INSTITUTO POLITECNICO NACIONAL

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MONITOREO DEL ENVASADO DE UNA PURIFICADORA DE AGUA POR MEDIO DE UN PLC, PARA MEJORAR LA PRODUCCION.

TESIS

QUE PARA OBTENER EL TITULO DE INGENIERO QUIMICO INDUSTRIAL

PRESENTA

JUAN DANIEL RUIZ REYES

ASESOR

M. EN. E. ARMANDO TONATIUH AVALOS BRAVO

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AGRADECIMIENTOS

Gracias Dios por permitirme vivir y a si alcanzar mis metas y sueños, termino un ciclo de mi vida el cual me dio muchas alegrías y tristezas, me costó pero por fin, he terminado mi carrera.

A mis padres se los agradeceré toda mi vida por ayudarme a realizar este sueño y esta meta que me propuse, no lograre pagarles todo lo que me dieron y me apoyaron, los amo demasiado.

A mis hermanos que aunque me hagan enojar saben que los quiero mucho y siempre podrán contar conmigo en las buenas y en las malas.

A mis tíos y tías que me apoyaron también a realizar este sueño también estoy en deuda con ellos y se los agradezco infinitamente.

A mis sobrinos que son un motivo para salir a delante.

A mi novia que amo con todo mi ser y que me ayuda a ser mejor día con día, cada logro es para los dos no solo es mío.

A toda mi familia en general, por sus buenas vibras y su apoyo en todos los momentos. A mis amigos que me hicieron pasar los mejores momentos dentro de mi carrera, y que me ayudaron cuando tuve algún problema.

A la ESIQIE que es la mejor escuela pude tener, y que me ayudo hacer profesionista. Al IPN que es una gran institución, y que además siempre estaré orgulloso de pertenecer. A todos mis maestros que me educaron, incluso cuando yo no quería, gracias por formar parte de mi educación.

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ÍNDICE

1. CAPITULO 1 PURIFICACIÓN DEL AGUA, METODOLOGIA Y ESPECIFICACIONES

8 1.1 Las especificaciones sanitarias que se deben de cumplir, para la

buena purificación del agua que consumimos

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1.1.1 Especificaciones sanitarias 8

1.1.2 Productoras de Agua 11

1.1.3 Especificaciones sanitarias de producto 14

1.1.4 Información documental 17

1.2 Condiciones del muestreo y condiciones del etiquetado del producto a envasar

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1.2.1 Etiquetado 21

1.2.1.2 Lista de ingredientes 22

1.2.1.3 Instrucciones para el uso, conservación o preparación 23

1.2.1.4 Información nutrimental 23

1.2.2 Lote 25

1.2.3 Envase y embalaje 26

1.3 Equipos para una buena purificación del agua 27

1.3.1 Filtros de lecho profundo 28

1.3.1.1 Granulometría o tamaño de partícula 29

1.3.1.2 Propiedades 29

1.3.2 Filtros de carbón activado 30

1.3.3 Suavizadores 39

1.3.4 Sistema de Osmosis Inversa 42

1.3.5 Lámparas de luz ultravioleta 44

2 CAPITULO 2 “INSTRUMENTACION EN EL ENVASADO DEL

PRODUCTO” 45

2.1 Envasado del agua 45

2.2 Instrumentación 48

2.2.1 Sensores 49

2.2.2 Instrumentos de nivel 52

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2.2.4 Controlador 56

2.2.5 Elemento final de control 57

2.2.6 Válvulas 58 2.2.7 Proyecto 64 2.2.7.1 Principio de funcionamiento 65 2.2.7.2 Envasado 67 2.2.7.3 Tapado 68 2.2.7.4 Sellado 69 2.2.8 Configuración del PLC 69

3 CAPITULO 3 “CONTROL DEL PROCESO DE ENVASAO

ATRAVEZ DE UN PLC” 74

3.1 PLC (Controlador lógico programable 74

3.1.1 Campos de aplicación 76 3.1.1.1 Memoria 80 3.1.1.2 CPU 81 3.1.2 Interfaces 82 3.1.3 Dispositivos periféricos 84 3.1.4 Funcionamiento de un PLC 84 3.2 PLC S7-200. CPU 224 AC/DC/Relé 88 3.2.1 Ventajas del PLC S7-200 90

4 CAPITULO 4 “PROPUESTA DEL COSTO DEL PROYECTO” 91

4.1 Costo de los equipos de purificación 92

4.1.1 Instalación de los equipo de purificación 92

4.1.2 Mejor cotización de los equipos e instalación 93

4.2 Costo de la instrumentación 94

4.2.1 Costo de la instalación 94

4.2.2 Costo total del proyecto 95

Conclusiones 96

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INTRODUCCION

A pesar de nuestra absoluta necesidad de respirar aire puro, nada es más importante para nosotros que la calidad del agua que bebemos, aunque desde luego, necesitamos agua limpia también para otros usos.

Todas las poblaciones más importantes del mundo antiguo y moderno se desarrollaron a orillas del agua. Principalmente en ríos. Como lo es la civilización Egipcia en el Nilo, Mesopotamia entre los ríos Éufrates y Tigris.

En nuestro país, hay claros ejemplos como lo son los aztecas, en el valle de México, cubierto por lagos. Los Toltecas a las orillas del rio Tula. Y como estos hay muchos más ejemplos.

El interés por la calidad del agua no es nuevo. A través de la historia de la civilización, la preocupación por la disponibilidad de agua potable ha jugado un papel importante en el asentamiento de la población y en el modo en que esos asentamientos se convirtieron en las ciudades de hoy.

Este tema, que vamos a tratar, centra su atención en asegurar la calidad del agua para consumo humano y su embotellamiento para su comercialización.

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El Negocio del Agua Embotellada ha mostrado un crecimiento constante. Se calcula que en todo el mundo se consumen 126 mil millones de litros de agua embotellada al año. México adquirió el Segundo Lugar Mundial en Venta de Agua Embotellada durante 2010, mercado que asegura su inversión por ser un producto de primera necesidad y altamente demandado.

Los siguientes capítulos que se verán, tratan del proceso de purificación del agua y de su embotellado para su distribución.

JUSTIFICACIÓN

México es rico en agua dulce, pero a diferencia de otros países, que potabilizan su agua, de la red municipal para que llegue a ser de consumo humano. Que solo con abrir su grifo consiguen la calidad del agua requerida para poder consumirla. En México es diferente, el agua que es destinada para el consumo humano, no se toma directamente del grifo, ya que no cumple con las normas establecidas para su consumo. La purificación del agua para consumo humano, en nuestro país, está a cargo de grandes empresas de renombres, las cuales las ofrecen para su comercialización, en presentaciones de litro o medio litro.

Aunque hay competencia gracias a las purificadoras locales, pero están venden su producto en presentaciones de veinte litros.

Pero no le compiten a las grandes empresas en lo que es más negocio en las presentaciones de menor tamaño. Además que la mayoría no gusta para el público, esto se debe a que no cuentan con un sistema de purificación, que cumpla al 100% con las características del agua.

Por eso el fin este proyecto, es la propuesta de un sistema de purificación que cumpla con una excelente calidad del agua, y el monitoreo del envasado a través de un PLC, para su comercialización en el mercado.

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OBJETIVO GENERAL

Monitorear el envasado del agua y purificación de la misma por medio de un PLC, para acelerar la producción. Cumpliendo con lo establecido en la NORMA OFICIAL MEXICANA NOM-201-SSA1-2002, PRODUCTOS Y SERVICIOS. AGUA Y HIELO PARA CONSUMO HUMANO, ENVASADOS Y A GRANEL. ESPECIFICACIONES SANITARIAS.

