través del venturi el agua en forma de sprays dentro del venturi incrementa la densidad de los sólidos permitiendo que salgan en un baño de agua. El gas entonces es enfriado a la temperatura deseada con agua en forma de spray en una columna empacada, este gas limpio y enfriado es rehusado en el proceso como gas combustible a quemadores de reformadores y recalentadores y como gas de proceso; ya que es trasladado hacia el reformador MIDREX.

Figura 18: Sistema de Reformadores Tipo Midrex- Área 8000.

5.2 AÉREAS AUXILIARES EN LA PRODUCCIÓN DE BRIQUETAS UBICADAS DENTRO DE LAS INSTALACIONES DE LA PLANTA DE BRIQUETAS DE C.V.G FERROMINERA ORINOCO.

La gerencia General de Operaciones Siderúrgicas, además de contar con 8 áreas operacionales pertenecientes a la Superintendencia de Producción, cuenta con la Superintendencias de Mantenimiento Mecánico y la Superintendencia de Mantenimiento Eléctrico.

Las cuales tienen la misión de programar y proporcionar el mantenimiento necesario para el correcto funcionamiento de los equipos y maquinarias de la planta, para ello estas cuentan con talleres ubicados en el interior de la planta. Además, cuenta con dos áreas auxiliares que de acuerdo a la Estructura Organizativa estas están identificada como: Jefatura de almacén y Jefatura de Laboratorio de Calidad.

Para la producción de briquetas a lo largo del proceso, existe la necesidad de contar con materiales, equipos y sustancias, los cuales son suministrados por la Gerencia de Suministro y Compras Especiales del Estado, a través de su Jefatura de almacén ubicada en el interior de la planta, así como también es necesario la valoración de los parámetros de calidad de los materiales y productos finales, exigidos por los clientes, por lo que también se encuentra ubicado dentro de la instalaciones de la planta una Jefatura de Laboratorio de Calidad, perteneciente a la gerencia de Calidad de la empresa.

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A lo largo del proceso productivo de briquetas, se requiere de una serie de insumos al igual que se generan una serie de subproductos, radiaciones, emisiones, efluentes, desechos, y sustancias que representan

una posible fuente de contaminación ambiental en el área, por lo que el departamento de Gestión Ambiental, se ha centrado en determinar la ubicación y peligrosidad de dichas fuentes.

DIAGRAMA CAUSA-EFECTO

Para tener una noción de manera sencilla la problemática de las Fuentes de Contaminación Ambiental. A continuación se presenta un diagrama causa- efecto la cual refleja las causas que pudiesen afectar en los factores de mano de obra, medio ambiente, métodos, maquinarias y tecnología. El diagrama causa-efecto es una herramienta técnica que permite encontrar la relación entre un efecto y sus causas inmediatas.

Figura 19. Análisis del Diagrama Causa-Efecto

• ANÁLISIS DEL DIAGRAMA CAUSA-EFECTO

• Maquinas.

Este factor es el principal causante de las emisiones de gases y de partículas totales suspendidas, de la generación de desechos peligrosos y no peligrosos, de efluentes contaminados y de radiaciones ionizantes, a lo largo de todo el proceso productivo de briquetas.

Las correas transportadoras del área 1000 (manejo de óxidos) en su mayoría se encuentran protegidas, sin embargo aun así se producen derrames de mineral de hierro, generándose de esta manera emisiones de partículas totales suspendidas (polvo) en esta área y sus alrededores.

El reactor y las maquinas briquetadoras correspondientes al área 2000, 3000 (reducción a hierro metálico), al igual que los reformadores de las área 4000 y 8000 (reformadores de gases), y las calderas del área 6000 (generadoras de vapor), son los principales consumidores de sustancias y/o reactivos químicos en estados sólidos, líquidos y gaseosos, aguas tratadas, grasas, aceites y combustibles, por lo que se han convertido en generadores potenciales de recipientes contaminados con sustancias peligrosas, efluentes contaminados, chatarras ferrosas, gases de combustión, y desechos tanto recuperables como no recuperables, peligrosos y no peligrosos.

