tesis johan

UNIVERSIDAD NACIONAL EXPERIMENTAL POLITCNICA ANTONIO JOS DE SUCRE VICE-RECTORADO PUERTO ORDAZ DEPARTAMENTO DE INGENIERA INDUSTRIAL TRABAJO DE GRADO

EVALUACIN DE EFLUENTES INDUSTRIALES GENERADOS EN LA PRODUCCIN DE BRIQUETAS Y VERTIDOS EN EL SISTEMA COGOLLAL DE C.V.G FERROMINERA ORINOCO

Tutor Acadmico: Ing. Luis Velsquez Tutor Industrial: Ing. Rafael Jos Rodrguez

Br. Magalys Valdez CI: 16629693

CIUDAD GUAYANA, MAYO 2010


EVALUACIN DE EFLUENTES INDUSTRIALES GENERADOS EN LA PRODUCCIN DE BRIQUETAS Y VERTIDOS EN EL SISTEMA COGOLLAL DE C.V.G FERROMINERA ORINOCO

Br. Magalys Valdez CI: 16629693

Trabajo presentado ante el Departamento de Ingeniera Industrial de la UNEXPO Vicerrectorado Puerto Ordaz como requisito para optar al ttulo de Ingeniero.

CIUDAD GUAYANA, MAYO 2010.

II


Nosotros miembros del jurado evaluador certificamos que el Trabajo de Grado de la Br. Magalys del Carmen Valdez Salazar portadora de la Cdula de Identidad 16.629.693, cuyo ttulo es:

EVALUACIN DE EFLUENTES INDUSTRIALES GENERADOS EN LA PRODUCCIN DE BRIQUETAS Y VERTIDOS EN EL SISTEMA COGOLLAL DE C.V.G FERROMINERA ORINOCO Y consideramos que ste cumple con los requisitos exigido, por lo que su veredicto es Aprobado.

Ing. Mara Cadena Jurado

Ing. Ivn Turmero Jurado

Ing. Luis Velsquez Tutor Acadmico

Ing. Jos Rafael Rodrguez Tutor Industrial

CIUDAD GUAYANA, MAYO 2010

III

DEDICATORIA.

A Dios todopoderoso por estar siempre presente en mi vida, brindndome su amor y apoyo, y por darme la oportunidad de seguir adelante con cada una de mis metas.

A mis Padres Alexis y Magalys, que constantemente me apoyan y estimulan en el logro de mis metas.

A mis Hermanos Alexandra, Daywarani, y Luis, y mi novio Eduardo por su constante apoyo, motivacin y solidaridad en todo momento.

Los quiero mucho

v

AGRADECIMIENTOS.

A Dios que siempre me acompaa y me protege en los momentos gratos y difciles de mi vida.

A mis Padres que desde muy pequea me orientaron a ser lo correcto, brindndome su apoyo y cario. Adems de esmerarse todos los das tanto econmicamente y moralmente para lograr formarme como una Ingeniera Integral.

A mis hermanas, novio, primos y amigos por su constante apoyo en todo momento.

A la UNEXPO y CVG Ferrominera Orinoco por darme la oportunidad de desarrollar la carrera de Ingeniera Industrial, contando con las orientaciones de mis Tutores Jos Rafael Rodrguez y Luis Velzquez en m Trabajo de Grado.

Al Ing. Jos Rafael Rodrguez, por sus orientaciones como amigo y tutor industrial y a toda La Gerencia y Departamento de Gestin Ambiental (Ramn, Zulmer, Jos Luis, Johnny, Cheche, Emma, Luisa, Ledys, Jorge, Yenni, Katty, Dikdora, Dare) por acogerme, apoyarme en todo momento y permitir realizar mi Trabajo de Grado.

Gracias por siempre!

v

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RESUMEN Para garantizar la conservacin y preservacin de los recursos naturales, se realiz la evaluacin de los efluentes lquidos industriales generados en la planta de briquetas y dems reas que descargan al sistema Cogollal de C.V.G Ferrominera Orinoco hasta el rio Orinoco, con el objeto de identificar su cumplimiento con la legislacin ambiental venezolana, por lo que fueron programadas y realizadas diversas actividades, para dar respuesta a los objetivos planteados, tales como: identificacin de cada uno de los equipos que descargan en los efluentes de la planta de briquetas, y ubicacin en plano de cada uno de estos, registro de caracterizaciones de los efluentes realizadas por el laboratorio de calidad de la planta y por laboratorios externos autorizados por el Ministerio del Poder Popular Para el Ambiente, muestreo y caracterizacin de dichos efluentes y comparacin de los resultados emitidos por el laboratorio de la planta y un laboratorio externo autorizado seleccionado (GESCA), desarrollndose una investigacin de tipo cuasi experimental, que reporto discrepancia entre los valores emitidos por ambos laboratorios, y los puntos de muestreos convencionalmente seleccionados por estos, evidencindose un aporte significativo de slidos y temperatura de los lavadores de gases al efluente N7 (descarga en caliente de Planta de Briquetas) y de bajos niveles de pH por parte de la piscina de neutralizacin y el hot Wells al efluente N4 (descarga en frio de Planta de Briquetas), observndose aguas abajo el bajo rendimiento de las celdas de presedimentacin que reciben este efluente N7 y laguna de sedimentacin, motivado a la falta de mantenimiento y disminucin de vida til que presentan. Por lo tanto se recomienda un monitoreo continuo y ejecutar las propuestas de optimizacin o mantenimiento de las celdas para lograr la mayor eficiencia del sistema en conjunto con la canalizacin de los efluentes, considerando la impermeabilizacin de las celdas de presedimentacin, la recirculacin de sus aguas hasta la planta de tratamiento propuesta, la instalacin de clarificadores en los lavadores de gases y el dragado a la laguna de sedimentacin y la laguna natural Cogollal.