OBJETIVOS ESPECÍFICOS

 Por medio de los equipos de purificación, asegurar la calidad del agua, cumpliendo con los requerimientos de la NORMA OFICIAL MEXICANA NOM-201-SSA1-2002, PRODUCTOS Y SERVICIOS. AGUA Y HIELO PARA CONSUMO HUMANO, ENVASADOS Y A GRANEL. ESPECIFICACIONES SANITARIAS.

 Cumplir con las especificaciones sanitarias del proceso de envasado, desde el llenado, tapado y estampado del producto. Todo referente a la NORMA OFICIAL MEXICANA NOM-201-SSA1-2002.

 Implementar el control por medio de un PLC para optimizar la mano de obra y acelerar la producción.

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CAPITULO 1

PURIFICACIÓN DEL AGUA, METODOLOGIA Y ESPECIFICACIONES.

Como ya se había mencionado el agua es el vital líquido que todos los seres humanos necesitamos para vivir. Pero no toda el agua que encontramos la podemos utilizar para beber.

En la actualidad el agua tiene que pasar por un sistema de purificación para que esta la podamos ingerir. Dicho sistema de purificación se tiene que llevar acabo de acuerdo a los parámetros permisibles, para poder considerar que el agua que vamos a tomar se apta para el consumo humano.

1.1 Las especificaciones sanitarias que se deben de cumplir, para la buena purificación del agua que consumimos.

En nuestro país nos basamos para determinar que el agua es de buena calidad para el consumo humano, gracias a la NORMA OFICIAL MEXICANA NOM-201-SSA1-2002, PRODUCTOS Y SERVICIOS. AGUA Y HIELO PARA CONSUMO HUMANO, ENVASADOS Y A GRANEL. ESPECIFICACIONES SANITARIAS.

La norma nos habla en su apartado seis de las especificaciones sanitarias, las cuales son las siguientes.

1.1.1 Especificaciones sanitarias

 El equipo, tuberías, tanques de almacenamiento o cualquier otra superficie que entre en contacto directo con el producto o materia prima se deben limpiar y desinfectar con la frecuencia que determinen las condiciones del

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establecimiento, proceso y equipo de tal forma que se garantice la eliminación de riesgos asociados.

 Cuando en un mismo equipo se elaboren distintos productos, se debe desinfectar antes del proceso de agua o hielo.

 El agua que se utilice para propósitos no relacionados con el producto, debe transportarse por tuberías diferentes, separadas, sin que haya alguna conexión ni sifonado de retroceso con las tuberías que transportan el agua potable y de proceso.

 Además de lo establecido en la NOM-026-STPS-1998 del Apartado de referencias, las tuberías que conduzcan agua en distintas etapas del proceso o fluidos diferentes de ésta, se deben identificar de acuerdo con el código propio de la empresa, que debe proporcionarse durante la verificación. Cualquier forma de identificación debe ser visible para el personal.

 Las cisternas o tanques de almacenamiento deben estar protegidos contra la contaminación, corrosión y permanecer tapados. En el caso de las cisternas, las tapas deben estar a una altura mínima de 10 centímetros del piso y su diseño debe evitar la entrada de agua, materia extraña o polvo al interior. Las paredes interiores de las cisternas o tanques deben ser o estar revestidas en su totalidad de material impermeable no tóxico, liso y fácil de lavar y desinfectar, las uniones deben ser fáciles de limpiar. En caso de que la cisterna o tanque de almacenamiento de producto terminado cuente con respiradero, éste debe contar como mínimo con un filtro que impida la contaminación del producto.

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 En el interior de las cisternas o tanques de almacenamiento de la materia prima no debe existir suciedad ni cualquier tipo de materia extraña.

 El productor y el comercializador de agua o hielo, cada uno dentro del ámbito de su responsabilidad deben observar que las sustancias empleadas para la eliminación de plagas en cualquier área de proceso, cumplan con las disposiciones y especificaciones establecidas en el Catálogo Oficial de Plaguicidas vigente.

 Los sanitarios deben encontrarse fuera de las áreas de proceso y sin comunicación directa con éstas.

 Durante la verificación sanitaria, sólo se podrá abrir la cisterna o tanque de almacenamiento de producto terminado en caso de anomalía sanitaria.

 Deben existir procedimientos escritos para la realización de las operaciones de limpieza y desinfección que especifiquen como mínimo: productos usados, concentraciones, tiempos de contacto, enjuagues y medidas para evitar la contaminación de los equipos, utensilios o productos.

 Deben existir programas que determinen la calendarización de la aplicación de los procedimientos, así como el mantenimiento del equipo, mismos que contengan como mínimo: periodicidad y actividad a realizar.

 Las sustancias y equipos que se utilicen en la desinfección del agua deben lograr como mínimo un porcentaje de reducción de organismos coliformes totales de 99,99%.

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 El proceso se debe registrar en bitácoras cuyo contenido se establece para cada modalidad de producción, mismas que se deben conservar por lo menos durante un año.

 Cuando las bitácoras o registros se elaboren por medios electrónicos, éstos deben contar con respaldos que aseguren la veracidad de la información y un procedimiento para la prevención de acceso y correcciones no controladas.

 Toda la documentación señalada debe estar a disposición de la autoridad sanitaria.

1.1.2 Productoras de Agua.

 Para el manejo de la materia prima, las conexiones de carga y descarga deben permanecer cerradas de manera que no existan fugas, debiendo contar con llave o candado que no permita la manipulación del equipo o producto por personas ajenas a la producción o a la verificación.

 Se debe contar con un sistema que evite que el agua lista para envasarse y el agua en proceso entren en contacto.

 Próximas al área de producción, deben existir instalaciones exclusivamente para el lavado y desinfección de las manos con jabón líquido, agua o solución desinfectante y de un medio higiénico para el secado de manos.

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 El lavado de los envases debe hacerse en un área específica cerrada dentro de la planta. Se deben tomar las medidas necesarias para evitar que los envases se vuelvan a contaminar.

 Durante el lavado de los envases, debe evitarse la acumulación de humo, polvo y vapores.

 Para el caso de envases no retornables vacíos, éstos deberán almacenarse en condiciones higiénicas, protegidos del polvo, fauna nociva y materia extraña. No deben entrar en contacto directo con el piso. En el caso de botellas y garrafones, previo a su llenado deben ser sometidos a un proceso de limpieza interna que garantice su inocuidad.

 Todos los tapones deberán ser nuevos y de materiales no tóxicos.

 Todos los tapones deben ser mantenidos durante todo el proceso en condiciones higiénicas, libres de polvo y de materia extraña. En caso de contaminación accidental éstos deberán limpiarse y desinfectarse con soluciones que no modifiquen, reaccionen o alteren sus características y evitando la contaminación por arrastre.

 El área de llenado debe mantenerse aislada con material sanitario de las demás áreas y los accesos deben estar protegidos de manera que se evite la contaminación.

 El anhídrido carbónico que se agregue al producto debe ser grado alimentario.

 En el caso de productos envasados en botellas o garrafones, cuando se encuentren listos para la venta, deben al menos estar cerrados con tapa inviolable o tapa con sello o banda de garantía.

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 En caso de que la planta suministre o expenda agua a granel, debe colocar letreros con leyendas preventivas de manera visible para el consumidor, en los que se señale el riesgo que representa para la salud el llenado de envases sucios y el transporte y manejo de los envases destapados, la forma correcta de lavar y desinfectar los envases. Las letras deben tener un tamaño de 0,5 centímetros de altura como mínimo y ser de colores contrastantes.

 En el caso de que el productor envase directamente de una obra de captación de una fuente de abastecimiento, además de cumplir con lo que señala el Reglamento, debe cumplir con lo siguiente:

 No deben construirse obras de captación en fuentes de abastecimiento cuyas cargas de contaminantes por su magnitud y peligrosidad pongan en riesgo la salud humana.

