Análisis de las emisiones provenientes de fuentes fijas - chircales - presentes en el municipio de Nemocón en Cundinamarca - Colombia

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(1)IAMB 200510 14. PROYECT O DE GRADO. ANÁLISIS DE LAS EMISONES PROVENIENT ES DE FUENT ES FIJAS – CHIRCAL ES – PRESENT ES EN EL MUNICIPIO DE NEMOCON EN CUNDINAMARCA – COL OMBIA. CAMLO ANDRES V EGA RAMIREZ 199913811. DEPARTAMENTO DE INGENIERIA AMBIENTAL FACULTAD DE INGENIERIA JULIO DE 2005 UNIV ERSIDAD DE LOS ANDES - BOGOTA.

(2) IAMB 200510 14. PROYECT O DE GRADO. ANÁLISIS DE LAS EMISONES PROVENIENT ES DE FUENT ES FIJAS – CHIRCAL ES – PRESENT ES EN EL MUNICIPIO DE NEMOCON EN CUNDINAMARCA – COL OMBIA. CAMLO ANDRES V EGA RAMIREZ 199913811. PARA OBT ENER EL TIT ULO PROFESIONAL EN INGENIERIA AMBIENTAL. ASESOR Msc LUIS BELALCAZAR Profesor Departamento de Ingenieria Am bietal. DEPARTAMENTO DE INGENIERIA AMBIENTAL FACULTAD DE INGENIERIA JULIO DE 2005 UNIV ERSIDAD DE LOS ANDES - BOGOTA.

(3) IAMB 200510 14. AGRADECIMIENTOS. El presente trabajo es producto no solo de mi esfuerzo, sino también de todos aquellos que de alguna u otra forma han hecho de mi un profesional y una persona de bien para la sociedad.. Dedicado en especial a mis padres quienes siempre creyeron en mi, a mi asesor LUIS BELALCAZAR por su valiosos conocimientos, al profesos NESTOR ROJAS por su valiosa ayuda y a la Ingeniera ANGELICA SEGURA (CAR) por. su. incondicional colaboración.. Por último quiero agradecer a la Corporación Autónoma Regional de Cundinamarca – CAR, por medio de su directora GLORIA ALVARES, por per mitir me desarrollar este trabajo junto con ellos y a la UNIVERSIDAD DE LOS ANDES por darme todas las herramientas y formación para convertirme en la persona que soy ahora..

(4) IAMB 200510 14. INDICE. JUSTIFICA CION…….…………………..………………………………………………… 1 INTRODUCCION…………………………………………………………………………... 2 OBJETIVOS………….……………………………………………………………………... 4 1. CA PITULO I. MA RCO TEORICO…………….……………………………………... 5 1.1. SITUACIÓN ACTUAL DEL SECTOR…….…………………………………..… 5 1.1.1. Georeferencianción Municipio de Nemocón…….………………………5 1.1.2. Localización Chircales…………………………………………………... 7 1.1.3. Calidad Del Aire En El Sector…………………………….…………...... 8 1.2. PROCESO DE PRODUCCIÓN DE LADRILLO……………………………….. 8 1.2.1. Extracción y Moldeo…………………………………………………….. 11 1.2.2. Secado…………..……………………………………………………….. 13 1.2.3. Cocción…………..………………………………………………………. 14 1.3. ESTUDIOS A NTERIORES EN COLOMBIA SOBRE CHIRCALES……..... 16 1.3.1. ESTUDIOS REALIZADOS POR LA CORPORACION AUTONOMA REGIONAL DE CUNDINA MARCA - CAR. ………………..………... 16 1.3.1.1.. Estimación de Tamaños de las Industrias Ladrilleras y. Tecnologías en relación a las emisiones Generadas…………… 16 1.3.2. Environmental Pr otection Agency – EPA………..………..………... 18 1.4. CONTROLES SOBRE EMISIONES EN COLOMBIA…………..……………19 2. CA PITULO II - METODOLOGÍA……………..…………………………………… 20 2.1. Datos Estación de Monitoreo CA R…………………………………….……... 21 2.2. Encuestas………………………………………………………..……………… 21 2.2.1. Establecimiento…………………………………………………………. 22 2.2.2. Contactos………………………………………………………………… 22 2.2.3. Mater iales y Materias Primas………………….………………………. 23 2.2.4. Producción………………………………………...…………………….. 23 2.2.5. Equipos de Combustión………………………………..………..…….. 23 2.2.6. Características de Combustible……….………..…….………………. 23 2.2.7. Áreas de Almacenamiento…………………………………………….. 24 2.2.8. Sistemas de Protección y Personal…………………………………… 24 2.2.9. Observaciones………………………………………………….……….. 24 2.3. Monitoreos………………………………………………………..……………… 25.

(5) IAMB 200510 14. 2.3.1. Metodología Monitoreo Calidad del aire alrededor del chircal …..… 26 2.3.2. Metodología Monitoreo para la Exposición Personal…………………28 3. CA PITULO III RESULTADO Y ANALISIS……………………………………….… 28 3.1. ESTA CION DE MONITOREO CHECUA…………………………………...… 28 3.1.1. Rosa De Vientos……………………………………………………....… 28 3.1.2. Mater ial Particulado De 10 Micras……………………………..……… 30 3.1.2.1.. Comportamiento Periodo de 5 Meses……………….……….. 31. 3.2. ENCUESTAS……………………………………………………….…...............33 3.2.1. Caracterización de la Industria Ladrillera en Patio Bonito,Nemocón.33 3.2.1.1.. Promedio Hornos por Dueño………………………….………. 34. 3.2.1.2.. Tipo de Explotación………………………………….…………. 35. 3.2.1.3.. Número de Empleados……………………………….……..…. 37. 3.2.1.4.. Tipos de Hornos en el Sector………………………….…….... 38. 3.2.1.5.. Productividad de cada Tipo de Horno………………….…….. 39. 3.2.1.6.. Tiempos de Funcionamiento………………………….………. 40. 3.2.1.7.. Secado………………………………………………..………….. 42. 3.2.2. Relaciones Operacionales Representativas para el Análisis de las emisiones atmosféricas en el sector de Patio Bonito………................ 43 3.3. CALCULO EMISIONES……….………………………………….….............. 47 3.4. MONITOREOS………………………………….………………………………. 57 3.4.1. En La Fuente………………………………………….……………….... 57 3.4.2. Personal…………………………………………….……………….…… 61 4. CONCLUSIONES………………………………………….….……………………… 64 5. RECOMENDACIONES……………………………………..……………………….. 66 6. BIBLIOGRAFÍA……………………………………………….….…..……………..... 68 7. ANEXOS.