Palabras Claves. Dragado, Planta de Tratamiento, Clarificadores

vi

NDICE GENERAL. Pg. RESUMEN DEDICATORIA AGRADECIMIENTOS INTRODUCCIN 5 6 14 15

CAPTULO I: EL PROBLEMA 1) Planteamiento del Problema 2) Justificacin 3) Limitaciones 4) Delimitaciones 5) Alcance 6) Objetivos 6.1) Objetivo General 6.2) Objetivos Especficos

17 17 20 21 21 21 22 22 22

CAPTULO II: GENERALIDADES DE LA EMPRESA 1) Resea histrica de la Empresa 2) Ubicacin de la Empresa 3) Misin 4) Visin 5) Valores 6) Descripcin del Proceso Operacional 6.1) Operaciones Ferroviarias 6.2) Minera 6.3) Procesamiento del Mineral de Hierro. 6.4) Planta de Pellas 6.5) Productos de C.V.G Ferrominera Orinoco.

23 23 27 28 28 29 29 29 30 33 36 36

7) Polticas de la Empresa 7.1) Poltica Integral de Sistemas de Gestin. 7.2) Poltica Comercial 7.3) Poltica de Operaciones 7.4) Poltica de Personal 7.5) Poltica Financiera 8) Estructura Organizativa de la Empresa 9) Gerencia de Control de Riesgo. 9.1) Estructura Organizativa de Control de Riesgos 9.2) Descripcin del Departamento de Gestin Ambiental 10) Descripcin de la Gerencia involucrada en el Estudio 11) Descripcin de las reas generadoras de efluentes Industriales de C.V.G Ferrominera Orinoco.

37 37 38 38 38 39 40 40 41 42 42 43

CAPTULO III: MARCO TERICO 1) Antecedentes 2) Bases tericas 3) Definicin de Trminos Bsicos

44 44 45 60

CAPTULO IV: MARCO METODOLGICO 1) Tipo de Estudio 2) Diseo de la Investigacin 3) Poblacin y Muestra 3.1) Poblacin 3.2) Muestra 4) Tcnicas e Instrumentos de Recoleccin de datos. 4.1)Tcnicas de Recoleccin de Datos 4.2) Instrumentos de la Recoleccin de Datos 5) Procedimiento Metodolgico

62 62 63 63 63 63 64 64 66 66

CAPTULO V: SITUACIN ACTUAL 1) Equipos que descargan en el Efluente N4 de Planta de Briqueta 2) Equipos que descargan en el Efluente N7de Planta de Briqueta Sistema de Enfriamiento de aguas (rea 600) Torre de Enfriamiento Piscina de Neutralizacin Hot Well Sistema de Reduccin (rea 2000) Colectores de Polvo Lavadores de Gases Maquinas Briqueteadoras (rea 300) Tanques de Enfriamiento 3) Efluentes N4 y N7de CVG Ferrominera Orinoco, ubicado en la Planta de Briquetas y descargados al Sistema Cogollal 4) reas auxiliares en la produccin de briquetas ubicadas dentro de las instalaciones de la planta de briquetas de C.V.G ferrominera Orinoco. 5) Dems reas de C.V.G F.M.O que descargan al Sistema Cogollal 6) Diagrama causa-efecto 6.1 Anlisis del diagrama causa-efecto

70

70

72 75 76 76 77 81 85 88 88 89 94

98

99

99 100

CAPTULO VI: RESULTADOS Y ANLISIS 1. Ubicacin en layout d cada uno de los equipos que descargan en los efluentes de la Planta de Briquetas.

120

2. Concentraciones de Hierro Total, slidos disueltos, slidos suspendidos, el nivel de pH y temperatura, aportado por cada uno de estos equipos, a los efluentes de la planta de briquetas registradas en los reportes de aguas procesos de Planta de Briquetas y efluentes industriales de C.V.G F.M.O elaborado por el laboratorio interno de la Planta de Briquetas. 122

3. Concentraciones suspendidos,

de

Hierro, y

slidos pH,

disueltos,

slidos en las 126

temperatura

reportados

caracterizaciones de efluentes industriales de C.V.G F.M.O, realizadas por empresas externas autorizadas por el Ministerio del Popular para el Ambiente.