 La fuente de abastecimiento y las obras de captación deben protegerse mediante cerca de malla de alambre o muros, con la altura o distancia suficiente que impida la deposición de desechos sólidos, líquidos o excretos y el paso de animales. Sólo se permitirá el acceso a personal autorizado.

 La fuente de abastecimiento y obras de captación deben protegerse de contaminación exterior debida a escurrimientos o infiltraciones de agua u otros vectores.

 Cesar temporalmente la producción, cuando se detecte que la materia prima está fuera de alguna especificación de la presente Norma,

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reiniciándose hasta que la calidad de la materia prima haya retornado a su normalidad.

1.1.3 Especificaciones sanitarias de producto.

Los productos objeto de este ordenamiento, deben cumplir con las siguientes especificaciones:

 La materia prima al inicio del proceso de los productos objeto de esta Norma, debe cumplir como mínimo con las especificaciones sanitarias que se establecen en la NOM-127-SSA1-1994. En caso de no ser así, el producto terminado además de cumplir con las especificaciones que se establecen en esta norma, debe cumplir con los límites máximos para bario, cromo y plaguicidas que se establecen en la norma arriba citada.

 Organolépticas y físicas. Especificación

Olor Inodoro

Sabor Insípido

Límite Máximo

Color 15 unidades de color verdadero * en

la escala de platino cobalto

Turbiedad 5 Unidades de UNT

 Únicamente el producido por sólidos disueltos en el agua.

 Microbiológicas.

Especificación Límite máximo

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 Contaminantes

 Metales pesados o metaloides.

Elemento Límite máximo (mg/L)

Arsénico 0,025 Boro 0,3 Cadmio 0,005 Fluoruros como F- 1,5 Níquel 0,02 Plata 0,1 Plomo 0,01 Selenio 0,01  Otros contaminantes

Sustancia Límite máximo (mg/L)

Cianuros como CN- 0,05

Nitratos como N 10,00

Nitritos como N 0,05

Sustancias activas al azul de metileno

0,5

 Desinfectantes.

Desinfectante Límite Máximo (mg/L)

Agua o hielo

envasados

Cloro residual libre después de un tiempo de contacto mínimo de 30 minutos

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 Subproductos de desinfección del agua.

 Desinfectante utilizado

Subproducto Límite máximo (mg/L)

Cloro Formaldehído 0,9

Trihalometanos totales 0,10

Ozono Formaldehído 0,9

 Coadyuvantes de proceso.

 Cuando se utilice poliacrilamida para realizar floculación su concentración no debe ser mayor a 1mg/L.

 Aditivos

Aditivo Límite máximo

Anhídrido carbónico BPF

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1.1.4 Información documental

 El proceso de los productos objeto de esta Norma debe documentarse en bitácoras o registros, de manera que garantice los requisitos establecidos en las Tablas 1, 2, 3 y 4. Los registros o bitácoras incluyendo los que se elaboren por medios electrónicos deben:

a) Contar con respaldos que aseguren la veracidad de la información y un procedimiento para la prevención de acceso y correcciones no controladas.

b) Conservarse por lo menos durante 1 año y estar a disposición de la autoridad sanitaria cuando así lo requiera.

c) El diseño del formato queda bajo la responsabilidad del particular.

 Información mínima de las bitácoras o registros de las diferentes etapas del proceso y de las buenas prácticas de fabricación en plantas purificadoras de agua.

BITACORA DE: INFORMACION:

Almacenamiento de producto terminado. Primeras entradas-primeras salidas (en su caso). Responsable.

Fecha de monitoreo. Análisis de parámetros sanitarios de la

materia prima.

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Responsable del análisis.

Resultados (color y turbiedad, microbiológicos, fisicoquímicos, metales pesados, contaminantes). Análisis de parámetros sanitarios del

producto terminado.

Fecha.

Responsable del análisis.

Resultados (color y turbiedad, microbiológicos, fisicoquímicos, metales pesados, contaminantes y subproductos desinfección del agua en su caso). Lote (para productos envasados).

Control de fauna nociva a) Por contratación:

Fecha.

Comprobante de fumigación proporcionado por la empresa responsable.

Número de licencia de la empresa que aplica expe0dida por la autoridad correspondiente.

Técnicas y sustancias utilizadas y concentraciones. Responsable.

b) Auto aplicación: Fecha.

Aprobación del responsable técnico expedida por la autoridad correspondiente.

Sustancias utilizadas y concentraciones. Responsable.

Lavado y enjuagado de envases, en su caso.

Sustancias usadas.

Concentraciones. Tiempo de contacto. Temperaturas (en su caso). Limpieza y desinfección del equipo,

utensilios e instalaciones.

19 Fecha. Sustancias usadas. Dosificación. Tiempos de contacto. Responsable.

Proceso Contar con diagramas de bloque en los que se describa

de manera sintética el proceso de elaboración del producto.

Mantenimiento del equipo de desinfección: Operación realizada.

Fecha.

Técnicas o sustancias usadas.

Dosificación y tiempo de contacto en su caso. Responsable.

Hoja técnica o especificaciones del proveedor o fabricante de los equipos de filtración y desinfección.

Tratamiento del agua. Tipo de tratamiento.

Sustancias (en su caso). Dosificación.

Horas acumuladas de operación de la lámpara Ultra Violeta (en su caso).

Fecha. Responsable.

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1.2 Condiciones del muestreo y condiciones del etiquetado del producto a envasar.

El procedimiento de muestreo para los productos objeto de esta Norma, se debe sujetar a lo siguiente:

 Una vez abierta la tapa o cuando la muestra sea de producto a granel, el periodo máximo que debe transcurrir entre la toma de muestra y el inicio del análisis, debe ser de 6 horas. De no ser así se tendrá que mantener la muestra refrigerada.

 La persona que tomará las muestras, se lavará las manos antes de hacer la toma de muestra o en su defecto usará guantes desechables estériles.

 En caso de que la empresa ponga envases a disposición del consumidor, se tomarán las muestras de agua en envases de la compañía.

 Los recipientes para la toma de muestra deben abrirse cerca de la toma de salida, al momento de introducir la muestra y cerrarlos de inmediato. No se debe tocar la boca ni el interior del envase así como el dispositivo de suministro y debe evitarse que la tapa se contamine.

 Debe llenarse siempre el envase en el que se tome la muestra.

 Cuando la empresa no ofrezca el envase, las muestras para análisis microbiológico se tomarán en recipientes estériles.

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1.2.1 Etiquetado

 La información comercial: marca, denominación, declaración de contenido, nombre y domicilio del fabricante o importador y país de origen deben cumplir con lo establecido en los ordenamientos legales aplicables, expedidos por la Secretaría de Economía.

 La información sanitaria que debe figurar en la etiqueta de los productos pre envasados objeto de esta Norma, así como en los envases que pongan las empresas a disposición del consumidor, debe sujetarse a lo siguiente:

 La información contenida en las etiquetas debe presentarse y describirse en forma clara, veraz, ser comprobable y no debe inducir a error al consumidor.

 Las etiquetas que ostenten los productos envasados deben fijarse de manera tal que permanezcan disponibles hasta el momento de su uso y consumo en condiciones normales, y deben aplicarse por cada unidad, envase múltiple o colectivo, con caracteres claros, visibles, indelebles y en colores contrastantes, fáciles de leer por el consumidor en circunstancias normales de compra y uso.

 Los productos destinados a ser comercializados en el mercado nacional, deben ostentar una etiqueta con la información a que se refiere esta Norma en idioma español, independientemente de que también pueda estar en otros idiomas, cuidando de que los caracteres sean al menos iguales en

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tamaño, igualmente ostensibles y colores idénticos o similares a aquellos en los que se presente la información en otros idiomas.