(6) IAMB 200510 14. INDICE DE GRAFICOS Y TABLAS. Gráfica 1.1. Ubicación Municipio de Nemocón……………………………………..…...5 Grafico 1.2. Distribución de las pequeñas (chircales) y medianas industrias ladrilleras en la jurisdicción de la CAR……………………..… 7 Gráfica 1.3. Diagrama del Pr oceso de Producción de Ladrillo en Patio Bonito …....11 Gráfico 1.4. Configuración Interna del chircal ………………………………….....……15 Gráfica 3.1. Rosa de vientos característica de la Vereda Patio Bonito Nemocón – Cundinamarca………………………………………….…...30 Gráfica 3.2. Concentración (µm/m3) de PM10 para la vereda de Patio Bonito, municipio de Nemocón – Cundinamarca; Periodo del 6 de Enero de 2004 a 29 de Mayo de 2004…………………………………………... 32 Gráfica 3.3. Distribución de la tenencia de hornos en la muestra…………...……... 35 Gráfica 3.4. Distribución del tiempo de Funcionamiento de los Hornos………….….41 Gráfica 3.5. Relación Ladrillos cargados contra Carbón alimentado…………….…. 45 Gráfica 3.6. Tiempo de Secado contra cantidad de Carbón………………….……… 46 Gráfica 3.7. Emisiones por día y por tipo de horno…………………………………….52 Gráfica 3.8. Comparación de Emisiones Anuales para un horno de cada tipo……. 53 Gráfica 3.9. Emisiones generadas por Todos los Hornos del Sector en un año .… 54 Gráfica 3.10 Emisiones por ladr illo en cada tipo de horno……………….…….…….56 Gráfica 3.11. Concentraciones promedio alrededor del Horno de CO (ppm) para la campaña 1 (penúltima semana antes de finalizar cocción)..................58 Gráfica 3.12. Concentraciones promedio de CO (ppm.) alrededor del Horno para la campaña 2 (última semana de cocción)………………….……………..60 Gráfica 3.13 a. Comportamiento de la concentración de CO percibidas por los trabajadores en la jornada laboral (8 horas) para el día 16 de junio.62 Gráfica 3.13 b Comportamiento de la concentración de CO percibidas por los trabajadores en la jornada laboral (8 horas) para el día 16 de junio.62 Gráfica 3.13 c Comportamiento de la concentración de CO percibidas por los trabajadores en la jornada laboral (8 horas) para el día 16 de junio.63. Tabla 1.1. Georeferenciación Municipio de Nemocón………………………………….6 Tabla 1.2. Tipos De Hornos Usados En La Industria Ladrillera……………………….9.

(7) IAMB 200510 14. Tabla 1.3. Clasificación de la industria ladrilleras de acuerdo a su nivel tecnológico y capacidad de producción…………………………………………………..18 Tabla 3.1. Datos dirección y velocidad del viento para tiempos mensuales de medición durante un periodo de 11 años………………………..………....29 Tabla 3.2. Número de Hornos por Dueño………………………………………………34 Tabla 3.3. Tipo de Explotación…………..……………………………….………………36 Tabla 3.4. Número requerido de empleados por horno……………………………….37 Tabla 3.5. Tipos de hornos encontrados en el sector de Patio Bonito……………….39 Tabla 3.6. Capacidad de Ladrillos por Horno…………………………………………...40 Tabla 3.7. Producción de ladrillos por horno mensual…………………………………39 Tabla 3.8. Tiempos de secado……………………………………………………………42 Tabla 3.9. Composición Química del Carbón utilizados en los hornos………………49 Tabla 3.10. Factores de emisión para chircales y hornos de llama invertida……….49 Tabla 3.11. Promedio de Emisiones por cada tipo de horno y carbón en una horneada…………………………………………………………………51 Tabla 3.12. Emisiones por Año para cada tipo de horno……………….....................52 Tabla 3.13. Emisiones Generadas por Todos los hornos del sector anuales………54 Tabla 3.14a. Emisiones por Ladrillo y horno………………………………………...…56 Tabla 3.14b. Producción Anual por horno………………………………………………56 Tabla 3.15. Síntomas generados a la alta exposición de CO…………………...……61 Figura 2.1. Puntos para monitoreo de CO………………………………………………27 Fotografía 11. Equipo de molienda y moldeo…………………………………...……...12 Fotografía 1.2. Secado…………………………………………………………...……….13 Fotografía 1.3. Chircal…………………………………………………………….………14 Fotografía 2.1. Equipo de monitoreo de CO…………..………………………….…....25 Fotografía 2.2. Salida del humo de los hornos artesanales - Chircales…….…..….26. Ecuación 1.1. Deter minación de Emisiones con factores de emisión……………….19 Ecuación 3.1. Deter minación de las emisiones para fuentes fijas…………………...47.

(8) IAMB. 200510 14. JUSTIFICACION. Dentro de la vereda de Patio Bonito, municipio de Nemocón – Cundinamarca, se ha venido presentando un constante deterioro de la calidad del aire. En estos momentos no se ha determinado las causas directas que han generado dicho deterioro, se cree que una de las posibles causas se debe a las emisiones realizadas por parte de las industrias ladrilleras del sector. Es por esto que por medio del presente trabajo se buscará establecer las causas que generan el deterioro de la calidad del aire en el sector además de ayudar a entender el verdadero impacto que las industrias ladrilleras realizan tanto en la atmósfera del sector como en la misma población presente allí.. 1.

(9) IAMB. 200510 14. INT RODUCCION. En los últimos años se ha venido generando un gran interés por parte de las autoridades ambientales del Gobierno Colombiano por la recuperación de la calidad de vida de los habitantes, mediante el monitoreo y restablecimiento de los pr incipales recursos naturales necesarios para tener una vida digna y confortable, entre los cuales podemos encontrar el agua, la tierra y el aire.. Este proyecto está enfocado al monitoreo y determinación de la calidad de este último recurso natural dentro de la vereda de Patio Bonito, municipio de Nemocón – Cundinamarca, donde la problemática de la contaminación atmosférica cada día se hace mas crítica, debido a que en esta zona existen gran cantidad de chircales u hornos de producción de ladrillos artesanales, los cuales generan diariamente gran cantidad de agentes contaminantes que ter minan en el aire de la zona, promoviendo con esto que la calidad de vida de los habitantes de esta vereda empeore cada día más.. Para ello se implementarán tres estrategias de medición y monitoreo que ayudarán a la determinación de la situación actual de la calidad del aire en el sector. En un principio se cuenta con los datos de la estación de monitoreo de la calidad del aire de la CAR con los cuales se establece la dirección y el comportamiento de las concentraciones de material particulado en el sector.. Luego por medio de encuestas que se realizaron directamente con los productores y operarios de los hornos, se establecerá las distintas características del proceso de producción de ladrillo tales como el tipo de combustible utilizado, las horas de operación, las materia primas, entre otros que ayuden a deter minar el impacto que este tipo de industria tiene en el aire del sector.. Por último se realizará un monitoreo directamente sobre la fuente así como uno de exposición personal sobre algún trabajador para que de esta manera se pueda establecer tanto el comportamiento de los gases de salida del horno como la calidad del aire que estos inhalan diariamente en sus jornadas laborales.. 2.

(10) IAMB. 200510 14. OBJETIVOS. Objetivo General •. Realizar una evaluación del problema de contaminación atmosférica generada por las pequeñas industrias de ladrillo (chircales) presentes en el municipio de Nemocón Cundinamarca, y proponer estrategias para su mitigación.. Objetivos específicos. •. Evaluar las características y condiciones de la calidad del aire presentes en el municipio de Nemocón.. •. Estudiar la relación existente entre las condiciones del proceso de producción de ladrillo en los chircales y las emisiones de. los. contaminantes generados. •. Plantear estrategias de mitigación de las emisiones de contaminantes, que resulten benéficas para todas las partes involucradas, dueños y demás población en general.. 3.

(11) IAMB. 200510 14. 1. CAPITULO I. MARCO T EORICO. 1.1. SITUACIÓN ACTUAL DEL SECTOR.. 1.1.1. Georeferencianción Municipio de Nemocón.. El municipio de Nemocón se encuentra en la parte norte de la sabana de Bogotá, a una distancia de 60 km de la capital por la carretera central (ver gráfica 1.1). Gráfica 1.1. Ubicación Municipio de Nemocón 1. 1. INVIAS; www.invias.gov.co/ info/mapas/mapas.asp. 4.