4. Comparacin entre

las concentraciones

de Hierro, slidos 129

disueltos, slidos suspendidos, temperatura y pH, registradas en los reportes de aguas procesos de Planta de Briquetas y efluentes industriales, por el Laboratorio de Calidad de la Planta y los reportados por las empresas externas autorizadas por el ministerio del ambiente.

5. Muestreo de cada una de las descargas de los equipos que conforman cada efluente de la planta de briquetas y cada uno de los efluentes que descargan al Sistema Lagunar Cogollal. 138

6. Anlisis de los resultados del muestreo realizado a dichos efluentes segn los lmites mximos establecidos en la Legislacin Ambiental Venezolana para Hierro Total, Slidos Totales, slidos concentraciones de disueltos, slidos 143

suspendidos, nivel de pH y grados de temperatura.

7. Comparacin entre las concentraciones

de Hierro, Slidos 147

Totales, slidos disueltos, slidos suspendidos, temperatura reportados en las caracterizaciones externas e internas de los efluentes industriales muestreados.

CAPTULO VII: PROPUESTA

Sistema de control de la calidad de los efluentes industriales 159 generados en la planta de briquetas vertidos en el sistema Cogollal y su descarga al rio Orinoco.

CONCLUSIONES RECOMENDACIONES BIBLIOGRAFA ANEXOS

162 164 166 168

NDICE DE FIGURAS. Pg. 1) Ubicacin de Ferrominera Orinoco 2) Ubicacin geogrfica de Ferrominera Orinoco 3) Operaciones ferroviarias 4) Operaciones de explotacin de mineral 5) Procesamiento del Mineral de Hierro 6) Despacho del mineral 7) Diagrama del procesamiento de mineral de hierro de Ferrominera 35 Orinoco 8) Productos de CVG Ferrominera Orinoco C.A 9) Logo del Departamento de Gestin Ambiental 10) Estructura Organizativa de la Gerencia de Control de Riesgos y 41 Ambiente 11) Ubicacin de Planta de Briquetas 12) Diagrama Causa-Efecto 43 99 37 38 27 28 29 31 33 35

NDICE DE GRFICAS. N de Pg. 1) Tablas N 1 y 2 2) Tablas N 3 y 4 3) Tablas N 5 y 6 4) Tabla N 7 5) Tablas N 8 y 9 6) Tablas N10 7) Tablas N11 8) Tablas N12 9) Tablas N13 10) Tablas N14 11) Tablas N15 12) Tablas N16 13) Tablas N17 105-106 111-112 117-118 123 128-129 134-135 140 145 150 155 160 165 170

0

INTRODUCCIN

En Venezuela en los ltimos aos se han incrementado las normas y leyes con respecto a la prevencin del medio ambiente aplicable tanto a empresas pequeas como grandes. La Regin Guayana tiene como principal actividad econmica el funcionamiento de sus empresas estatales y privadas donde sus procesos productivos se vinculan e intervienen en la contaminacin del medio ambiente, representando esto una serie de factores negativos y sanciones por parte de entes Gubernamentales.

Por tal razn, CVG Ferrominera Orinoco con el compromiso de garantizar la conservacin del medio ambiente propone y ejecuta proyectos de mejoras y adecuacin ambiental en los principales espacios donde se localicen fuentes de contaminacin ambiental, como es el caso de La Planta de Produccin de Briquetas y los efluentes generados por esta y otras reas los cuales son vertidos al sistema Cogollal.

Con la firme intencin de contribuir con el desarrollo de los planes de mejoras por parte de la empresa en materia ambiental, este trabajo facilitara la identificacin de los equipos generadores de efluentes en la planta de briquetas, y la concentraciones de hierro, slidos disueltos, slidos suspendidos, temperatura y pH aportadas por estos al sistema Cogollal, como ultimo cuerpo de agua que entra en contacto con el rio Orinoco.

Adems de registradas

identificar

las concentraciones de estos parmetros

por el laboratorio de calidad de la planta de briquetas y los

laboratorios externos autorizados por el ministerio del poder popular para el Ambiente, comparndose estos resultados y las metodologas utilizadas por cada uno de estos.

1

Considerando que los efluentes industriales es imposible evitarlos por completo pero s que cumplan con los parmetros establecidos por los lineamientos legales, se propone alternativas de optimizacin del actual sistema de control de estos efluentes permitiendo la Laguna a sus condiciones iniciales en 3 mantenimiento correctivo recuperacin ambiental de la fases: a corto plazo con un

haciendo uso de los equipos y personal que a mediano plazo la recuperacin de las

actualmente opera en el rea,

celdas de presedimentacin y a largo plazo la recuperacin de lagunas de sedimentacin y laguna natural Cogollal, la instalacin de una Planta de Tratamiento de Agua; la cual contemple la recirculacin del agua de proceso, eliminando as su vertido al referido cuerpo de agua y la instalacin de clarificadores para decantar los slidos proveniente de las descargas de los lavadores de gases y aguas procesos.

Se presenta la estructura del trabajo de investigacin de la siguiente manera.

En el Captulo I se referir al problema que da origen al estudio con su respectiva justificacin, limitacin, delimitacin y objetivos, tanto generales como especficos.