 Cuando en las etiquetas se declaren u ostenten en forma escrita, gráfica o descriptiva que los productos están recomendados, respaldados o aceptados por centros de investigación, asociaciones, entre otros, los cuales deberán contar con reconocimientos nacional o internacional de su experiencia y estar calificados para dar opinión sobre la información declarada. Se deberá contar con el sustento técnico respectivo, el que estará a la disposición de la Secretaría en el momento que lo solicite. Dichas declaraciones deben sujetarse a lo siguiente:

La leyenda debe describir claramente la característica referida, estar precedida por el símbolo o nombre del organismo y figurar con caracteres claros y fácilmente legibles.

1.2.1.2 Lista de ingredientes.

 En la etiqueta de los productos debe figurar la lista de ingredientes, la cual puede eximirse cuando se trate de productos de un solo ingrediente.

 La lista de ingredientes debe ir encabezada o precedida por el término "ingredientes".

 En la lista de ingredientes debe emplearse el nombre específico de los mismos.

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 En el caso del anhídrido carbónico, éste debe reportarse con el nombre común o los sinónimos establecidos en el Acuerdo y sus modificaciones.

1.2.1.3 Instrucciones para el uso, conservación o preparación.

 En cada unidad deben aparecer las siguientes leyendas precautorias: "No se consuma si el sello o banda de garantía se encuentra roto, violado o deteriorado", u otra equivalente. Se exceptúa de esta disposición a los productos que utilicen tapas inviolables.

1.2.1.4 Información nutrimental.

 La declaración nutrimental en la etiqueta es voluntaria, sólo es obligatoria cuando se realice la declaración de alguna propiedad nutrimental, habiéndolo hecho voluntariamente o en cumplimiento de otros ordenamientos legales.

 Cuando se incluya la declaración nutrimental, es obligatorio declarar lo siguiente:

a) Contenido energético;

b) Las cantidades de proteínas, carbohidratos (hidratos de carbono) disponibles y las grasas (lípidos);

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c) La cantidad de sodio;

 No se podrán declarar los nutrimentos que de manera natural provea el producto, a excepción de los mencionados en los incisos a, b y c.

 En las bebidas que ostenten la leyenda "bajas en sales" se debe establecer en la etiqueta qué minerales son los que se encuentran en bajas concentraciones y cuáles son los valores de referencia.

 La declaración nutrimental debe hacerse en las unidades métricas que correspondan y en orden descendente conforme al aporte de nutrimentos del producto. La declaración debe hacerse por 100 gramos o por envase, si éste contiene sólo una porción.

 La declaración sobre el contenido energético, debe expresarse en kJ, de manera adicional, podrá declararse en kcal.

 La declaración sobre la cantidad de proteínas, carbohidratos (hidratos de carbono) y grasas (lípidos), debe expresarse en g.

 La declaración sobre sodio debe expresarse en mg.

 Cuando la declaración numérica sobre vitaminas, minerales y electrolitos se haga en porcentaje de la ingestión diaria recomendada (IDR), debe

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emplearse únicamente la tabla de recomendaciones ponderadas establecida en el Apéndice normativo B de la NOM-086-SSA1-1994.

 Los valores de composición bromatológica que figuren en la declaración de nutrimentos del producto, deben ser valores medios ponderados derivados de análisis, bases de datos o tablas reconocidas internacionalmente.

 La modificación nutrimental que lo caracterice, de conformidad con lo establecido en la Norma Oficial Mexicana NOM-086-SSA1-1994. Bienes y servicios. Alimentos y bebidas no alcohólicas con modificaciones en su composición. Especificaciones nutrimentales.

1.2.2 Lote.

 En el caso de los productos envasados, cada unidad debe llevar grabada o marcada de cualquier modo la identificación del lote al que pertenece, la cual debe permitir la rastreabilidad del producto, estar relacionada con la fecha de elaboración y colocarse en cualquier parte del envase. dicho dato no debe ser alterado u ocultarse en forma alguna.

 Cuando se identifique con el formato de fecha, debe anteponerse la palabra "Lote".

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 En caso de que la compañía ponga envases a disposición del consumidor, las etiquetas deben cumplir con lo señalado en los puntos anteriores, excepto con la identificación de lote.

 Cuando los productos objeto de este ordenamiento se encuentren en un envase múltiple o colectivo para su venta al consumidor, éste debe contar con la información que se refiere la presente Norma Oficial Mexicana, en tanto que los envases individuales deben ostentar en sus etiquetas la misma información o sólo la indicación de lote y la leyenda "No etiquetado para su venta individual".

 Cuando el envase esté cubierto por una envoltura, debe figurar en ésta toda la información necesaria, excepto en los casos en que la etiqueta aplicada al envase pueda leerse fácilmente a través de la envoltura exterior.

1.2.3 Envase y embalaje

 En el caso de producto envasado o cuando la empresa ponga los envases para la venta a granel a disposición del consumidor éstos deben:

 Ser fabricados de material sanitario, inocuo, resistente y que no reaccionen con el producto o alteren sus características físicas o químicas. Sólo podrán ser utilizados para envasar los productos objeto de esta Norma.

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1.3 Equipos para una buena purificación del agua.

Para potabilizar el agua, las poblaciones utilizan plantas de tratamiento y una amplia variedad de tecnologías que van desde el simple desbaste o filtración gruesa, los filtros de arena y la desinfección, hasta procesos químicos y mecánicos de gran complejidad.

La calidad del agua, es un estado de ésta, caracterizado por su composición fisicoquímica y biológica. Este estado deberá permitir su empleo sin causar daño, para lo cual deberá reunir dos características:

Estar exenta de sustancias y microorganismos que sean peligrosos para los consumidores.

Estar exenta de sustancias que le comuniquen sensaciones sensoriales desagradables para el consumo (color, turbiedad, olor, sabor). El criterio de potabilidad del agua depende fundamentalmente del uso al que se la destina (humano, industrial, agrícola, etc.) Agua potable es el agua, ya sea de superficie o subterránea, tratada y el agua no tratada por no estar contaminada. La definición de agua potable se ha ido adaptando al avance del conocimiento científico y a las nuevas técnicas, en especial a las relacionadas con el análisis de contaminantes. La mala calidad del agua afecta a infinidad de actividades vitales, es un bien tan preciado que en la exposición de la Carta Europea del Agua comienza con “Sin agua no hay comida, no hay bebida, ni luz, ni calor, ni lluvia. Sin agua no hay vida posible”.

Para llevar una buena purificación del agua se ocupan equipos para su tratamiento, los que ocuparemos para este proyecto son: filtros de lecho fundido, filtros de carbón activado, suavizadores, sistema de osmosis inversa, lámpara de luz ultravioleta. A continuación, se verán a detalle los sistemas de purificación.

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1.3.1 Filtros de lecho profundo.

El filtro de lecho profundo está compuesto por un lecho filtrante con 5 diferentes tipos de granulometría, válvula de retro lavado, manual construida en termoplástico y tanque de resina en una solo pieza termoplástica y revestida en fibra de vidrio.

El agua pasa a este filtro de sedimentos tipo lecho profundo, el cual elimina los materiales solidos presentes de hasta 30 micras, obteniendo un aspecto claro y transparente.

La arena sílica, zeolita y la antracita producen resultados satisfactorios en la filtración de agua, y pueden usarse en una amplia gama de tamaños y de alturas de cama. La selección del tamaño de la partícula y de la altura de cama es responsabilidad del diseñador, y debe hacerse con base en las condiciones del agua a tratar.

En general, mientras más grueso es un medio filtrante, permite un mayor tiempo de filtrado entre retrolavados. La filtración es función tanto del tamaño del medio filtrante como de la altura de la cama, y la remoción generalmente es mejor con mayores alturas de cama, con menores tamaños de medio filtrante, o con ambos.

En el tratamiento de agua se pueden utilizar filtros de camas simples un solo medio filtrante dual o múltiple.