Tanto las cintas transportadoras de mineral de hierro y briquetas, las piernas y rompedores del reactor, utilizan fuentes radioactivas compuesta de isotopos de Cesio 137, ubicados en desplay o balanzas de pesaje, como reguladores en el flujo del proceso.

Medio Ambiente.

Generalmente en casi toda la planta se cuenta con condiciones inseguras, por lo cual, se tiene que transitar con mucha precaución y evitar algún incidente no deseado.

Producto del derrame y la fuga del mineral de hierro de las cintas transportadoras del área 1000, se generan muchos residuos y la acumulación de estos, emisiones de partículas totales suspendidas dentro de la planta lo cual puede afectar el bienestar físico de los trabajadores, al medio ambiente, además de esto el transporte del mineral de hierro genera residuos como cintas transportadoras y gomas o correas de los motores de las cintas.

Los gases contaminantes como el Monóxido y el Dióxido de Carbono y el Nitrógeno, son emitidos a la atmosfera, producto de la combustión generada en los sistemas de reformación de gases, generadores de vapor y scrubers, los cuales a su vez generan grasas y aceites derramados en los alrededores de su ubicación.

En el perímetro interno de la planta se encuentran ubicadas sub.estaciones eléctricas, encargadas de generar la energía eléctrica necesaria para el funcionamiento de los equipos y maquinarias del proceso productivo de briquetas, dichas sub.estaciones representan un área potencial de contaminación ambiental ya que en estas utilizan transformadores y capacitores contentivos de PBCs, el cual es agente contaminante de alta peligrosidad.

Métodos.

El desconocimiento o falta de conciencia ambientalista (cultura-valores) por parte del personal obrero sobre la manipulación y disposición final de desechos peligrosos y materiales peligrosos tanto recuperables como no recuperables, divulgados por el Dpto. De Gestión Ambiental de la empresa, en su plan de manejos de excedentes industriales puede conllevar a sanciones por parte del Ministerio del Poder Popular para el Ambiente hacia la Empresa.

Regularmente se le hace mantenimiento mecánico preventivo y correctivo a los distintos componentes de la planta, generándose chatarras ferrosas y cantidades elevadas de grasas y aceites procedentes del proceso productivo, los cuales son dispuestos en los patios de desechos de forma inadecuada originado por falta de interés y entrega por el personal de mantenimiento, tomando como base dicha aseveración la observación directa llevada a cabo por medio de visitas a la Planta.

El mantenimiento eléctrico y pruebas de instrumentación realizadas a los equipos de la planta requiere de la utilización de sustancias agotadoras de la capa de ozono, como es el caso de la fórmula 3000, utilizada como desengrasante, la cual genera degradaciones al ambiente mientras que representa un producto dañino al entrar en contacto directo con el operador.

Otro aspecto muy importante son las modificaciones o cambios que ha sufrido el diseño original de la planta, que se ha implementado en función de buscar una mayor productividad, y por lo cual se han realizados propuestas en razón de cambios necesarios en el área de reformación a vapor, la cual representa una fuente importante de las emisiones de la planta.

Mano de Obra.

El bajo nivel de cultura ambiental por parte de los trabajadores de la planta se ve reflejada en la poca sensibilidad con el ambiente, y en el cumplimiento de las normativas ambientales establecidas en la legislación nacional, las cuales son divulgadas por el personal del Dpto. Gestión Ambiental a través de charlas semanales, el buen desempeño, conocimiento y motivación del personal obrero son un factor importante en el mantenimiento de las instalaciones y áreas de trabajo las cuales deben de mantenerse en condiciones de orden y limpieza de manera permanente.

Materiales.

Los Materiales y/o sustancias, utilizadas en el proceso como materias primas, componentes activadores, reguladores y controladores del proceso, presentan características físico-químicas que las ubican como posibles agentes contaminantes ambientales si no son manipuladas y supervisadas de forma correcta, entre estas sustancias se pueden observar el mineral de hierro generador de partículas totales suspendidas, el Cesio 137 encontrado en las fuentes radioactivas, los catalizadores de zinc y níquel en los reformadores, los aceites y grasas utilizados en los sistemas hidráulicos, el cloro, la soda caustica, el acido sulfúrico utilizados en el tratamiento de las aguas, entre otros, los cales una vez utilizados se les debe designar la disposición final correcta, estipulada por las normativas ambiéntales.