En el Captulo II se presentar la resea histrica, ubicacin geogrfica, misin, visin, valores, objetivos, polticas, organigrama y descripcin del proceso productivo de la empresa.

En el Captulo III estarn las bases tericas y los antecedentes de la investigacin necesarias para sustentarla.

En el Captulo IV se describir los pasos metodolgicos detalladamente del desarrollo del presente.

2

En el Captulo V se describir la situacin actual de la empresa y los factores que intervienen en el estudio.

En el Captulo VI se expondrn los resultados de las graficas de control obtenidos con sus respectivos anlisis.

En el Captulo VII se propondr la optimizacin del sistema de control de los efluentes de la planta de briquetas, vertidos en el sistema Cogollal de C.V.G F.M.O.

Finalmente, se presentarn las conclusiones y las recomendaciones con la finalidad de aportar soluciones ambientales a la planta, enmarcados en las Legislaciones y normativas que las rigen.

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CAPITULO I PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA

ANTECEDENTES: En la Planta de Briquetas de C.V.G Ferrominera Orinoco se llevan a cabo todas las actividades y procesos para la obtencin de Briquetas que se distribuyen a las distintas Siderrgicas Nacionales e Internacionales, procesos que para su normal desarrollo requieren el uso de agua cruda, que luego es transformada en agua industrial, dentro de las instalaciones de la misma planta.

Como consecuencia de la utilizacin de aguas industriales en el proceso productivo de briquetas, se obtienen efluentes industriales contentivos de sustancias utilizadas a lo largo de la transformacin del hierro esponja a hierro metlico, siendo estos al final vertidos en el sistema de Sedimentacin Cogollal de la empresa, por lo que desde sus inicios en el ao 1970 alguno de estos han sido caracterizados por el personal del Laboratorio de Control de Calidad de la misma como medida de control de proceso. Un punto muy importante es que para esta poca la laguna de sedimentacin de la planta reciba descargas

directamente sin ningn tipo de control, los efluentes generados en el rea de Procesamiento de Mineral de Hierro PMH, en los talleres de mantenimiento Ferroviario FFCC y en la Planta de Briquetas eran vertidos de manera libre en esta.

Para el 18 de diciembre de 1995, se decreta en Venezuela bajo el N 883, la Norma para la Clasificacin y el Control de la Calidad de los Cuerpos de Agua y Vertidos o Efluentes Lquidos (en Gaceta Oficial N 5.021.), norma aplicable fundamentalmente al sector productivo del pas, representado por las empresas cuyos proceso s productivos generen efluentes contaminados descargados directa o indirectamente en los cuerpos de agua naturales como los ros y mares.

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A solicitud de C.V.G F.M.O, estudios realizados este mismo ao por la empresa Consultora Ambiental Seguridad y Proteccin C.A, SYPCA, a la Laguna de Sedimentacin Cogollal y los vertidos lquidos descargados en esta, reporto la responsabilidad legal compartida de C.V.G F.M.O y OPCO, al descargar al el 75% de las descargas

mismo cuerpo de agua receptor, indicando que

provenan de OPCO, adems se reportaron fuera de norma: TSS, Fe Total y Temperatura las muestras tomadas en las 4 descargas vertidas en la laguna.

En el ao 1997 como parte de la fiscalizacin del cumplimiento de las Normativas Ambientales Venezolanas, el Ministerio del Ambiente realizo una inspeccin a las instalaciones de la Planta de Briquetas operada por OPCO, y se evidencio que las concentraciones de muchos parmetros en sus efluentes se encontraban por encima de los valores mximos permitidos, y que la planta deba tomar acciones correctivas, para lo cual OPCO se comprometi a disear un sistema de control para los efluentes que dicha planta verta hacia la laguna de sedimentacin.

Como parte de las medidas tomadas en el ao 1998 OPCO contrata a distintos laboratorios para realizar anlisis a las celdas de pre sedimentacin

planteadas como sistema de control de la planta de briquetas, (diseado por el personal de OPCO), ya que para sus inicios este tuvo un buen funcionamiento, pero en el transcurso del tiempo han disminuido las operaciones de mantenimiento que le permitan operar eficientemente. Entre las evaluaciones ejecutadas se encuentra el Estudio del espesor de sedimentos de la laguna de sedimentacin realizada en Enero de 1998 por la empresa Consultora Ambiental Seguridad y Proteccin C.A (SYPCA).

Es importante sealar que este sistema de control (celdas de Pre sedimentacin) fue creado y adaptado al proceso de aquel entonces.

5

En la actualidad el proceso ha variado en algunos parmetros ya que se han realizado modificaciones en algunos equipos como los 3 reactores originales tipo HIB de lecho fluid izado que fueron sustituidos por un solo reactor tipo Midrex, de lecho mvil, en Diciembre de 1989, por lo que a partir de estas inspecciones y evaluaciones la empresa decide contratar a compaas autorizadas por el Ministerio del Ambiente, con el objeto de conocer los valores de los parmetros de sus efluentes, los cuales se deben mantenerse bajo rangos determinados

segn lo establecido el decreto 883, adems de supervisar el comportamiento de las celdas de pre sedimentacin y su funcionamiento como sistemas de control.