(12) IAMB. 200510 14. De acuerdo a los censos realizados por la gobernación y por estudios de georeferenciación llevados a cabos por la Corporación Autónoma Regional de Cundinamarca - CAR - y el Instituto Nacional de Meteorología - IDEA M - el municipio presenta las siguientes características:. Tabla 1.1. Georeferenciación Municipio de Nemocón. CARACT ERÍSTICA. DATO NUMÉRICO. UNIDADES. Área. 98. km². Área Casco Urbano. 54. ha. Altura. 2585. m.s.n.m.. 5º 43´. Latitud Norte. 73º 48´. Latitud Oeste. Localización Cabecera Municipal Temperatura. 14. ºC. Precipitación Media Anual. 630. mm. Hum edad Relativa. 72%. Población Rural. 3834. Habitantes. Población Urbana. 3594. Habitantes. 2. Plan A mbiental Municipal; Ed. CAR. ; año 1994. Además se cuenta con los datos de la estación meteorológica de la CAR, ubicada en la escuela de la vereda Patio Bonito, del municipio de Nemocón (Anexo 1). Donde se observa que la región ostenta un régimen pluviométrico bimodal, presentándose cada periodo de lluvias con un intervalo de 6 meses, donde el periodo más lluvioso se da dentro de los meses de Septiembre a Noviembre.. 2. Plan Ambiental Municipal; Ed. CAR. ; año 1994; Ubicación Bibliográfica MU.07.8; Centro Documentación; Regional Bogotá. 5.

(13) IAMB. 200510 14. 1.1.2. Localización Chircales.. Dentro de la jurisdicción correspondiente a la Corporación Autónoma Regional de Cundinamarca y de acuerdo al inventario realizado por Cinset dentro del marco del Programa de Sensibilización Sanitario A mbiental para la PY ME3, la industria ladrillera se presenta en todas la regionales de la Corporación.. Con un total de 477 industrias de las cuales un 5.9·% (26) corresponde a ladrilleras grandes, un 6.1% (29) a medianas ladr illeras, un 11.1% (53) a pequeñas ladrilleras y el 77% (367) a chircales mecanizados y chircales artesanales, encontrándose la mayor cantidad de este último tipo de hornos en la Regional de Zipaquirá, particularmente en el municipio de Nemocón con un total de 146 chircales (ver Gráfico 1.2.).. Grafico 1.2. Distribución de las pequeñas (chircales) y medianas industrias ladrilleras en la jurisdicción de la CAR.. Distribucion de las pequeñas y medinas ladrilleras en la jurisdiccion de la CAR Regional Fus agas ugá; 1,20%. Regional Funz a; 6,90%. Dis trito Capital; 9,80%. Regional Girardot; 4,90% Regional Zipaquira; 59,60% Regional Ubate; 17,10% Regional Villeta; 0,40%. Fuente: Guía ambiental 2, “Pequeñas Ladrilleras”, Programa de sensibilización Sanitario Ambiental. 3. Tomado de Guía Ambiental 2 “Pequeñas Ladrilleras”; Program a de Sensibilización Sanitario Ambiental para la PYME del Área de Jurisdicción de la CAR; CINSET, Centro de Documentación del DAMA, Numero bibliográfi co CG 0169.. 6.

(14) IAMB. 200510 14. En los últimos años, la cantidad de chircales ubicados dentro de la vereda de Patio Bonito ha ido en constante aumento, hasta el punto que para el año 2002 se tiene registro de alrededor de 75 empresas familiares dedicadas a la producción de ladrillo de forma artesanal.. 1.1.3. Calidad Del Aire En El Sector. Por medio de la Red de Calidad del Aire de la CA R con la estación de monitoreo Nº 9, ubicada en la Escuela de la Vereda de Patio Bonito, municipio de Nemocón, se cuenta con el comportamiento de las concentraciones presentadas por las partículas suspendidas totales (TSP) y material particulado menor a 10 micra (PM 10) en el sector por un periodo no mas de dos años. De acuerdo con los estándares establecidos por la EP4, al presentarse concentraciones superiores a los niveles máximos per misibles en un 50% o mas de las veces pero menor al 75% de estas, el área recibe una calificación de contaminación media (Ver anexo 1).. Es por esto que mediante el monitoreo. realizado por la estación se establece que y de acuerdo con a los niveles máximos permisibles por la nor matividad colombiana sobre contaminación atmosférica, el municipio se encuentra calificado como un Área de contaminación media.. 1.2. PROCESO DE PRODUCCIÓN DE LADRILLO.. La producción de ladrillo se caracteriza por ser sencilla y ha permanecido desde tiempos remotos con las mis mas etapas (extracción, molienda, secado y cocción) donde el único desarrollo tecnológico que se a presentado en este tipo de proceso se da en las etapas de molienda y de cocción, siendo esta última la que define principalmente el tipo de proceso y la calidad de ladrillo que se quiere desarrollar. Actualmente se cuenta con gran variedad de tecnología para la etapa de cocción donde se han desarrollado diferentes tipos de hornos para optimizar la producción de ladrillo (ver tabla 1.2). Pero dentro de este trabajo de tesis se llevará a cabo el análisis. 4. Environmental Protection Agency. 7.

(15) IAMB. 200510 14. sobre dos tipos de hornos en especial, el horno de fuego dormido o chircal y el horno de llama invertida o cúpula, los cuales se encuentran presentes en el área de estudio.. La producción de ladrillo llevada a cabo por este tipo de hornos,. se realiza en. condiciones muy precarias tanto de funcionamiento del sistema como de condiciones del personal que labora allí, lo que ha conllevado a que este proceso cada día se haga mas obsoleto frente a los procesos industrializados y al desarrollo de los últimos años.. La fabricación de ladrillo se realiza por etapas las cuales van ligadas principalmente a las condiciones meteorológicas del sector, ya que de acuerdo a la época del año (verano o invierno) se da inicio a la producción de ladrillo por parte de los chircales. Se pudo establecer que la fabricación de ladrillo se da principalmente en épocas de verano.. TABLA 1.2. Tipos De Hornos Usados En La Industria Ladrillera. TIPO. IMPACTO. CARACT ERISTICAS. HORNO. AMBIENTAL. Horno artesanal, construido en forma circular generando una Fuego Dorm ido. bóveda, el material se carga por una puerta lateral alternando capas de carbón y ladrillo, la cocción dura 30 días, el material Impacto Alto producido es de baja calidad y la producción de ladrillos es de 15000 a 20000/hornada Horno rectangular, con 8 hornillas laterales e inferiores para. Árabe. el suministro de carbón, no tiene techo ni chimenea, la cocción dura 7 días, alta producción y alta contaminación ;. Impacto Alto. consume entre 8 y 10 toneladas de carbón por hornada Similar al funcionamiento del horno árabe, pero con Tipo Baúl. evacuación de los gases por tiro natural; consume entre 9 y Impacto Alto 12 toneladas de carbón por hornada. Llam a Invertida. Horno cerrado, intermitente. El tiro puede ser natural o forzado; la alimentación del material seco se realiza por la Impacto Alto puerta lateral y el carbón se suministra en unas parrillas l. d. l. d d l h. di. t. t. k. L. 8.

(16) IAMB. 200510 14. colocadas en la pared del horno o mediante stocker, Los gases. de combustión son evacuados. por. chimenea.. Consume entre 15 y 30 toneladas de carbón por hornada. Horno semiesférico con evacuación de gases de combustión Colmena. mediante tiro natural, baja capacidad de producción,. Impacto. consume entre 5 a 10 toneladas de carbón por hornada, es el. Medio. horno especialmente utilizado para vitrificar Consiste en dos galer ías paralelas y está formado por compartimientos contiguos cuyos extremos se unen por un desafuegos, es continuo de alta producción y eficiencia, en 7 Hoffm an. días aproximadamente se ter mina el ciclo de quemado. La alimentación del combustible se realiza en la parte superior. Impacto Bajo. del horno mediante la alimentación manual o con ayuda de carbojet. Generalmente consume cerca de 25 a 30 Toneladas de carbón por quema. Horno continuo, con bajo nivel de contaminación, la longitud del horno fluctúa entre 80 a 120 metros y consume cerca de 500 toneladas de carbón por mes, el combustible se Tunel. suministra mediante un sistema de transporte neumático. Impacto Bajo Industria altamente tecnificada y con niveles de produccion altos.. Cuentan con una serie sucesiva de rodillos cerámicos; tienen dos o tres líneas de flujo por donde circula el mater ial a De Rodillo. cocer, introducidos en la parte lateral; el combustible es gas, alcanzando temperaturas de 1250°C y con un consumo de. Impacto Bajo. 600 Kcal/kg de material, el tiempo de cocción se estima en 40 minutos. FUENTE. Tomado de Guía para Empresarios; OPORTUNIDADES DE PRODUCCION MAS LIMPIA EN LA INDUSTRIA LADRILLERA.. Por último se pudo establecer que la producción de ladr illo en la Vereda de Patio Bonito municipio de Nemocon se realiza en tres etapas, las cuales se explican a continuación.. 9.