CAPITULO VI

Análisis de los resultados

En la Planta de Briquetas de C.V.G FERROMINERA ORINOCO, perteneciente a la Gerencia General de Operaciones Siderúrgicas, se realizó la recolección de información durante los meses de Abril, Mayo, Junio y Julio de las Fuentes de Contaminación Ambiental, en los turnos de trabajo de 7

a.m. a 3 pm.

A partir de la lista Maestra de Aspectos Ambientales, elaborada por los Ingenieros José Rodríguez y William Palacios del Dpto. de Gestión Ambiental de C.V.G Ferrominera Orinoco, (ver tabla Nº1) la cual clasifica a los aspectos ambientales, por códigos, tipo, peligrosidad y significancia, Se han determinado los agentes ambientales relacionados con cada uno de estos aspectos, y su ubicación especifica.

A continuación se presentan en tablas distribuida por áreas, las distintas fuentes de contaminación ambiental, especificadas por agente y su clasificación como aspecto, su tipología, su ubicación especifica en cada una de las áreas del proceso de producción de briquetas, su función y/o utilización en el proceso y por último la simbología con la cual se ha identificado cada agente y/o aspecto ambiental, como objetivos específicos de el presente informe.

6.1) Fuentes de contaminación ambiental ubicadas en el proceso de producción de briquetas de C.V.G F.M.O.

INTERPRETACIÓN DE LOS RESULTADOS: AREA 1000: SISTEMA DE MANEJO DE OXIDO.

De acuerdo a los resultados mostrados en las tablas Nº 1 y 2, se observa que las fuentes de contaminación ambiental ubicadas en el área de manejo de óxidos del proceso de producción de briquetas fueron: Las Luminarias, el Mineral de Hierro Derramado y Las PTS de Mineral de Hierro observados en todo el perímetro demarcado por las cintas transportadoras, y zonas adyacentes, Las Radiaciones Ionizantes provenientes de los desplay de pesaje en las cintas JD-1008 y 1016, Los Recipientes Contaminados con Sustancias Peligrosas, Las Aguas con Sedimentos de Mineral de Hierro, La Energía Eléctrica, Los Gases de Combustión emitidos por Equipos Fijos y Las Gomas y Correas de las cintas transportadoras. (Ver Tablas Nº 1 y 2 y layout de la planta). Entre los aspectos ambientales más significativos ubicados en el área de manejo de óxidos se encuentran el mineral de hierro derramado y las partículas totales suspendidas de mineral de hierro, producto del movimiento del mineral en su traslado en las cintas transportadoras, las radiaciones ionizantes de isotopos de cesio 137, los efluentes contaminados con sedimentos de mineral de hierro, generados por el lavado de las cintas transportadoras y los equipos livianos y pesados que presentan acumulación de polvo, los recipientes contaminados con aceites y grasas utilizados en los motores de las cintas transportadoras y los gases de combustión emitidos por los equipos fijos. Observándose que de un total de 10 agentes Ambientales detectados, el 60% son Significativos y el 40% restante son No significativos. (Ver grafico Nº1). Según su peligrosidad los agentes detectados como peligrosos fueron: El cesio 137, Los Recipientes Contaminados con Aceite Lubricante y los Gases de Combustión a partir de disel. (Ver grafico Nº2). Determinándose también su tipología de acuerdo a la lista maestra de aspectos ambientales (ver grafico Nº3).

Grafico Nº 1: Aspectos Significativos y No Significativos ubicados en el área 1000: manejo de óxidos de Plantas de Briquetas de C.V.G F.M.O

Grafico Nº 2: Aspectos Peligrosos y No Peligrosos ubicados en el área 1000: manejo de óxidos de Plantas de Briquetas de C.V.G F.M.O

Grafico Nº3: Tipos de Aspectos Ambientales ubicados en el área 1000: manejo de óxidos de Plantas de Briquetas de C.V.G F.M.O

INTERPRETACIÓN DE LOS RESULTADOS: AREA 2000: REDUCCION DIRECTA.