Durante los aos 1999, 2000 y 2002 la empresa NALCO, Realiza las Caracterizaciones de Muestras de Aguas OPCO 1(Descarga en Caliente), OPCO2 (Descarga en frio) y OPCO 3 (Aliviadero), reflejando para la evaluacin de parmetros como la Temperatura, los SST y el Fe Total, un cumplimiento de la normativa ambiental de forma consecutiva.

Ms tarde en el ao 2003, la Oficina Tcnica del Monte (O.T Del Monte), es contratada para realizar un estudio denominado Evaluacin Ambiental de la laguna Cogollal rea industrial de Ferrominera Orinoco en el cual se seala un aporte de las descargas industriales de OPCO y C.V.G F.M.O a la Laguna de Sedimentacin, en los parmetros: Temperatura, Slidos Suspendidos, Amonio, Aceites y Hierro Total, siendo este ultimo el nico parmetro que aun cuando experimenta una disminucin importante todava excede con cierta significacin el valor encontrado en la Laguna referencia (4,7 mg/l en promedio en la Laguna Cogollal versus 1,4 mg/l en la laguna referencia). En cuanto a los slidos Totales de las descargas de OPCO y C.V.G F.M.O reporto un aporte de 516,8mg/l y 73mg/l respectivamente y un 33,8 m3/da y 4,8 m3/da respectivamente, lo que representa un 87,6% de aporte por parte de OPCO y un 12,4% por parte de C.V.G F.M.O.

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En la auditora realizada por la empresa Global Environmental Servies (GESCA), se refleja el incumplimiento de la legislacin ambiental establecida en el decreto 883, y se destaca como importante para esta investigacin lo siguiente: Con respecto a los vertidos lquidos o efluentes el nico que posee un mecanismo de control es la planta de briquetas con respecto al control de hierro y slidos. Pero no hay disminucin suficiente de la temperatura en el vertido que se descarga al cuerpo de agua cercano (laguna de sedimentacin). Las otras descargas se vierten de manera directa en la laguna.

De acuerdo a los lmites establecidos en el artculo 10 del decreto 883, GESCA determin fuera de norma la relacin de las concentraciones por parmetro con respecto a las descargas de: PMH + OPCO2 (Descarga de Procesamiento de Mineral de hierro de C.V.G F.M.O y Descarga en frio de Planta de Briquetas de OPCO

respectivamente): pH, Color Real, coliformes totales, hierro total slidos sedimentados, slidos suspendidos y sulfuros. OPCO1 (Descarga en caliente de Planta de Briquetas de OPCO): Temperatura y Sulfuros.

En el 2007 las operaciones de Planta de Briquetas pasa de OPCO a C.V.G Ferrominera Orinoco. Mantenindose el seguimiento de forma ms exhaustiva a las aguas de proceso y los efluentes industriales, con caracterizaciones internas realizadas por el personal de Control de Calidad en el Laboratorio de la planta, desde sus inicios de produccin hasta la fecha, adicionalmente a esto, se realiza un control externo realizado por empresas autorizadas por el Ministerio del Ambiente.

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Para Septiembre del 2008, el departamento de Gestin Ambiental de C.V.G Ferrominera Orinoco, Plantea la CARACTERIZACIN DE EFLUENTES Y CUERPOS DE AGUA DEL SECTOR COGOLLAL, estudio ejecutado como trabajo de grado por la Br. Daniuska Vargas, el cual reporta que las celdas de pre sedimentacin de la planta de Briquetas no cumple con los requerimientos para el que fue diseado, ya que solo son removidos el 33% de los slidos sedimentados, disminuyndose la vida til de esta, lo que trae consigo una reduccion del area destinada a sedimentar, adicionalmente la reduccin de la temperatura a medida que se incrementa el tiempo de activacin de la celda es mnima al llegar a solo a una reduccin de 1C.

En conjunto con esto la acumulacin de los sedimentos en la laguna de sedimentacin reduce la estratificacin trmica que se quisiera en el punto crtico antes del vertedero en la celda de pre sedimentacin.

Los resultados reflejaron que

la concentracion de hierro, solidos

suspendidos, solidos sedimentables en las descargas provenientes de los efluentes: 1 (Planta de Briquetas en caliente), 2 (Planta de Briquetas en frio + PMH), 3 (Tanques de Almacenamiento de Ferrocarril); superan los valores establecidos en el decreto 883 para las descargas en su articulo n 10.

Durante el mes de Septiembre del 2009 se contrata a la empresa INTERLAB para la Caracterizacion de los Efluentes y Vertidos Industriales de C.V.G F.M.O, la cual confirma nuevamente el incumplimento de la legislacion ambiental ya que las concentraciones de Hierro y Solidos Sedimentables en las descargas y lagunas de sedientacion y natural se encontraron fuera de los limites max establecidos.