(17) IAMB. 200510 14. Gráfica 1.3. Diagram a del Proceso de Producción de Ladrillo en Patio Bonito. FUENTE: Encuestas realizadas sobre las industrias presentes en la v ereda de Patio Bonito. 1.2.1. Extracción y Moldeo.. Este paso de molienda es necesario realizarlo para poder homogeneizar la arcilla, minimizar los grumos y piedras presentes en las mis mas para de esta forma poder obtener la final del proceso ladrillos más resistentes, ya que estas dichas intervienen directamente con la resistencia y calidad de los mis mos, ocasionando que estos sean débiles y se quiebren.. La extracción y moldeo es el primer paso llevado a cabo, dentro del cual se presenta la mayor participación de mano de obra, puesto que es necesario realizarlo de manera muy rápida. Además de ello, en la mayor ía de los casos los equipos de molienda y moldeo de la arcilla no pertenecen al dueño de la producción, sino que son alquilados en periodos diarios (ver fotografía 1). Es por esto que se utiliza gran cantidad de mano de obra para así dis minuir el tiempo de uso de esta maquinaria y también un buen aprovechamiento de la época veraniega en la que se realiza la producción.. 10.

(18) IAMB. 200510 14. Fotografía 11. Equipo de molienda y moldeo. Como se observa en la fotografía, en esta etapa intervienen cerca de 6 trabajadores, los cuales en su mayor ía son contratados para esta etapa.. Por otra parte, la imagen muestra un equipo muy rudimentario para llevar a cabo la molienda y posterior moldeo de la arcilla, el cual consta de una especie de carro, donde el torque que genera el motor y que es llevado a la tracción trasera del mismo, está conectado al molino de arcilla haciendo que toda la potencia del motor recaiga directamente sobre la arcilla.. La arcilla es alimentada de forma manual por dos o tres trabajadores como máximo al molino, esta debe encontrarse un poco húmeda para así poder disminuir un poco la rigidez de la arcilla y facilitar el trabajo de molienda. Una vez sale del molino, la arcilla se encuentra con el molde que le dará la forma cúbica para que luego otros dos trabajadores la corten en su forma final de ladrillo. Para este último paso se utiliza una cortadora, la cual costa de dos alambres gruesos, lubricados con aceite de motor ya quemado, los cuales parten la arcilla al realizar presión sobre la mis ma. La producción de ladrillos en esta etapa es de alrededor 15000 ladrillos/semana. 5. 5. Dato suministrados por las encuestas realizadas a los productores y/o dueños de los chircales.. 11.

(19) IAMB. 200510 14. 1.2.2. Secado.. El proceso de secado dentro de este tipo de industria resulta ser rudimentario como deficiente, ya que este es totalmente dependiente de las condiciones climáticas del sector.. El secado es realizado mediante la exposición de los ladrillos, salientes del proceso anterior, a la intemperie donde son tapados con plásticos por encima para evitar que se mojen en caso de presentarse lluvia (ver fotografía 1.2).. El secado es totalmente dependiente de las condiciones meteorológicas del sector lo que lleva que por este paso, el funcionamiento de los chircales predomine en la época de verano.. Fotografía 1.2. Secado.. Esta etapa se da por finalizada cuando los ladr illos toman un color blanco, tal como se en la fotografía 1.2 ya que es de esta manera saben que los ladr illos se encuentra secos, este proceso puede tomar cerca de 20 días en condiciones climáticas favorables.. 12.

(20) IAMB. 200510 14. En ocasiones, cuando se presentan lluvias, los ladrillos que se encuentran almacenados en estos cúmulos son diluidos por estas, ocasionando que se pierda parte de la producción. Por último, este paso esta íntimamente ligado con la cocción de los ladrillos dentro del horno, ya que dependiendo de la cantidad de agua que este presente dentro de este proceso de cocción, la eficiencia de la combustión se puede ver afectada, tal como se demuestra posterior mente.. 1.2.3. Cocción.. La cocción es el paso último necesario para poder obtener el ladrillo, listo para ser utilizado, donde este es sometido a temperaturas de hasta 600ºC6 para lograr la vitrificación. Para ello los ladrillos ya secos son introducidos dentro de un gran horno – chircal (ver fotografía 1.3) junto con el combustible, que en esta caso es carbón traído de las minas cercanas al sector.. Foto 1.3. Chircal.. Los ladrillos son organizados de forma vertical y por camas, es decir, que se coloca una cama de carbón y sobre esta se pone la cama de ladrillos y así sucesivamente hasta llegar al tope del chircal, donde este es sellado por una capa de ceniza.. 6. Guía para Empresarios; “OPORTUNIDADES DE PRODUCCION MAS LIMPIA EN LA INDUSTRIA LADRILLERA”, Centro de Doc umentación de la CAR; Seccional Bogotá; Refer encia Bibliográfica LB 14.07. 13.

(21) IAMB. 200510 14. Para per mitir el ascenso del carbón desde la cama de abajo a la siguiente de arriba, se dejan entre cada ladrillo un espacio que es rellenado con éste para que se forme una columna de carbón que permitirá el ascenso de la llama (ver gráfic o 1.3).. De esta forma se logra tener una combustión lenta pero directa sobre el ladr illo, pero a su ves, esta configuración no permite el paso libre del aire necesario para logran una combustión completa 7, por lo que se cree que en ocasiones los ladrillos no alcanzan la temperatura óptima de vitrificación, obteniéndose entonces al final de la producción ladrillos de mala calida y quebradizos. Por otra parte, al realizar la cocción por medio de esta configuración, se logra entonces, a parte de una combustión mala, un periodo de cocción largo, pues se deter minaron tiempos de combustión de hasta 60 días, lo que convierte a este tipo de hornos en una importante fuente de emisiones.. Gráfico 1.4. Configuración Interna del chircal. Para deter minar el tiempo de finalización de la combustión y cocción de los ladrillos, los fabricantes esperan a que de la parte superior del horno salga una gran cantidad de emisiones, lo que les esta indicando que la llama ya se encuentra en la última cama de carbón.. 7. PROGRAMA DE SESIBILIZACION SANITARIO AMBIENTAL PARA LA PYME DE LA JURISDICCION DE LA CAR; Guia Ambiental para pequeñas ladrilleras. 14.

(22) IAMB. 200510 14. Una vez terminado el proceso se cocción, se deja que se enfríe el horno para así poder extraer los ladrillos de su interior, para este último paso se puede tomar alrededor de 8 días, ya que las temperaturas alcanzadas dentro de este fueron altas.. 1.3. ESTUDIOS ANT ERIORES EN COL OMBIA SOBRE CHIRCAL ES.. 1.3.1. ESTUDIOS REALIZADOS POR LA CORPORACION AUTONOMA REGIONAL DE CUNDINAMARCA - CAR.. Dentro de las publicaciones encontradas en el centro de documentación de la Corporación Autónoma Regional – CA R – se logro contar con estudios anteriores realizados por la mis ma entidad, dentro de un margen de promoción de la sensibilización sanitaria ambiental. Dentro de este estudio, la CAR realizó un minucioso seguimiento a las industrias productoras de ladrillo, consiguiendo con ello importante información que será implementada dentro del marco de desarrollo del presente proyecto.. 1.3.1.1.. Estim ación de. Tam años de las Industrias Ladrilleras y. Tecnologías en relación a las em isiones Generadas.. La clasificación de este tipo de industrias se realiza de acuerdo a la cantidad o capacidad de producción de la mis ma as í como del nivel tecnológico que ésta implementa para su desarrollo, es por eso que de acuerdo al diagnóstico realizado por la ANFALIT, se encontraron distintos tipos de industrias ladrilleras 6 (Ver Tabla 1.3).. Por otra parte, se realizó además la determinación del impacto ambiental causado por cada una de las tecnologías asociadas a la producción de ladrillo, donde se encontró que la mayor parte de esta se genera a nivel de la contaminación atmosférica. (Ver Tabla 1.2). Una de las principales etapas dentro de la producción de ladrillo que presenta gran interés dentro del estudio del impacto ambiental es la cocción del ladrillo, ya que. 15.