De acuerdo a los resultados mostrados en las tablas Nº 3 y 4, las fuentes de contaminación ambiental ubicadas en el área de Reducción del proceso de producción de briquetas fueron: Las Luminarias y el Mineral de Hierro Derramado, observadas en todo el perímetro, Las Radiaciones Ionizantes ubicadas en el Rompedor superior piso 4 del reactor, mezzanina superior y mezzanina inferior piso 3 del reactor, Rompedor inferior piso 1 y Piernas del reactor, Los Gases Contaminantes bustle y metano en los pisos: 5, 6 y 7 del reactor y el gas inerte en los pisos 1 y 7 del reactor, Las PTS de Mineral de Hierro, Los Recipientes Contaminados con Sustancias Peligrosas, los trapos y guantes contaminados con estas y Los Aceite Derramado detectados en el perímetro comprendido por los pisos del 1 al 9 del reactor, Las Aguas con Sedimentos de Mineral de Hierro y La chatarra Ferrosa. (Ver Tablas Nº 3 y 4 y layout de la planta).

Entre los aspectos ambientales más significativos ubicados en esta área se encuentran el mineral de hierro derramado y las partículas totales suspendidas de mineral de hierro, producto del movimiento del mineral en su traslado en las cintas transportadoras hasta el reactor ubicándose este agente en todos los pisos del reactor, las radiaciones ionizantes de isotopos de cesio 137, utilizadas como censores controladores del volumen del flujo de mineral, también se ubicaron los Gases Contaminantes como el gas bustle y el Gas Metano utilizado para prevenir la metanacion durante el proceso de reducción directa, y el gas Inerte utilizado como sello del reactor, los recipientes contaminados con sustancias peligrosas, aceites y grasas derramadas y trapos y guantes contaminados, los efluentes contaminados con sedimentos de mineral de hierro, Producto de filtración del tanque de drenaje por rebose que contiene el exceso de agua proveniente de la torre de enfriamiento y la Chatarra Ferrosa

obtenida como producto del mantenimiento del reactor y sus partes. Observándose que de un total de 11 aspectos Ambientales detectados, 9: (67%) son Significativos y 3(33%) son No Significativos (ver grafico Nº4). Según su peligrosidad los aspectos ambientales detectados como peligrosos fueron: las radiaciones de cesio 137, los Gases de Contaminantes: monóxido y dióxido de carbono y el metano, Los Recipientes Contaminados con grasas y aceites, el aceite derramado, los guantes y trapos contaminados con sustancias peligrosas, (Ver Grafico Nº5). Determinándose también su tipología de acuerdo a la lista maestra de aspectos ambientales (ver grafico Nº6).

Grafico Nº 4: Aspectos Significativos y No Significativos ubicados en el área 2000: Reducción Directa de Plantas de Briquetas de C.V.G F.M.O

Grafico Nº 5: Aspectos Peligrosos y No Peligrosos ubicados en el área 2000Reduccion Directa de Plantas de Briquetas de C.V.G F.M.O

Grafico Nº 6: Tipos de Aspectos Ambientales ubicados en el área 2000: Reducción Directa de Plantas de Briquetas de C.V.G F.M.O

INTERPRETACIÓN DE LOS RESULTADOS: AREA 3000: MANEJO DE PRODUCTO.

De acuerdo a los resultados mostrados en las tablas Nº 5 y 6, se observa que las fuentes de contaminación ambiental ubicadas en el área de de las maquinas Briquetadoras en el proceso de producción de briquetas fueron: Gases Contaminantes (monóxido de carbono) emitido por los motores de las maquinas briqueteadoras, Las Luminarias, en todo el perímetro de las maquinas briqueteadoras y sus alrededores, el agua con sedimentos de briquetas, generada en el proceso de enfriamiento de las briquetas al salir de las maquinas briqueteadoras, Las Radiaciones Ionizantes ubicadas en los desplay de pesaje de las cintas transportadoras JD-3000-A/B, Los Recipientes Contaminados con Sustancias Peligrosas, los trapos y guantes contaminados, y Los Aceite Derramado, (Ver layout de la planta)