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FORMULACIN DEL PROBLEMA: Los Procesos productivos de la Planta de Briquetas generan diariamente residuos industriales contaminantes, que por el diseo de los equipos de produccin, son vertidos como efluentes industriales en el Sistema de Control Cogollal (Sistema de Pre sedimentacin y Sedimentacin), el cual por su diseo original y falta de mantenimiento preventivo, ha disminuido su eficiencia como sistema de control, mantenindose reiteradamente fuera de los lmites mximos permisibles en la Legislacin Ambiental Venezolana los niveles de Temperatura, Ph, Hierro Total, Slidos Suspendidos y Slidos Sedimentables, por lo que surge la necesidad de Identificar cada uno de los equipos de la planta de Briquetas que generan estos efluentes contaminantes, su aporte en cuanto a estos parmetros, y en base a su actual tecnologa proponer la instalacin de un sistema de control tecnolgicamente avanzado, que permita Controlar, Mitigar y/o eliminar el impacto negativo que estos llegan a tener sobre el medio ambiente.

OBJETIVO GENERAL: Evaluar segn la Legislacin Ambiental Venezolana las concentraciones de Hierro, slidos sedimentables, slidos suspendidos, temperatura y pH, presentes en las aguas procesos generadas en la produccin de briquetas, en y los efluentes industriales vertidos en la laguna Cogollal de C.V.G Ferrominera Orinoco y su rea de descarga en el Ro Orinoco, desde el ao 2007 hasta el ao 2010.

OBJETIVOS ESPECFICOS: 1. Identificar la ubicacin en planta de los equipos que descargan en los efluentes de la Planta de Briquetas.

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2. Determinar las concentraciones de Hierro Total, slidos disueltos, slidos suspendidos, el nivel de pH y temperatura, aportado por cada uno de estos equipos, a los efluentes de la planta de briquetas registradas en los reportes de aguas procesos de Planta de Briquetas y efluentes industriales de C.V.G F.M.O elaborado por el laboratorio interno de la Planta de Briquetas.

3. Determinar las concentraciones

de Hierro, slidos disueltos, slidos

suspendidos, temperatura y pH, reportados en las caracterizaciones de efluentes industriales de C.V.G F.M.O, realizadas por empresas externas autorizadas por el Ministerio del Popular para el Ambiente.

4. Comparar las concentraciones


suspendidos, temperatura y pH, registradas en los reportes de aguas procesos de Planta de Briquetas y efluentes industriales, por el Laboratorio de Calidad de la Planta y los reportados por las empresas externas autorizadas por el ministerio del ambiente.

5. Analizar las variables de las descargas muestreadas, segn los lmites mximos establecidos en la Legislacin Ambiental Venezolana para concentraciones de Hierro Total , slidos disueltos, slidos suspendidos, nivel de pH y grados de temperatura.

6. Comparar las concentraciones


suspendidos, temperatura reportados en las caracterizaciones externas e internas de los efluentes industriales muestreados.

7. Proponer alternativas de mejoras al actual sistema de control de la calidad de los efluentes industriales, generados en la planta de briqueta de C.V.G Ferrominera Orinoco, basadas en los resultados de la presente investigacin.

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JUSTIFICACIN:

En cumplimiento de las exigencias legales contempladas en las leyes, decretos y normas ambientales establecidas a nivel nacional e internacional, C.V.G Ferrominera, comprometida con el ambiente, adems de ser una empresa que posee experiencia, calidad y responsabilidad social, es el pilar fundamental de la industria ferr siderrgica nacional, que garantiza el crecimiento de la cadena productiva del acero y propicia la generacin de productos de valor agregado, para impulsar el desarrollo endgeno de nuestro pas, operando en forma comprometida, cumpliendo con las acciones de preservacin y conservacin del medio ambiente.

C.V.G Ferrominera Orinoco consciente con el compromiso ambiental, ha perseguido por ms de 10 aos regular y controlar los aspectos ambientales peligrosos y no peligrosos que se generan en cada uno de sus procesos

productivos, y desde el ao 2007 dicha responsabilidad se extendi hasta la Planta de Briquetas, siendo fiscalizada permanentemente por su departamento de Gestin Ambiental el cual se encarga principalmente en asesorar y asistir a la empresa en materia de gestin ambiental, y conjuntamente con ella emprenden acciones para identificar, evaluar y prevenir los procesos de degradacin emanadas de fuentes contaminantes, involucradas en el proceso productivo.

Debido a la necesidad de evaluar todos los efluentes y vertidos industriales generados por sus procesos productivos el departamento de Gestin Ambiental, se encuentra realizando un estudio permanente a las aguas procesos y los efluentes o vertidos lquidos industriales, con la finalidad de determinar si cumplen con los lmites establecidos en la Normativa Ambiental Venezolana segn el decreto 883 Norma para la Clasificacin y el Control de la Calidad de los Cuerpos de Agua y Vertidos o Efluentes Lquidos fiscalizados por el Ministerio del Poder Popular para el Ambiente .

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Lo anterior evidencia la necesidad de desarrollar este trabajo de investigacin, para disponer de un control estadstico, documentado que permita identificar la calidad de las aguas proceso descargadas por cada uno de los sistemas y equipos de produccin de briquetas en los efluentes internos de la Planta de Briquetas, e identificar la calidad de los efluentes vertidos en el Sistema Cogollal, en estos ltimos aos, tomando como base los requisitos establecidos en la Legislacin Ambiental Venezolana.