En las camas duales o múltiples, los medios filtrantes gruesos se colocan en la parte superior y los medios finos en la inferior. Esta colocación se realiza con el objeto de combinar un mayor lapso de filtración con una remoción más fina -característica de un medio fino-. Es necesario seleccionar adecuadamente el rango de tamaños de partícula y la

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densidad de las distintas capas filtrantes, con el objeto de mantener la posición de las capas -las gruesas arriba y las finas abajo- durante la filtración y después de los retro lavados.

En filtros de camas duales o múltiples que utilizan antracita, el tamaño de esta depende del tamaño y de la densidad de la arena u otro material que se coloque bajo la antracita. Si las partículas de la antracita son demasiado pequeñas, pueden ocasionar pérdidas excesivas durante el mínimo retrolavado requerido para limpiar la arena de manera efectiva. Si las partículas de antracita son demasiado grandes, pueden ocasionar un mezclado excesivo de ambas capas en su interface.

1.3.1.1 Granulometría o tamaño de partícula

El tamaño de los medios filtrantes comúnmente se especifica en términos de tamaño efectivo y de coeficiente de uniformidad o en términos del rango del tamaño de partículas. Tamaño efectivo de partícula: Es la abertura de la malla por la cual pasa solo el 10% (en peso) de una muestra representativa del material filtrante. Coeficiente de uniformidad: Es la relación calculada dividiendo la abertura de la malla por la cual pasa un 60% (en peso) de una muestra representativa de un material filtrante entre la abertura de la malla por lo cual pasa solo el 10% (en peso) de la misma muestra.

1.3.1.2 Propiedades

Las principales características de los medios filtrantes deben alta dureza y durabilidad. Deben tener una densidad específica, dureza y solubilidad

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en ácido. Además, deben estar visiblemente libres de partículas ajenas a éstos.

1.3.2 Filtros de carbón activado.

El filtro de carbón activado está compuesto de un lecho que contiene carbón activado que retiene olores y sabores, válvula de retro lavado manual, construida en termoplástico y tanque de resina en una sola pieza termoplástica revestida en fibra de vidrio.

El agua pasa a este filtro para eliminar residuos de cloro, así como un amplia cantidad de contaminantes orgánicos, presentes en el agua incluyendo aquellos causantes del mal olor, color y sabor.

El carbón activado o carbón activo es carbón poroso que atrapa compuestos, principalmente orgánicos, presentes en un gas o en un líquido. Lo hace con tal efectividad, que es el purificante más utilizado por el ser humano.

Los compuestos orgánicos se derivan del metabolismo de los seres vivos, y su estructura básica consiste en cadenas de átomos de carbono e hidrógeno. Entre ellos se encuentran todos los derivados del mundo vegetal y animal, incluyendo el petróleo y los compuestos que se obtienen de él.

A la propiedad que tiene un sólido de adherir a sus paredes una molécula que fluye, se le llama “adsorción”. Al sólido se le llama “adsorbente” y a la molécula, “adsorbato”.

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Después de la filtración -que tiene por objeto retener sólidos presentes en un fluido-, no existe un sólo proceso de purificación con más aplicaciones que el carbón activado. Entre ellas están:

 Potabilización de agua (el carbón retiene plaguicidas, grasas, aceites, detergentes, subproductos de la desinfección, toxinas, compuestos que producen color, compuestos originados por la descomposición de algas y vegetales o por el metabolismo de animales…)

 Deodorización y purificación de aire (por ejemplo, en respiradores de cartucho, sistemas de recirculación de aire en espacios públicos, venteos de drenajes y plantas de tratamiento de agua, casetas de aplicación de pinturas, espacios que almacenan o aplican solventes orgánicos…)

 Tratamiento de personas con intoxicación aguda (el carbón activado se considera el “antídoto más universal”, y se aplica en salas de urgencias y hospitales)

 Refinación de azúcar (el carbón retiene las proteínas que dan color al jugo de caña; el objetivo fundamental de este proceso es evitar que el azúcar fermente y se eche a perder)

 Decoloración de aceites vegetales (como el de coco), glucosa de maíz y otros líquidos destinados a la alimentación

 Decoloración y deodorización de bebidas alcohólicas (como vinos de uva y destilados de cualquier origen)

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 Recuperación de oro (el oro que no se puede separar de los minerales por los procesos de flotación, se disuelve en cianuro de sodio y se adsorbe en carbón activado).

Cualquier partícula de carbón tiene la capacidad de adsorber. Es por ello que algunas personas colocan carbón de leña en el refrigerador para eliminar los olores. Lo mismo sucede si se coloca carbón en un recipiente con agua: elimina color, sabor y olor. O bien, en el campo, las personas queman tortilla y la ingieren para aliviarse de problemas digestivos (como infecciones ligeras, indigestión o flatulencia).

Activar un carbón consiste en hacerlo poroso para ampliar su capacidad de adsorción. Un gramo de carbón de leña tiene un área superficial de alrededor de 50 m2. Con la activación, ésta llega a 600 u 800 m2. Es decir, aumenta entre 12 y 16 veces.

Los átomos de carbono que forman un sólido al que llamamos “carbón”, se ligan entre sí mediante uniones de tipo covalente. Cada átomo comparte un electrón con otros cuatro átomos de carbono (hay que recordar que en las uniones iónicas, el átomo más electronegativo le roba uno o más electrones al otro).

Los átomos que no están en la superficie, distribuyen sus cuatro uniones en todas las direcciones. Pero los átomos superficiales, aunque están ligados con otros cuatro, se ven obligados a hacerlo en menor espacio, y queda en ellos un desequilibrio de fuerzas. Ese desequilibrio es el que los lleva a atrapar una molécula del fluido que rodea al carbón.

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La fuerza con la que el átomo superficial de carbono atrapa a la otra, se llama “Fuerza de London”, que es uno de los siete tipos de “fuerzas de Van der Waals”. Se considera una unión fisicoquímica, suficientemente fuerte para retener al adsorbato, pero no tan fuerte como para considerarla una unión química irreversible que forma una nueva estructura molecular. Por ello, la adsorción es reversible y el carbón activado puede reactivarse para utilizarse de nuevo.

Como dijimos, las moléculas que adsorbe el carbón tienden a ser covalentes; no iónicas, pues estas últimas tratarían de robar o de donar electrones a los átomos de carbono. Las uniones entre átomos de carbono e hidrógeno son covalentes, y es por ello que el carbón es un buen adsorbente de moléculas orgánicas.

No todas las moléculas orgánicas tiendan a ser covalentes. Suelen contener átomos de oxígeno, azufre y otros de alta electronegatividad, que dan tendencia iónica a la parte de la molécula que los contiene. Por otro lado, no todas las moléculas inorgánicas tienden a ser iónicas; también las hay de tendencia covalente. Tal es el caso del dicianuro de oro, que hace del carbón activado una parte esencial del proceso de extracción de este metal precioso.

En teoría, podría activarse cualquier partícula de carbón. No obstante, si el carbón está muy ordenado (como es el caso del diamante o el grafito), es difícil eliminar algunos átomos de carbono para generar poros.

Una manera de clasificar carbones, se basa en el grado de “coquización” u ordenamiento de sus átomos de carbono. Mientras menos ordenados, el carbón es menos duro y puede activarse con mayor facilidad.

Las materias primas más utilizadas para fabricar carbón activado son: maderas poco duras (como la de pino), carbones minerales (ligníticos,

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bituminosos y de antracita) y cáscaras o huesos de vegetales (concha de coco, hueso de aceituna o de durazno, cáscara de nuez).

Los carbones activados fabricados a partir de maderas poco duras, forman poros de diámetro grande, y son particularmente adecuados para decolorar líquidos.

Los que se fabrican a partir de carbones minerales, tienden a formar una amplia gama de poros; suelen ser más adecuados para aplicaciones en las que los compuestos que buscan retenerse son de distintos tamaños moleculares.