(23) IAMB. 200510 14. es hay donde se lleva a cabo la mayor emisión de agentes contaminantes por parte de esta industria. Es por ello que la CAR ha realizado una clasificación de las tecnologías implementadas dentro de este paso del proceso, la cual se mostrará a continuación 8.. Otra fuente de emisiones de agentes contaminantes que va ligada a esta tecnología, del tipo de horno, se encuentra en el tipo de combustible utilizado durante el proceso de cocción, ya que este es un factor determinante en la generación de contaminantes a la atmósfera, es por ello que es necesario tener en cuenta las siguientes condiciones que ayudaran a determinar la cantidad de emisiones de sustancias contaminantes a la atmósfera, como son: •. La procedencia del combustible. •. Poder Calor ífico. •. Consumo horario o por producto. •. La presensación del combustible (grueso o pulverizado). •. El tipo de horno utilizado. •. Una caracterización detallada de la composición del mis mo.. 8. Guía para Empresarios; “ OPORTUNIDADES DE PRODUCCION MAS LIMPIA EN LA INDUSTRIA LADRILLERA”, Centro de Documentación de la CAR; Seccional Bogotá; Referencia Bibliográfica LB 14.07.. 16.

(24) IAMB. 200510 14. Tabla 1.3. Clasificación de la industria ladrilleras de acuerdo A su nivel tecnológico y capacidad de producción. CAPACIDAD MOLDEO. SECADO. COCCION. INSTALADA ton/mes. Manual o Chircal. por. artesanal. extrusora. Natural. Hornos de fuego dormido. < 125. sin vacio Extrusora sin vacion Chircal. (galletera o. mecanizado. maquina. Horno Árabe u Natural. horno de colmena. rodillo. Entre 125 y 300. extrusora) Ladrillera. Extrusora a. pequeña. vacio. Natural. Horno de. Entre 300 y. Colmena. 1000. Horno continuo Ladrilleras. Extrusora a. Natural o. Hoffman o. Entre 1000 y. medianas. vacio. Artificial. mas de 5. 3000. hornos de Colmena Horno de Ladrilleras. Extrusora a. Natural o. Túnel, horno. Grandes. vacio. Artificial. de rodillos o. > 3000. Hoffman FUENTE: ANFALIT , Diagnóstic o de la i ndustria ladrillera y cerámica de Bogotá y z onas de Influenci a.. 1.3.2.. Env ironmental Protection Agency – EPA.. Como se mencionó anterior mente, la agencia gubernamental de los Estados Unidos de América, encargada del manejo de todos los recursos naturales – EPA. 17.

(25) IAMB. 200510 14. – ha desarrollado una serie de metodologías para lograr estimaciones de las emisiones de las distintas fuentes fijas, cercanas a la realidad.. Para ello ha desarrollado el manual de monitoreo e inventario de emisiones, el cual es conocido como el manual A P – 42, dentro del cual se recopilan las distintas características de cada una de las diferentes fuentes existentes de emisiones, fijas o móviles, cuyo calculo se basa principalmente en la siguiente relación 9:. Ecuación 1.1. Determinación de Emisiones con factores de emisión E = A x EF x (1- ER/100). Donde:. E = Emisiones A = Rata de Actividad EF = Factor de Emisión ER = Eficiencia reducción total de emisiones % Donde los factores de emisión se pueden encontrar en el anexo 4.. 1.4. CONT ROL ES SOBRE EMISIONES EN COL OMBIA.. El Ministerio del Medio A mbiente es la institución encargada del desarrollo de la legislación y metodologías para el control y monitoreo de la calidad del aire en el territorio nacional.. Cumpliendo con sus funciones, el Ministerio ha publicado el decreto ley 945 del 5 de Junio de 1995 donde por el cual se reglamentan; parcialmente, la Ley 23 de 1973; los artículos 33, 73, 74, 75 y 76 del Decreto-Ley 2811 de 1974; los artículos 41, 42, 43, 44, 45, 48 y 49 de la Ley 9 de 1979; y la Ley 99 de 1993, en relación con la prevención y control de la contaminación atmosférica y la protección de la calidad del aire"10. 9. Introduc tion AP – 42; Enviromental Protec tion Agenc y; EPA; USA – 2004. Ministerio del Medi o Ambi enta; Nor mati vidad Ambiental, D ecreto Ley 945 de 1995, www.minambiente.gov.c o.. 10. 18.

(26) IAMB. 200510 14. Por último, es importante mencionar que la Corporación Autónoma Regional de Cundinamarca – CAR, en estos momentos no cuenta con normas que sirva como organismo de control sobre las emisiones generadas en las industrias ladrilleras 11. 2. CAPITULO II - METODOLOGÍA.. Para el desarrollo de este trabajo de investigación se tuvo un gran interés por obtener la mayor cantidad de datos que permitiesen lograr un acercamiento a la realidad de la calidad de aire presente en la vereda de Patio Bonito, municipio de Nemocón, departamento de Cundinamarca.. Para este paso se tuvo cuidado en la obtención de los mismos, ya que a partir de ellos se llevaría a cabo el desarrollo de este trabajo se realizaron tres sistemas de recolección de datos, donde cada uno ayudará a complementar lo que las otros no pudieron recolectar. Dentro del primer sistema de obtención de datos, se tuvo en cuenta todos aquellos que se han registrado en la estación de monitoreo de calidad del aire que se encuentra ubicada en la misma vereda anter ior mente nombrado.. Los datos de la estación de monitoreo de calidad del aire que fueron otorgados por la Corporación Autónoma Regional de Cundinamarca – CAR, corresponden a la estación registrada con el nombre de estación “Checua”, dentro de la cual se puede contar con datos sobre la calidad del aire del sector en cuanto a material particulado menor a 10 micras así como datos meteorológicos sobre la dirección e intensidad del viento presentes en la región.. Como segundo sistema de obtención de datos se realizaron una serie de encuestas directamente a las industrias. Para ello se tomo un grupo representativo de éstas ( 15 en total que corresponde a un 16.3% de las industrias presentes en el sector 3) donde se buscaba la caracterización y la forma de operación de los distintos tipos de hornos así como de los residuos que estos generan y sus combustibles.. 11. Dato Suministrado por la CAR, Dirección General, Seccional Bogotá. 19.