Adicionalmente se propondr alternativas de mejoras al actual sistema de control de la calidad de estos efluentes antes de ser descargados en la laguna Cogollal con el objeto de garantizar la conservacin de las aguas del rio Orinoco que son utilizadas para la satisfaccin de las necesidades humanas.

DELIMITACIONES:

La Supervisin, revisin y actualizacin de las permisologas ambientales con las que debe cumplir la Gcia. de Planta de Briquetas de C.V.G F.M.O son realizadas, especficamente por el Departamento de Gestin Ambiental, perteneciente a la Gerencia de Seguridad Industrial, Salud Ocupacional y Ambiente de la misma, la cual tiene como objetivo Adecuar Sistema de Gestin Ambiental de la Empresa a los requisitos aplicables en las normativas y decretos ambientales venezolanos, ameritando para ello la evaluacin de los efluentes industriales en las distintas reas de la empresa, motivado a esto el siguiente estudio se realizara en las instalaciones de la Planta de Briquetas, perteneciente a la Gcia. Gral. de Operaciones Siderurgias de C.V.G Ferrominera Orinoco, especficamente a lo largo del proceso de Produccin de Briquetas y sus reas crticas donde se evidencie generacin de efluentes y vertidos lquidos industriales contaminantes hacia el medio ambiente, en el rea de descarga de efluentes vertidos en el Sistema Cogollal y su descarga final en el ro Orinoco.

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LIMITACIONES:

En la Planta de Briquetas se encuentran zonas donde la probabilidad de tener un accidente siempre est presente, por lo que se requiere mucho cuidado al momento de desplazarse de un lugar a otro, lo que dificulta la realizacin de un estudio ms minucioso y completo en los sitios de descarga de los equipos y sistemas de la planta, adems de que los efluentes industriales depositados en las celdas de pre sedimentacin y sedimentacin tanto de la planta de briquetas como de las dems reas que descargan en estas no cuentan con las instalaciones necesarias para la captacin segura de las muestras en estas reas.

Otra delimitacin detectada en el proceso de investigacin se crea debido a que la informacin existente sobre los sistemas de aguas procesos y de drenaje de los equipos es insuficiente, por no existir planos de ubicacin de las mismas e informacin actualizada de los sistemas de drenaje de la planta.

La paralizacin Planificada por la Gerencia de Planta de Briquetas a objeto de realizar mantenimiento correctivo en la instalaciones de esta, durante aproximadamente un mes, imposibilito durante ese mismo lapso el desarrollo de esta investigacin, la no disponibilidad de los suministros requeridos para este mantenimiento completo, debido a las dificultades financieras por las que

atraviesa la empresa, origino una nueva paralizacin en el rea de briqueteado de dicha planta por 28 das, lo cual afecta la entrega de informe de los resultados en el tiempo requerido por el investigador y por la empresa, originando gastos no planificados al investigador.

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ALCANCE:

La investigacin busca establecer una metodologa que permita obtener datos estadsticos a objeto de evaluar los diferentes efluentes industriales

generadas en la Produccin de Briquetas y vertidos en la laguna Cogollal desde el 2007 hasta el presente, basndose en los parmetros establecidos en la Legislacin Ambiental Venezolana especficamente en la ley penal del ambiente y ley de aguas, identificar y evaluar el aporte de cada uno de los equipos que descargan en estos efluentes de la planta y su incidencia en la calidad de estos. Adems busca proponer alternativas de mejoras al actual sistema de control de calidad de los efluentes generados en el Proceso de Produccin de Briquetas que permita disminuir los niveles de excedentes contenidos en estos.

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CAPITULO II GENERALIDADES DE LA EMPRESA

1) Resea Histrica

En 1926 Descubrimiento del cerro El Pao. El seor Arturo Vera, quien tena un fundo en Las Adjuntas, encuentra un canto rodado de una roca negra, brillante, dura y pesada, que lleva a su casa y utiliza para amolar machetes. Simn Piero, empleado de la firma Boccardo y Ca. De Ciudad Bolvar, acompaa ms tarde a Vera hasta el Cerro Florero, donde obtienen muestras suficientes para enviar a los Estados Unidos.

En 1933 la Bethlehem Steel Corporatin obtuvo en concesin y traspaso de los yacimientos en el cerro el florero-el Pao del Estado Bolvar; donde inicio su explotacin en 1950 a travs de la filial Iron Mines Company of Venezuela.

El 04 de Abril de 1947, fueron descubiertos y otorgados en concesin los importantes y conocidos yacimientos ubicados en el Cerro Bolvar, los cuales desarroll comercialmente la Orinoco Mining Company, Subsidiaria de la United States Corporatin, a partir de 1954.

El 26 de Noviembre de 1974, se dicta el Decreto N 580 por medio del cual se reserva el estado por razones de conveniencia nacional, la industria de la explotacin del mineral de hierro.