Entre los aspectos ambientales más significativos ubicados en esta área se encuentran las radiaciones ionizantes de isotopos de cesio 137, utilizadas en los desplay de las balanzas de pesajes de las cintas transportadoras, las aguas con sedimentos de finos de briquetas y los gases de combustión emitidos por los equipos fijos (motores de las maquinas briqueteadoras), Los recipientes contaminados con sustancias peligrosas, aceites y grasas derramadas y trapos y guantes contaminados, detectados en el perímetro. Observándose que de un total de 10 aspectos Ambientales detectados el 90% son Significativos y el (10%) restante son No Significativos (ver grafico Nº7). Según su peligrosidad los agentes ambientales detectados como peligrosos y de mayor relevancia fueron, los gases contaminantes, las radiaciones de cesio 137, Los Recipientes Contaminados con grasas y aceite y las grasas derramadas en todo el

perímetro. (Ver grafico Nº8.). De acuerdo a la tipología establecida en la lista maestra de aspectos ambientales se determino los diferentes tipos de aspectos ambientales presentes en el área 3000 (ver grafico Nº9).

Grafico Nº 7: Aspectos Significativos y No Significativos ubicados en el área 3000: Maquinas Briqueteadoras de Plantas de Briquetas de C.V.G F.M.O

Grafico Nº 8: Aspectos Peligrosos y No Peligrosos ubicados en el área 3000: Maquinas Briqueteadoras de Plantas de Briquetas de C.V.G F.M.O

Grafico Nº9: Tipos de Aspectos Ambientales ubicados en el área 3000.

Maquinas Briqueteadoras de Plantas de Briquetas de C.V.G F.M.O

INTERPRETACIÓN DE LOS RESULTADOS: AREA 4000: REFORMACION A VAPOR.

De acuerdo a los resultados mostrados en las tablas Nº 7 y 8, se observa que las fuentes de contaminación ambiental ubicadas en el área de reformación a vapor del proceso de producción de briquetas fueron: el gas metano utilizado en los reformadores para su precalentamiento, Los gases contaminantes emitidos por las chimeneas de cada uno de 3 los reformadores del área, las sustancias químicas contenidas en los catalizadores de níquel utilizados en los tubos catalíticos y tuberías de los reformadores, la chatarra ferrosa y las Luminarias instaladas en todo el perímetro del área. (Ver layout de la planta).

Entre los aspectos ambientales más significativos ubicados en esta área se encontraron las emisiones de gases contaminantes como el monóxido y el dióxido de carbono, los reactivos químicos sólidos como los catalizadores de níquel, los efluentes contaminados con sustancias químicas y la chatarra ferrosa generada en el proceso de mantenimiento de cada reformador y calentador. Se observo que de un total de 6 aspectos Ambientales detectados el 83% son Significativos y el (17%) restante son No Significativos (ver grafico Nº10). Según su peligrosidad estos mismos agentes ambientales fueron detectados como peligrosos y de mayor relevancia en el área. (Ver grafico Nº11.). De acuerdo a la tipología establecida en la lista maestra de aspectos ambientales se determino los diferentes tipos de aspectos ambientales presentes en el área 4000.). De acuerdo a la tipología establecida en la lista maestra de aspectos ambientales se determino los diferentes tipos de aspectos ambientales presentes en el área (ver grafico Nº12).

Grafico Nº 10: Aspectos Significativos y No Significativos ubicados en el área 4000: Reformación a Vapor de Plantas de Briquetas de C.V.G F.M.O

Grafico Nº 11: Aspectos Peligrosos y No Peligrosos ubicados en el área 4000: Reformación a Vapor de Plantas de Briquetas de C.V.G F.M.O

Grafico Nº 12: Tipos de Aspectos Ambientales ubicados en el área 4000: Reformación a Vapor de Plantas de Briquetas de C.V.G F.M.O

INTERPRETACIÓN DE LOS RESULTADOS: AREA 5000: ALMACEN DE PRODUCTO.

De acuerdo a los resultados mostrados en las tablas Nº 9, se observa que las fuentes de contaminación ambiental ubicadas en el área de almacenamiento de producto, transporte y apilamiento del proceso de producción de briquetas fueron: Las Luminaria en todo el perímetro de las cintas transportadoras, Las Radiaciones Ionizantes ubicada una en cada una de la cintas transportadoras provenientes de las maquinas briquetadoras, las Briquetas y finos derramados en los bordes de las cintas producto del movimiento del mineral en las cintas transportadoras y del cernido, las Gomas y Correas de las cintas transportadoras producto del mantenimiento de estas. (Ver layout de la planta).