Los que parten de cáscaras o huesos duros, forman poros pequeños, y se aplican en el tratamiento de gases o en la potabilización de aguas que provienen de pozos.

El carbón puede producirse en forma de polvo, de gránulos o de pellets cilíndricos.

El polvo sólo se aplica en la purificación de líquidos; el carbón se dosifica en un tanque con agitación y luego se separa del líquido por medio de un filtro adecuado para retener partículas pequeñas (como es el filtro prensa).

En el caso del carbón granular, se produce en diferentes rangos de partícula, que se especifican con base en la granulometría o número de malla. Una malla 4, por ejemplo, es la que tiene cuatro orificios en cada pulgada lineal. Se aplican, tanto en la purificación de líquidos como de gases.

Los pellets se aplican normalmente en el tratamiento de gases, ya que su forma cilíndrica produce una menor caída de presión.

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Para el caso de que se desea un carbón granular o pellet, si la materia prima no es suficientemente dura, se puede re aglomerar con un agente ligante que le imparte dureza para evitar que se rompa al paso del fluido.

El carbón puede activarse mediante procesos térmicos o químicos. Los procesos térmicos consisten en provocar una oxidación parcial del carbón, para lograr que se formen los poros, pero evitando que se gasifique y se pierda más carbón del necesario. Esto ocurre a temperaturas que están entre los 600 y los 1100 °C, y en una atmósfera controlada (que se logra mediante la inyección de una cantidad adecuada de vapor de agua o de nitrógeno).

Los procesos químicos parten de la materia prima antes de carbonizarse. Los reactivos son agentes deshidratantes (como ácido fosfórico) que rompen las uniones que ligan entre sí a las cadenas de celulosa. Después de esta etapa, el material se carboniza a una temperatura relativamente baja (de unos 550 °C) y luego se lava para eliminar los restos de reactivo y de otros subproductos.

Los hornos en los que se activa un carbón térmicamente o en los que se carboniza un carbón previamente tratado con un químico, pueden ser rotatorios o verticales (de etapas).

¿Cuál es la capacidad de adsorción del carbón activado?

La capacidad de un carbón activado para retener una sustancia determinada no sólo está dada por su área superficial, sino por la proporción de poros cuyo tamaño sea el adecuado, es decir, un poco adecuado tiene un diámetro de entre una y cinco veces la molécula de que se va a adsorber.

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Si se cumple esta condición, la capacidad de un carbón activado puede ser de entre el 20% y el 50% de su propio peso.

¿Cómo elimina el carbón activado el cloro libre presente en el agua?

La decloración consiste en un proceso complicado que puede seguir distintos caminos de reacción en los que el CA puede intervenir como reactivo o como catalizador.

El cloro libre puede adicionarse al agua en forma de cloro gas, solución de hipoclorito de sodio, o tabletas -gránulos- de hipoclorito de calcio.

En cualquiera de estos casos, el cloro queda disuelto en forma de ácido hipocloroso (HOCl), un ácido débil que tiende a disociarse parcialmente.

La distribución entre ácido hipocloroso e ion hipoclorito depende del pH y de la concentración de estas especies. A ambas formas moleculares se les define como cloro libre.

Las dos son fuertes oxidantes que al ser adicionados al agua reaccionan de manera casi inmediata con impurezas orgánicas e inorgánicas, y ejercen un efecto biosida en los microorganismos. El cloro que reacciona y el que interviene en esta etapa de desinfección, deja de ser libre y queda combinado. Una vez terminada esta etapa, es necesario eliminar el cloro libre residual, mediante carbón activado granular.

Cuando el carbón se expone al cloro libre, se llevan a cabo reacciones en las que el HOCl o el OCl- se reducen a ión cloruro. Dicha reducción es el resultado de distintos caminos de reacción posibles.

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En dos de los más comunes, el CAG actúa de acuerdo con las siguientes reacciones:

En donde C* representa al carbón activado. C*O y C*O2 son óxidos superficiales, que poco a poco van ocupando espacios que, al quedar bloqueados, ya no participan en la reacción. Algunos de estos óxidos se liberan hacia la solución como CO y CO2. Esto vuelve a dejar espacios disponibles que por lo tanto aumentan la capacidad del CAG para esta reacción.

En cuanto al CAG, también se acumula en la superficie del carbón durante los primeros momentos de operación. Al seguir llegando HOCl o a la superficie del carbón, la reacción se hace un poco más lenta, y entonces se empieza a liberar el CAG. Esta disminución de velocidad se debe al envenenamiento del carbón con los óxidos superficiales. Dicho envenenamiento continúa de manera gradual, mientras disminuye la capacidad, tanto de adsorción como de decloración del CA.

En las reacciones anteriores puede intervenir en lugar de HOCl, con la diferencia que no se produce H+. Puede observarse que el CA reacciona y por lo tanto desaparece. Si no hubiera acumulación de óxidos superficiales, la reacción continuaría hasta la desaparición completa del carbón.

¿Qué tipo de carbón es el más adecuado para decolorar?

Los colores que se manifiestan en líquidos suelen ser moléculas de tamaño relativamente grande. Por lo tanto, se adsorben en poros grandes, lo que hace que los carbones más adecuados para retenerlos sean los de mayor macroporosidad.

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Los carbones de madera, particularmente los de maderas no muy duras (como pino) que se activan químicamente, son los más macroporosos y, por lo tanto, son los más adecuados para decolorar.

El problema de estos carbones es que son poco duros y poco resistentes a la abrasión, lo que obliga a aplicarlos en forma de polvo. Cuando se requiere que el carbón decolorante sea granular, la mejor alternativa suele ser un carbón de lignito. Es el carbón mineral de mayor macroporosidad.

¿Qué tipo de carbón activado es el más adecuado para potabilizar agua?

Los contaminantes típicamente presentes en aguas de pozo suelen ser de bajo peso molecular y, para estos casos, el carbón más adecuado es uno de alta microporosidad.

Los carbones que mejor cumplen con esta condición son, en primer lugar, los de concha de coco y, posteriormente, los minerales bituminosos.

¿Por qué varía el pH del agua cuando se instala un carbón virgen?

Cuando un carbón se activa químicamente, es impráctico e innecesario que el fabricante elimine del producto final todo el químico utilizado. Por lo tanto, si el químico fue un ácido, disminuirá el pH de los primeros litros de agua que entran en contacto con el carbón. Ocurrirá lo contrario si el químico utilizado fue un álcali.

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En el caso de un carbón activado térmicamente (sin la presencia de otros químicos que no sean vapor de agua y gases de combustión), aumenta el pH de los primeros litros de agua que se trata con el mismo.

Esto se debe a que todos los vegetales tienen cantidades importantes de sodio, potasio, calcio y otros cationes que, en el proceso de carbonización, permanecen en el carbón en forma de óxidos. Estos óxidos se convierten en hidróxidos al entrar en contacto con el agua, se disuelven en la misma y aumentan su pH.

Cuando no varía el pH de los primeros litros de agua que entran en contacto con un carbón, puede tratarse de un carbón de pH ajustado o de un carbón ultra puro (libre de solubles).

1.3.3 Suavizadores

Los suavizadores tienen la finalidad de remover la dureza del agua. Lo cual significa que evitan la formación de sarro en la tubería de una casa. En el caso de un boiler puede representar un ahorro de hasta el 27% en el uso de gas.

Además hay ahorros significativos en el uso de jabones, máquinas de lavado, compra de ropa y ayuda a mantener vajillas, baños y tinas sin manchas. Este equipo suavizador de agua está compuesto por resina catiónica, válvula de control automática construida en termoplástico, tanque de resina en una sola pieza termoplástica revestida en fibra de vidrio y tanque de salmuera para regeneración de resina.