(27) IAMB. 200510 14. Por ultimo se realizó uno monitoreo directamente sobre los hornos de producción artesanales o chircales para así determinar las concentraciones de CO provenientes de la misma. De ésta manera se pudo obtener un patrón del comportamiento de estos gases que ayudará en un futuro a realizar estudios mas detallados sobre dichos hornos y determinar la cantidad de agentes contaminantes que estos expulsan directamente a la atmósfera.. De esta forma se espera entonces que se pueda realizar una buena aproximación al impacto ambiental generado por este tipo de industrias artesanales, para que con ello se logre una mayor concientización sobre el efecto que este tipo de hornos generan sobre el medio ambiente del sector.. 2.1. Datos Estación de Monitoreo CAR.. Se tomaron los datos provenientes de la estación correspondiente a la vereda de Patio Bonito en el municipio de Nemocón – Cundinamarca, la cual está identificada con el número 2120540 – CHECUA. Con ella se lleva realizando un monitoreo constante desde el año 1982 en periodos de tiempo mensuales tanto de la dirección e intensidad del viento as í como de las concentraciones de material particulado menor a 10 micras (PM 10) y partículas suspendidas totales (TSP) .. 2.2. Encuestas.. Las encuestas ayudarán a comprender de manera mas clara y precisa la incidencia que tiene la producción artesanal de ladrillo sobre la atmósfera del sector así como determinar las emisiones provenientes de este tipo de industrias. Para ello se realizó una campaña de toma de datos dentro de la cual se buscaba tener un acercamiento hacia la compresión de las condiciones de operación del los hornos y tener un mejor entendimiento sobre el proceso de producción. Para poder estimar las emisiones por parte de las industrias ladr illeras se hizo gran énfasis en la caracterización del tipo de combustible que dentro de estos hornos utilizan debido que en esta etapa es donde se presenta la principal fuente de emisiones por parte de esta industria.. 20.

(28) IAMB. 200510 14. Caracterizado el combustible, se aplicaron los análisis y factores de emisión que la EPA ( Environmental Protection Agency) ha desarrollo para este tipo de hornos y de esta forma poder deter minar la carga total que se emite a la atmósfera de cada contaminante que es producido en el proceso,. para ello se. hizo referencia. al. 12. documento A P-42 de la misma agencia .. En la campaña de encuestas se desarrollo un formato dentro del cual se buscaba obtener los datos mas significativos en cuanto a la producción en si, para ello se tubo como referencia el formato de encuesta que la Universidad de los Andes de Bogotá junto con el Departamento Administrativo del Medio A mbiente de Bogotá – DA MA 13, implementaron para realizar el censo sobre fuentes fijas de emisiones para la modelación de la contaminación atmosférica en la ciudad capital. (Anexo 2).. El formato de las encuesta se divide en 10 secciones dentro de las cuales, se captan datos e información acerca de la producción, los insumos, condiciones de trabajo, condiciones de los equipos de combustión as í como de su funcionamiento administrativo (Anexo 2); para poder tener una mejor compresión de cada una de las secciones, a continuación se realizara una breve descripción de cada una de ellas.. 2.2.1. Establecim iento. Dentro de este ítem se plantearon preguntas que permitiesen tener un registro de las principales características que a futuro logren ubicar el chircal dentro del sector así como especificar su razón social y las características legales que estos deben cumplir para su correcto funcionamiento.. 2.2.2. Contactos.. En la parte de contactos se tomaron los datos de personas que de alguna u otra manera estén relacionados con el proceso de producción de ladrillo ya sea como. 12. AP-42, Capítulo 1, Sección Bituminous and Subbituminous Coal Combustión, Environmental Protection Agency , USA. www.epa.gov/ttn/chief/ap42/ch01/index.html 13 Proy ecto Estimacion de Emisiones para la Ciudad de Bogotá; Univ ersidad de los Andes y Departamento Administrativ o Técnico del Medio Ambiente de Bogotá – DAMA, 2001. 21.

(29) IAMB. 200510 14. dueños del horno, trabajadores u otros, para que de esta forma en un futuro se pueda tener contacto con ellos.. 2.2.3. Materiales y Materias Prim as.. En esta sección de la encuesta se quiso recolectar información acerca del tipo, cantidad y lugar de extracción de cada una de las materias primas que son usadas en la producción de ladrillo.. 2.2.4. Producción.. En cuanto a la producción, la encuesta buscó cuantificar el nivel de productividad actual así como el óptimo para cada horno. Para ello se tuvo en cuenta los distintos tiempos de funcionamiento de éstos, los cuales pueden ir desde días, semanas, meses y años.. De esta forma se pudo realizar una primera. aproximación de la eficiencia y condiciones de producción del proceso. 2.2.5. Equipos de Com bustión.. Dentro de este ítem se tuvo especial atención en los requerimientos técnicos que hace referencia a todos aquellos equipos, maquinaria o instalaciones que son fuente de emisiones por causa de la combustión, se hizo principal énfasis en la eficiencia así como en los tiempos de operación de cada uno de los equipos.. 2.2.6. Características de Com bustible.. Se tomaron datos sobre las distintas características del combustible que son implementados en este tipo de hornos tales como: El tipo de Carbón (bituminoso, subituminoso, antracita, etc) y el lugar de explotación y/o obtención. Con estos datos obtiene la composición química del combustible gracias a los análisis que realizan distintas empresas estatales (INGEOMINAS– ECOPETROL) sobre los distintos tipos de recursos combustibles que se pueden encontrar en el suelo y/o subsuelo colombiano.. 22.

(30) IAMB. 200510 14. De acuerdo con ello se deter minó que el carbón es procedente de las minas de Tausa en su mayoría cuya característica principal es ser bituminoso.. Por otra parte se tomaron también los datos de los proveedores de cada uno de los distintos combustibles que son suministrados a este tipo de procesos para así poder realizar paralelamente un inventario de distribuidores de combustibles.. 2.2.7. Áreas de Alm acenam iento. En las áreas de almacenamiento se hizo un análisis a aquellas zonas destinadas al secado de los adoquines que van a ser sometidos a cocción. Para ello se tomaron datos sobre su capacidad, dimensiones del área, y cantidad de unidades que son dispuestos en al mis ma, de esta manera se hizo énfasis también en los sistemas de control que son implementados en esta parte del proceso de producción de ladrillo, todo esto con el fin de determinar las características fundamentales de este paso de la producción. 2.2.8. Sistem as de Protección y Personal. Se hace referencia a la cantidad de empleados y habitantes que se encuentran en los alrededores del horno, ya sean adultos o niños, además de ello se toman datos sobre los sistemas de protección que los trabajadores implementan a la hora de realizar su trabajo alrededor el chircal.. 2.2.9.. Observaciones. Dentro de este último punto de la encuesta se tomó nota sobre los distintas anomalías y datos que dentro de la metodología de la encuesta no se pudieron registrar y que se encontraron a la hora de realizar la visita a los distintos campos donde se encontraban los hornos, dentro de estas se pueden observar datos como del nivel educativo que se presentan entre los involucrados en la producción de ladrillo, entre otras.. 23.

(31) IAMB. 200510 14. La encuesta fue realizada sobre 15 industrias de producción de ladrillos artesanales, muestra que de acuerdo a los inventarios 3 que posee la Corporación Autónoma Regional de Cundinamarca, corresponde alrededor del 16.3% ya que la población actual de hornos (registrados) en el área de patio bonito es de alrededor de 92. A esta muestra pertenecen principalmente aquellas industrias o negocios familiares que accedieron a colaborar con el proyecto, ya que se presentó una gran falta de cooperación por parte de los productores a la hora de la aplicar la encuesta .. 2.3. Monitoreos.. Como ultimo paso se realizó un monitoreo directamente en los alrededores de la fuente, donde lo que se busca es establecer la calidad del aire alrededor así como el impacto de estos sobre la misma, para ello se hizo referencia a un equipo de monitoreo de monóxido de Carbono (CO) (ver foto 2.1) el cual tiene la capacidad de medir las concentraciones de este contaminante en unidades de ppm. La metodología que se siguió para las mediciones se basaron principalmente en la dirección e intensidad presentada por el viento as í como en la distancia desde la fuente, ya que en este tipo de hornos no se cuenta con una chimenea o tubo de escape definido sino que por el contrario, el humo o los gases provenientes de la combustión salen por todos los posibles escapes que se pueden presentar, es decir que no existe una sola salida de los gases sino que salen por todos los orificios que encuentra (ver foto 2.2 ).. Igualmente la disipación de los gases al momento de abandonar la fuente depende única y exclusivamente de la dirección e intensidad del viento as í como de la distancia.. 24.