Entre los aspectos ambientales más significativos ubicados en esta área se, las radiaciones ionizantes de isotopos de cesio 137, utilizadas en los desplay de las balanzas de pesajes de las cintas transportadoras y los recipientes contaminados con aceite los cuales fueron utilizados para el almacenamiento de aceites para las cintas transportadoras y que ya han cumplido su función. Observándose que de un total de 5 aspectos y agentes Ambientales el 63% son Significativos y el 37% restante son No significativos. (Ver grafico Nº 13). Según su peligrosidad los agentes ambientales detectados como peligrosos fueron los mismos significativos: El cesio 137 y Los Recipientes Contaminados con Aceite Lubricante. (Ver grafico Nº14). De acuerdo a la tipología establecida en la lista maestra de aspectos ambientales se determino los diferentes tipos de aspectos ambientales presentes en el área 5000 (ver grafico Nº15).

Grafico Nº 13: Aspectos Significativos y No Significativos ubicados en el área 5000: Manejo de Producto de Plantas de Briquetas de C.V.G F.M.O

Grafico Nº 14: Aspectos Peligrosos y No Peligrosos ubicados en el área 5000: Manejo de Producto de Plantas de Briquetas de C.V.G F.M.O

Grafico Nº15: Tipos de Aspectos Ambientales ubicados en el área 5000: Almacenamiento del producto-transporte y apilamiento, de Plantas de Briquetas de C.V.G F.M.O

INTERPRETACIÓN DE LOS RESULTADOS: AREA 6000: SERVICIOS UTILITARIOS.

De acuerdo a los resultados mostrados en las tablas Nº 10 y 11, las fuentes de contaminación ambiental ubicadas en el área de servicios utilitarios (generación de gas inerte, vapor y tratamiento de aguas) del proceso de producción de briquetas fueron: Las Luminarias en todo el perímetro, Desechos sólidos de origen industrial asimilables a domésticos, encontrados en las cabinas ubicadas en las adyacencias de las caldera la cual funciona como sala de control del proceso de tratamiento de agua y producción de gas inerte, Los reactivos y/o sustancias químicas como el fosfato, el amoniaco, el eliminox y el nitrógeno liquido, ubicados en las calderas I y II, la cal hidratada, el alumbre, el fosfato, el cloro, el sulfato de aluminio, y la sal industrial, encontrados en la sala química de esta rea el fosfato, la soda caustica, el cloro y el acido sulfúrico utilizados en la torre de enfriamiento, los Recipientes Contaminados con Sustancias Peligrosas y los trapos y guantes contaminados con estas encontrados en la sala química y en las adyacencias de los tanques de tratamiento de agua, así también de esta área se generan efluentes contaminados con reactivos y/o sustancias químicas, ubicados en el drenaje de la misma, los cuales son ligeramente tratados en la piscina de neutralización antes de ser vertidos en los drenajes finales, Partículas Totales Suspendidas, producto del transporte de Briquetas en el perímetro aéreo de esta área, y gases contaminantes :monóxido y dióxido de carbono, emitidos por cada una de las calderas del área. (Ver layout de la planta). Entre los aspectos ambientales más significativos ubicados en esta área se encuentran los reactivos y sustancias químicas, los efluentes contaminados con estos, las emisiones de gases contaminantes emitidos en esta área, los desechos industriales asimilables a domésticos, y las partículas totales suspendidas, Observándose que de un total de 7

aspectos y agentes Ambientales detectados, el 86% son Significativos y el 14% restante son No significativos. (Ver grafico Nº 16) y según su peligrosidad los agentes ambientales detectados como peligrosos fueron los mismos nombrados anteriormente como significativos (ver Grafico Nº 17). .). De acuerdo a la tipología establecida en la lista maestra de aspectos ambientales se determino los diferentes tipos de aspectos ambientales presentes en el área 6000 (ver grafico Nº18).