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¿Qué es un suavizador de agua?

Un suavizador de agua, es un sistema que hace pasar el agua dura a través de una cama de resinas de intercambio iónico y como resultado a la salida se obtiene agua suavizada.

¿Qué hace un ablandador en el agua?

Los suavizadores o ablandadores de agua son específicamente intercambiadores de iones que eliminan los iones de “dureza” principalmente Calcio Ca2 + y Magnesio Mg2 +, que son intercambiados por iones de sodio. Es decir reducir la dureza mediante la sustitución de magnesio y calcio (Mg2 + y Ca2 +) por sodio o iones de potasio (Na + y K +) “.

La suavización del agua es un proceso que soluciona un problema conocido como “agua dura”,

¿Qué es la suavización del agua?

La suavización o ablandamiento del agua es la eliminación de calcio y magnesio del agua dura. Los jabones mejoran notablemente la cantidad de espuma, evita incrustaciones en equipos y tuberías por lo que aumenta su tiempo de vida. La suavización del agua se logra generalmente usando resinas de intercambio iónico.

¿A qué se le denomina agua dura?

El agua dura, es agua que tiene un alto contenido de minerales de calcio y magnesio, en contraste con “agua blanda o suavizada”. El agua dura se forma cuando corre a través de depósitos de calcio y minerales que contienen magnesio, como la piedra caliza, creta y dolomita.

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El agua dura por lo general no es dañina para la salud, pero puede traer graves problemas en entornos domésticos e industriales, donde se controla la dureza del agua para evitar costosos daños en tuberías, calderas, torres de enfriamiento u otro equipo con tendencias a las incrustaciones. En una casa, el agua dura se nota por la falta de formación de espuma de jabón y por la formación de depósitos sarro en los calentadores de agua y tuberías.

Los suavizadores utilizan una resina sintética de gel en forma de esferas muy pequeñas que están cargadas con sodio y al paso del agua dura van haciendo el intercambio de iones para su suavización.

¿Qué pasa cuando un suavizador agota su capacidad de suavización?

El ciclo de suavización depende de la cantidad de agua y de dureza (calcio y magnesio) que pasen a través del suavizador, calculado previamente por un análisis de laboratorio. Una vez agotada su capacidad de intercambio, el suavizador tiene que cargar nuevamente de sodio a la resina de intercambio iónico para comenzar de nuevo su ciclo de suavización.

¿Cuál es el tiempo de vida de un suavizador de agua?

Un buen suavizador de agua durará muchos años. Hay suavizadores que han trabajado durante 20 años con sus respectivos mantenimiento, cambio de resina cada 2 a 3 años, y que solamente requieren llenarlos con la sal (sodio) de vez en cuando el tanque de salmuera.

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¿Qué tipo de sal se debe utilizar en un suavizador de agua?

Se puede utilizar sal de mar sin yodo normalmente llamada “sal industrial” pero no siempre es la más limpia, puede contener algunos residuos que pueden dañar los suavizadores, también se puede utilizar sal peletizada “pastillas” de origen mineral o marino, que pasan por un procesos industrializado de limpieza y peletización.

¿Con qué frecuencia se debe agregar la sal al suavizador?

La sal se agrega a un depósito o tanque alterno al tanque que contiene la resina de intercambio iónico, llamado tanque de salmuera. Cuanto más a menudo el suavizador se regenera, más a menudo va a necesitar de sal.

Los suavizadores de agua domésticos generalmente se rellenan una vez al mes, pero cuidando siempre que no pase de la mitad inferior del tanque. Aunque un cálculo del flujo y un análisis del agua antes de instalar el suavizador nos pueden predecir cuantas veces en un tiempo se va a regenerar un suavizador y cuanta sal va a consumir.

1.3.4 Sistema de Osmosis Inversa.

La ósmosis es el movimiento de moléculas a través de una membrana parcialmente permeable porosa, que va de una región de mayor concentración a otra de menor, en esta acción la membrana tiende a igualar las concentraciones en los dos lados.

Este flujo de partículas solventes hacia la zona de menor potencial se conoce como presión osmótica medible en términos de presión atmosférica.

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Sí utilizamos una presión superior a la presión osmótica, un efecto contrario a la ósmosis se puede logar, al presionan fluidos a través de la membrana y sólo las moléculas de menor peso pasan del otro lado.

En el tratamiento de agua los sólidos disueltos al generar esta presión quedan retenidos en la membrana y sólo pasa el agua, a esto se le llama ósmosis inversa. Para logar este efecto del paso del agua es necesario presurizar el agua a un valor superior al de la presión osmótica.

¿Cuánta agua rechaza una ósmosis inversa?

Las membranas de ósmosis inversa tienen las características de hacer una limpieza continua mientras trabajan, porque de no ser así, sufrirían una acumulación de contaminantes y una saturación en poco tiempo, por lo que parte del flujo de agua entrada arrastra las contaminantes sales y minerales. A esto se le conoce como agua de rechazo, que comúnmente es 40% de agua producto y 60% de agua de rechazo, en equipos con agua de calidad relativamente buena, puede ser 50% / 50% o en aguas con sólidos disueltos totales (TDS) bajos hasta 60% / 40%.

¿Qué tiempo de vida tiene una ósmosis inversa?

Una membrana de ósmosis inversa en un equipo correctamente diseñado, la duración puede ser entre 3 a 5 años. Es importante hacer los mantenimientos periódicos con químicos para limpieza de membranas, siguiendo los consejos del fabricante. En aguas con concentraciones altas de sólidos disueltos, dureza o presencia de sílice es recomendable dosificar un anti-incrustante mediante una bomba, también es importante la pre-tratamiento que incorpora el equipo: eliminación de partículas en suspensión mediante cartuchos de sedimentos o equipos de lecho profundo y equipos de carbón activado y suavizador, si es

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necesario. En membranas de uso doméstico el tiempo de vida es más corto 2 a 3 años, debido a que no es posible realizar los mantenimientos antes mencionados.

1.3.5 Lámparas de luz ultravioleta.

Lámparas UV para el tratamiento de agua, la luz UV es un germicida poderoso que elimina microorganismos del agua purificada sin uso de químicos adicionados, Marcas como: UV Viqua, Trojan, Polaris, Sterilight, WaterTec, es el bactericida más eficiente en la producción de agua potable o para embotellar.

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CAPITULO 2

“INSTRUMENTACION EN EL ENVASADO DEL PRODUCTO”

Envasado

Un sistema coordinado de preparación de productos para el transporte, la distribución, el almacenaje, la venta al detalle y uso final.

Un medio de asegurar el suministro seguro hasta el último consumidor en condiciones adecuadas a un coste global mínimo.

Una función tecno-económica dirigida tanto a minimizar costes de suministro como a maximizar las ventas (y de aquí, beneficios).

Medio de suministrar al consumidor un alimento de igual calidad a la de los productos frescos.

Segmento de negocios complejo, dinámico, científico, artístico y controvertido.

2.1 Envasado del agua.

El embotellado de agua es un proceso complejo que hace necesarios estándares de profesionalidad muy elevados para ser realizado adecuadamente. Cuando hablamos de embotellado de agua, surgen muchos temas, como higiene, seguridad y contaminación: para que el proceso se realice con éxito, se deben utilizar solo las mejores máquinas disponibles en el mercado.

El proceso de embotellado de agua incluye tres o cuatro pasos, que dependen de si produce agua carbonatada o no:

Limpieza: la limpieza de las botellas vacías es probablemente el paso más importante en el embotellado de agua. La razón es sencilla: una limpieza adecuada

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es la única manera de asegurar la higiene y seguridad del agua que se está embotellando. Sería una grave equivocación esterilizar el agua antes del embotellado, y contaminarla justo en el proceso final de la producción. Por lo tanto, elija solo los mejores proveedores en lo que se refiere a máquinas de limpieza: máquinas de calidad realizadas únicamente con los mejores materiales, resistentes al óxido y a la corrosión y que pueden ser esterilizadas siempre que sea necesario.