(32) IAMB. 200510 14. Foto 2.1. Equipo de monitoreo de CO. Foto 2.2. Salida del humo de los hornos artesanales - Chircales. Al observar este comportamiento de la salida del humo, se deter minó que un muestreo isocinético sobre la fuente no era lo mas conveniente para determinar la concentración de los contaminantes provenientes del horno, además que este resultaría desviado ya que los gases se disipan desde el mis mo momento en que dejan el horno as í como una salida desordenada de los mismos.. 25.

(33) IAMB. 200510 14. 2.3.1. Metodología Monitoreo de la Calidad del aire alrededor del Chircal.. Para los monitoreos se tomaron las cuatro direcciones cardinales (norte, sur, este y oeste) y sobre estas tres (3) puntos que se ubican a dif erentes distancias: sobre el horno, a 6 metros y a 20 metros de éste.. El punto cardinal de partida fue el contrario a la dirección de mayor incidencia del viento registrada por la estación meteorológica, la cual fue la dirección Este por lo que se inicio en el Oeste y de allí se partió en dirección contraria a las manecillas del reloj.. Los datos se empezaron a tomar en los cuatro (4) puntos mas cercanos a la fuente (30 centímetros), donde una vez abarcados todos estos se pasa a los siguientes cuatro (4) (6 metros) y por último a los 4 puntos mas lejanos (20 metros). Para tener una visión mas clara de la metodología, se presenta la siguiente figura (Figura 2.1l). Figura 2.1. Puntos para monitoreo de CO. 26.

(34) IAMB. 200510 14. Por otra parte el equipo de monitoreo estuvo registrando datos en cada uno de los puntos establecidos anteriormente por un lapso de tiempo no superior a 30 minutos. Se tomó este tiempo pues se considero suficientemente representativo para determinar la concentración característica de contaminante que incide sobre el punto.. 2.3.2. Metodología de Monitoreo para la Exposición Personal. Esta metodología se desarrollo con la colaboración de uno de los trabajadores que laboran cerca de uno de los chircales que se encuentra en funcionamiento, para esta tarea contamos con la colaboración del señor Israel Alfonso, quién además es dueño del terreno y del horno que fue tomado para la investigación.. Para ello se tomó el mismo equipo de monitoreo de concentraciones de CO (ver fotografía 2.1) y se pidió la colaboración al señor Israel para que portase este equipo durante tres periodos de tiempo, cada uno de tres días, donde él debía llevar el equipo durante las 24 horas del día para así poder registrar las concentraciones a las cuales el trabajador se ve expuesto.. 3. CAPITULO III RESULTADO Y ANALISIS. 3.1. ESTACION DE MONITOREO CHECUA. De acuerdo con los datos encontrados, los resultados obtenidos a partir de la estación meteorología se pueden encontrar a continuación.. 3.1.1. Rosa De Vientos.. Los datos tomados por la estación meteorología sobre la intensidad y dirección del viento corresponden a un periodo bastante extenso el cual es de 19 años y con intervalos de tiempo mensuales. Esto debido a que las estaciones que. 27.

(35) IAMB. 200510 14. actualmente se manejan en la Corporación Autónoma Regional de Cundinamarca, la recolección de los datos registrados se hace de manera manual.. Por esta razón los datos que se presentan en la Anexo 3 ayudaran a obtener una tendencia que seria valida para periodos muy extensos y que otorgaría una aproximación general de las características del movimiento de las masas de viento en el sector.. Por otra parte se observa que para algunos años, los datos de intensidad y dirección del viento no se encuentran, lo que causa que el análisis y determinación del comportamiento del mismo se vea distorsionando por la carencia de los mismos, obteniéndose como resultado una desviación del comportamiento real del viento en el sector.. Tabla 3.1. Datos dirección y velocidad del viento para tiempos mensuales de medición durante un periodo de 11 años 14. Dirección 0- 1 N 0 NE 0 E 7 SE 8 S 0 SW 1 W 0 NW 0 Calma 2 Totales 18 % 0,10. 1-2 0 1 24 18 0 0 0 0. 2-3 0 1 92 15 0 0 0 0. 3-4 0 0 3 0 0 0 0 0. 4-5 0 0 0 0 0 0 0 0. 5-6 0 0 0 0 0 0 0 0. 43 108 3 0 0 0,25 0,63 0,02 0,00 0,00 Totales. Total 0,0 2,0 126,0 41,0 0,0 1,0 0,0 0,0 2,0 172,0 1,0 172,0. % 0,0 1,2 73,3 23,8 0,0 0,6 0,0 0,0 1,2 100,0 100,0. Para el desarrollo de la rosa de vientos, se tomaron intervalos de velocidad para el viento entre los 0 m/seg. hasta 6 m/seg. y las principales 8 direcciones cardinales, ya que en sesgos mas estrechos el equipo no tiene mas direcciones especificadas, la frecuencia de los datos se observa a continuación en la tabla 3.1.. 14. Fuente, Corporación Autónoma R egional de Cundi namarca – CAR; Datos estación meteorológica “Chec ua” – Vereda Patio Bonito; Municipio de Nemoc ón, D epartamento de C undinamarca, Colombi a. 28.

(36) IAMB. 200510 14. De acuerdo con los monitoreos se deter minó que el comportamiento del viento a lo largo de los últimos 19 años se caracteriza por tener una dirección predominante durante el año, que para el caso del municipio de Nemocón en su vereda de Patio Bonito es dirección “Este” con una velocidad de incidencia entre los 2 a 3 m/seg. Esto se puede observar en la siguiente rosa de vientos correspondiente al sector.. Gráfica 3.1. Rosa de vientos característica de la Vereda Patio Bonito – Nemocón – Cundinamarca N 80 NW. 60. NE. 40 20 0. W. E. SW. SE. S. 3.1.2. Material Particulado de 10 Micras. De acuerdo con el reporte otorgado por la Corporación Autónoma Regional de Cundinamarca – CAR y según la Environmental Protection Agency, las condiciones de calidad del aire del sector presentadas en la vereda Patio Bonito, municipio de Nemocón – Cundinamarca, generan que el nivel de la calidad en dicha zona se pueda catalogar como Regular (ver anexo 1) de acuerdo a las normas establecidas ocasionando con esto que se puedan generar enfermedades relacionadas con la respiración de este tipo de aire3. 29.

(37) IAMB. 3.1.2.1.. 200510 14. Com portam iento Periodo de 5 Meses del PM 10.. De acuerdo con la estación de monitoreo de la calidad del aire ubicada en la escuela del sector se puede observar que los niveles de contaminación por parte de material particulado total as í como de material particulado de 10 micras se presentan en concentraciones promedio anuales de 60.88 µm/m3 15 y una máxima concentración de 142.38 µm/m3 3 para este ultimo.. En cuanto a. Partículas. Suspendidas. Totales, se han detectado. concentraciones promedio anuales de 83.45 µm/m3. 3. y una máxima. concentración de 194.83 µm/m3 3.. Por otra parte, de acuerdo con estudios estadísticos mas destallados sobre el comportamiento del material particulado se pudo observar que para un periodo de análisis de 5 meses, correspondientes a los meses de Enero a Mayo del año 2004, se determinó que el mes de Febrero presenta las condiciones mas criticas en cuanto a material particulado PM10, tal como se demuestra en la gráfica 3.2., ya que dentro de este mes, las concentraciones de este contaminante en la atmósfera se encuentran por encima de los niveles máximos per misibles en un periodo anual ( > 65 µm/m3 3), alcanzado 140 µm/m3 3, así como para el mes de Abril donde se registraron concentraciones del orden de 140 µm/m3. 3. también, lo que. indica que para estos dos meses las emisiones son mucho mayores que para aquellas registradas dentro de este periodo.. Esto obedece a que para el mes de Febrero se esta llevando a cabo en cada uno de los hornos, la cocción final o la combustión de las últimas capas de carbón de cada uno de aquellos hornos que se prendieron a finales del mes de Diciembre o comienzos del mes de Enero ya que dichos meses se presenta un periodo verano.. 15. Datos tomados del Reporte Otorgado por la CAR para la estación “Checua” – Anexo 1. 30.