Llenado: llenar las botellas con agua es sin ninguna duda el objetivo de cualquier planta embotelladora de agua. Este proceso es bastante sencillo: las botellas son tomadas por las pinzas, al tiempo que las boquillas situadas encima de éstas vierten el agua en las mismas. Si decide embotellar el agua solo en vidrio, será mejor que se concentre en una máquina específicamente diseñada para las botellas de vidrio; por otra parte, esta misma sugerencia es válida si se decanta solo por botellas de PET. En cambio, en caso que elija producir tanto botellas de vidrio como de PET, puede confiar en una máquina que admita estas dos posibilidades.

Saturación: este proceso se incluye en el embotellado de agua solo si debe producir agua con gas. Deberá incluir una unidad de saturación que extraiga el aire del agua y la carbonate con un dispositivo que inyecte directamente el CO2 en el líquido.

Taponado: es el paso final del embotellado de agua. Las botellas se mueven a una máquina de taponado que pone un tapón en cada una de ellas y sella el agua en una atmósfera protegida. Después del taponado, el agua está preparada para la comercialización y venta a nivel local o a gran escala.

Un procedimiento de envasado requiere un gran número de conocimientos y técnicas especializadas, así como de maquinaria específica para elaborar un

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envase que debe proporcionar los requerimientos básicos con que este debe contar, entre estos requerimientos contamos entre los más importantes con:

 Contención: el envase debe mantener seguros sus contenidos desde el final de la línea de envasado hasta el momento en que todo el alimento ha sido consumido.

 Protección y conservación: el envase debe proteger el alimento tanto de daños mecánicos durante su manipulación como del deterioro debido a los diferentes ambientes por los que pasara el envase durante su distribución y almacenamiento en el hogar.

 Comunicación: todo envasado alimentos debe comunicar. No solamente debe identificar los contenidos y los requerimientos legales de etiquetado, ya que, a menudo, el envase es un factor importante en la promoción de ventas. También la unidad de carga y el envasado de transporte deben de informar al transportista acerca de su destino, instrucciones sobre su manejo y almacenamiento del alimento, así como informar al detallista acerca del método de apertura del envase, e incluso proponer la mejor manera de exponer el producto.

 Facilidad de fabricación: la mayoría de los envases individuales y muchos embalajes de transporte están actualmente dispuestos verticalmente, llenados, cerrados y encolados en maquinaria que opera a velocidades de 1.000 unidades por minuto o más. Por tanto, deben realizar esta operaciones sin demasiados paros, o el proceso resultara en demasiado desperdicio de material y será antieconómico. Aun tratándose de pocas cantidades y en

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realizaciones de operaciones especializadas, es importante que las operaciones de llenado y cerrado se realicen óptimamente.

 Comodidad y uso: las impresiones más comunes de comodidad en el envase para venta al detalle de alimentos son aquellas que proporcionan una fácil apertura, manejo y/o un uso posterior. El contenedor de envío o transporte, al igual que el envasado primario, debe proporcionar comodidad en todas las etapas desde la línea de envasado, pasando por el almacenamiento hasta su distribución, así como satisfacer las necesidades del usuario del producto

2.2 Instrumentación.

Instrumentación: es el grupo de elementos que sirven para medir, controlar o registrar variables de un proceso con el fin de optimizar los recursos utilizados en este.

En otras palabras, la instrumentación es la ventana a la realidad de lo que está sucediendo en determinado proceso, lo cual servirá para determinar si el mismo va encaminado hacia donde deseamos, y de no ser así, podremos usar la instrumentación para actuar sobre algunos parámetros del sistema y proceder de forma correctiva.

La instrumentación es lo que ha permitido el gran avance tecnológico de la ciencia actual en casos tales como: los viajes espaciales, la automatización de los procesos industriales y muchos otros de los aspectos de nuestro mundo moderno; ya que la automatización es solo posible a través de elementos que

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puedan sensar lo que sucede en el ambiente para luego tomar una acción de control pre-programada que actúe sobre el sistema para obtener el resultado previsto.

El Sistema de Medida y Control es aquel que realiza funciones de medición de magnitudes físicas, químicas, biológicas, etc. Procesando estos datos para regular el funcionamiento del sistema físico que pretende controlar, según los datos obtenidos en el proceso de adquisición de datos y medición.

El producto, el envase y la maquinaria forman parte de un sistema integrado. Si la maquina es la correcta ya se tiene solucionada la parte más delicada y precisa del sistema, ya que el producto y el envase serán probablemente más variables. De aquí que la maquinaria deba seleccionarse para acomodarla a las variaciones (en dimensiones y propiedades críticas), que inevitablemente ocurrirán, tanto en el producto como en el envase-

2.2.1 Sensores

Los sensores, son dispositivos de sistema de medida y control que interactúan con el sistema físico que se pretende estudiar o controlar. Un sensor es un dispositivo que partir de la energía del medio, proporciona una señal de salida que es función de la magnitud que se pretende medir.

Los sensores están situados al principio del lazo de control, donde están en contacto con el producto cuyas características físicas o químicas van a monitorearse. En una instalación manual, el operador recoge esta información, entonces interviene utilizando los dispositivos adecuados.

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Actualmente en las industrias se están utilizando sistemas de automatización fiable y eficiente para recoger datos básicos como temperatura, presión, pH, caudal y la posición de un determinado elemento operativo como por ejemplo un indicador de nivel en un tanque o válvula.

El sensor debe ser sólido y fiable, y las averías fáciles de detectar y de reparar, si es necesario, la precisión de las medidas no debe ir en detrimento de la simplicidad y el sensor no debe presentar deriva al cabo del tiempo, ya que aumentarían las diferencias entre los valores mostrados y los reales. A continuación se describirán algunos tipos de sensores para el interés de este trabajo.

 Sensor de Proximidad: el sensor de proximidad, es un transductor que detecta objetos o señales que se encuentran cerca del elemento sensor. Existen varios tipos de sensores de proximidad según el principio físico que utilizan. Entre los sensores de proximidad útiles se encuentran:

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 Sensor final de carrera: el final de carrera o sensor de contracto (también conocido como interruptor de limite o limit switch), son dispositivos eléctricos, neumáticos o mecánicos situados al final del recorrido de un elemento móvil, como por ejemplo una cinta transportadora, con el objetivo de enviar señales que puedan modificar el estado de un circuito. Internamente pueden contener interruptores normalmente abiertos (NA) o normalmente cerrados (NC), o conmutadores dependiendo de la operación que cumplan al ser accionados. Generalmente estos sensores están compuestos por dos partes: un cuerpo donde se encuentran los contactos y una cabeza que detecta el movimiento. Su uso es muy diverso, empleándose en general en todas las máquinas que tengan un movimiento rectilíneo de ida y vuelta o sigan una trayectoria fija, es decir, aquella que realicen una carrera o recorrido fijo.

 Sensor infrarrojo: el receptor de rayos infrarrojos suele ser una foto transistor o fotodiodo. El circuito de salida utiliza la señal del receptor para amplificarla y adaptarla a una salida que el sistema pueda entender. La señal enviada por el emisor puede ser codificada para distinguirla de otra y así identificar varios sensores a la vez esto es muy utilizado en la robótica en casos en que se necesita tener más de un emisor infrarrojo y solo se quiera tener un receptor.

Los sensores infrarrojos pueden ser:

 Sensor infrarrojo de barrera: las barreras tipo emisor-receptor están compuestas de dos partes un componente que emite el haz de luz, y otro componente que lo recibe. Se establece una área de detección donde el objeto a detectar es reconocido cuando el mismo interrumpe el haz de luz.