(38) IAMB. 200510 14. Gráfica 3.2. Concentración (µm/m3) de PM10 para la vereda de Patio Bonito, municipio de Nemocón 16. – Cundinamarca; Periodo del 6 de Enero de 2004 a 29 de Mayo de 2004. .. FUENTE: Reporte Es tación Meteorol ógica “Checua”. CAR. Los productores de ladrillos aprovechan el periodo seco para poder secar sus adoquines lo cual les toma aproximadamente 20 días y una vez secos son dispuestos a cocción, lo cual toma otros 45 días en promedio.. Con estos intervalos de tiempo de cada una de las etapas y teniendo en cuenta que se empieza el secado a mediados del mes de Diciembre (inicio del verano), el proceso de cocción está finalizando para mediados del mes de Febrero. Es por esto que para la semana del 10 al 17 de Febrero se reportan los niveles más altos de concentración de PM10.. En cuanto al mes de Abril las concentraciones elevadas se presentan en especial para aquella semana del 20 al 27 de Abril4, en la cual la concentración máxima registrada es similar a la máxima mostrada en el mes de Febrero. Esto corresponde a que se estaría llevando a cabo la misma etapa finalización de la cocción de aquellos adoquines que se secaron durante el mes de Febrero.. Lo anterior se genera gracias a que una de las principales características de funcionamiento de cada una estas producciones artesanales es que en aquellas donde se presentan mas de un horno, resulta poco rentable 16. Gráficas reporte estación meteorológica “Chec ua”; C orporaci ón Autónoma Regional de Cundinamarca – CAR. Anexo 1. 31.

(39) IAMB. 200510 14. encender todos al mis mo tiempo, debido al alto precio del carbón que hace que no sea pueda llevar a cabo esta práctica, por lo que optan en encender uno a la vez, de forma secuencial.. 3.2. ENCUESTAS. Las encuestas buscan establecer las principales características que se presentan en la forma de producción presentes en los distintos tipos de industria que se manejaba dentro de la vereda de Patio Bonito en el municipio de Nemocón – Cundinamarca.. Para lo anterior se caracteriz ó la industria ladrillera presente en el sector, de acuerdo a su funcionamiento estableciendo las cualidades mas sobresalientes de este tipo de industria tales como su composición en cuanto a tecnologías, número de trabajadores, capacidad de operación, horas de operación entre otras. Con esto se pretende generar una aproximación de las condiciones y clase de industria que se maneja en el sector.. Con los datos obtenidos se buscó establecer relaciones de operación entre las distintas variables que se manejan dentro de la producción de ladrillo con el fin de poder determinar cuales de ellas son las mas significativas en cuanto a emisiones se refiere. Esto con el fin de poder mejorar las condiciones de producción y operación de este tipo de industria y disminuir el impacto que estas generan sobre el medio ambiente.. Por último se logró deter minar las emisiones que los diferentes tipos de hornos presentes en la zona emiten a la atmósfera, en cuanto a material particulado, SOx, NOx y COx, gracias a la caracterización. química realizada. del combustible y la. determinación de los factores de emisión que son sugeridos por la Environmental Protection Agency.. 3.2.1. Caracterización. de. la Industria Ladrillera en. Patio. Bonito. –. Nem ocón. Dentro de este ítem se realizará una descripción detallada de las principales características que se presentan dentro de la industria ladrillera en la vereda de. 32.

(40) IAMB. 200510 14. Patio Bonito en Nemocón, para ello se realizo un análisis exhaustivo de los distintos datos que se recogieron por medio de la encuesta.. 3.2.1.1.. Promedio Hornos por Dueño.. En primera instancia, se quiso determinar la distribución de los hornos presentes en el sector con respecto al número de industrias o dueños de estos, es decir, determinar la tendencia que se presenta en cuanto a la cantidad de hornos pertenecientes a una mis ma industria o a un mismo dueño, para ello se contaron el número de hornos por dueño o industria obteniéndose de esta manera los siguientes resultados.. Tabla 3.2. Número de Hornos por Dueño # hornos 1 horno 2 hornos 3 hornos 4 hornos 5 hornos 6 o mas. # industrias 3 1 6 3 1 1. De acuerdo con estos datos se observa que la tendencia presentada en cuanto a la cantidad de hornos por dueño es de tener 3, ya que un 39% de la población encuestada lo demostró así. Además de ellos se encontró que de acuerdo a este orden le sigue la tendencia a tener 1 o 4 hornos, donde se encontró que en un 20% de la población encuestada presentaba esta situación, tal como se demuestra en la gráfica 3.4.. De esta forma se puede entonces decir que dentro de la vereda de Patio Bonito, a pesar de contar con poca cantidad de industrias registradas, estas son dueñas de una gran cantidad de hornos, lo que genera que unos pocos sean dueños de los hornos ocasionando que la mayor ía de población presente en la vereda de patio bonito sean en general trabajadores o empleados a sueldo.. 33.

(41) IAMB. 200510 14. Gráfica 3.3. Distribución de la tenencia de hornos en la muestra. Hornos por Industria 7%. 7%. 2 0%. 20%. 7%. 39%. 1 horno 5 hornos. 3.2.1.2.. 2 hornos 6 o mas. 3 hornos. 4 hornos. Tipo de Explotación. El tipo de explotación que se practica en el sector se entiendo como el número de industrias debidamente establecidas así como a la cantidad de negocios familiares que allí también se presentan. Se entiende como industria ladrillera aquel proceso de producción que presenta un avance tecnológico en la producción de su producto final as í como el registro de un nombre comercial ante las distintas entidades gubernamentales que lo requieran, mientras que se entiende como negocio familiar aquellos procesos artesanales de producción de ladrillo donde no se cuenta con un nombre comercial debidamente registrado y donde no se cuenta con una hornos de tecnología mas avanzada que los simples chircales. Por último, el ítem que corresponde a No disponible se refiere a aquellos procesos donde no accedieron a dar este tipo de información.. De acuerdo con esta descripción se encontró entonces la siguiente distribución del tipo de explicación presente en la muestra representativa para el sector de patio bonito, que se observa en la tabla 3.2.. 34.

(42) IAMB. 200510 14. Tabla 3.3. Tipo de Explotación Tipo Explotación. # industrias. %. Ladrillera Establecida. 4. 26.7. Negocio Familiar. 9. 60.0. No Disponible. 2. 13.3. Se observa que dentro de la muestra representativa un 60% de las industrias son negocios familiares y solo se cuenta con un 26.7% de estas debidamente registradas y con nombre comercial, esto se debe a la dif ícil aplicación de las normas sobre constitución y funcionamiento de este tipo de industrias.. Para las entidades que deben ejercer control sobre las industrias ladrilleras les resulta difícil ejecutarlo ya que les queda complicado establecer a quien y como realizar dicho control.. Por otra parte para las instituciones encargadas de la protección del medio ambiente les resulta difícil pedir mejoras en cuanto la optimización de los procesos de producción a negocios donde se cuenta con un único dueño que corre con todos los gastos, puesto que para llevar a cabo estas mejoras se necesita de gran cantidad de inversión.. Al no contar con industrias debidamente concebidas, estas están perdiendo competitividad frente a las demás por falta de un reconocimiento en el sector “ladrillero”. Además las pequeñas empresas no realizan su debido registro antes las entidades estatales ya que para poder hacer uso de los recursos naturales que se utilizan en el proceso de producción de ladrillos, estos deben pagar impuestos por su explotación, causando que quede poco dinero para producción.. Cuando se habla de negocios familiares, estos se caracterizan porque el único dueño del (los) horno(s) es generalmente el miembro cabeza de familia, quién ejerce el control sobre los bienes de la misma, con lo que no ven necesario la. 35.