El 7 de Diciembre de 1974, el Presidente de la Repblica, desde el Saln Elptico del Palacio Legislativo, anuncia oficialmente la nacionalizacin de la industria del hierro.

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La C.V.G, asume el control directo y ejerce el derecho de propiedad plena de la industria del hierro, as como la libertad de decisin y gestin para dirigir dicha industria. Se inicia a partir de este momento, el ao de transicin durante el cual, en forma ordenada, se habra de llevar adelante la verificacin y recepcin de los bienes y se asegurara la continuidad de las operaciones y para el 1 de Enero de 1976, C.V.G Ferrominera Orinoco, inicia oficialmente sus actividades y asume la responsabilidad de la industria del hierro en todo el territorio nacional. 1985. Se inicia la produccin de mineral en el yacimiento San Isidro. 1988. Entra en funcionamiento la Estacin de Transferencia de mineral de hierro, en el ocano Atlntico. 1990. Reinicia operaciones la antigua Planta de Briquetas HIB, bajo tecnologa Midrex y las divisiones Pao y Piar de C.V.G Ferrominera alcanzan su mxima produccin conjunta, con 20,3 millones de toneladas. 1993. Inicia operaciones la Planta de Trituracin Los Barrancos, en la mina Los Barrancos. 1994. Inicia operaciones la Planta de Pellas de C.V.G Ferrominera Orinoco. 1995. Se inicia la ampliacin de la planta de Procesamiento de Mineral de Hierro en Puerto Ordaz. La divisin Pao de C.V.G Ferrominera Orinoco culmina operaciones y comienza la ejecucin del Programa de Adecuacin Ambiental de la empresa. 1996. Se ejecuta el proyecto de recuperacin ambiental en El Pao. 1997. Es instalada la red de comunicaciones de C.V.G Ferrominera Orinoco y se construye la planta de reduccin directa de Orinoco Iron. 1998. C.V.G Ferrominera Orinoco es certificada con la norma ISO 9002:95

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1999. Se presenta el proyecto para la construccin de la Planta Piloto de Concentracin en Ciudad Piar. 2000. Es modernizado el sistema de trfico centralizado de trenes. Se efecta el ltimo embarque de mineral grueso desde el muelle de Pala. La planta de reduccin directa Posven inicia sus operaciones. 2001. Se presenta el proyecto de reactivacin del yacimiento Altamira. 2002 C.V.G Ferrominera alcanza rcord de produccin de 18,4 millones de toneladas. 2003. Nuevo rcord histrico de produccin para C.V.G Ferrominera, al llegar a 19,2 millones de toneladas. Se firma el contrato para la ejecucin de obras del sistema de aduccin de la Planta de Concentracin de Cuarcitas Friables 2004. C.V.G Ferrominera Orinoco es re-certificada bajo el estndar de la norma Covenin ISO 9001:2000, en todos los procesos de la empresa. Arrancan los trabajos preliminares para la construccin de la Planta de Concentracin de Cuarcitas Friables. Firma de contrato para ampliar la capacidad de produccin de la planta de pellas a 4 millones de toneladas. 2005: -El Gobierno Bolivariano crea, mediante decreto No. 3.146 de fecha 11 de enero de 2005, el Ministerio de Industrias Bsicas y Minera (MIBAM). La Corporacin Venezolana de Guayana es adscrita, junto con C.V.G Ferrominera Orinoco y el resto de empresas tuteladas, a este despacho ministerial. 2006. Se realizan discusiones para la transferencia de Planta de de Pellas y Planta de Briquetas a Ferrominera Orinoco. 2007. La industria del hierro pone en funcionamiento la primera fase de la Planta de Concentracin de Mineral de Hierro, la cual consta de una estacin de carga y descarga, sistema de manejo de mineral y patios de apilamiento. Asimismo, arranca de manera inmediata la segunda etapa de este importante proyecto que contempla culminarse en el 2009.

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En este mismo ao C.V.G Ferrominera Orinoco asume la administracin y operacin de la Planta de Briquetas de la Corporacin Venezolana de Guayana, operada anteriormente por una filial de la trasnacional japonesa Kobe Steel. 2008: -C.V.G Ferrominera inicia la administracin total de la Planta de Pellas (antigua Toppca), incluyendo la absorcin de todos sus trabajadores.

2) Ubicacin de la Empresa En el mbito geogrfico C.V.G Ferrominera Orinoco, se encuentra ubicada en Venezuela (Amrica del Sur), especialmente en el Estado Bolvar. Cuenta con dos centros de operaciones, Ciudad Piar, donde se encuentran los principales yacimientos de mineral de hierro; y Puerto Ordaz, en el cual se halla la planta de procesamiento de mineral de hierro, muelles y oficinas principales.(ver figura 1.)

Figura 1. Ubicacin geogrfica de Ferrominera Orinoco.Fuente: Portal intranet C.V.G F.M.O

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3) Misin

Extraer, beneficiar, transformar y comercializar mineral de hierro y derivados con productividad calidad y sustentabilidad, abastecimiento

prioritariamente el mercado nacional, mediante relaciones de produccin que reconozca como nico creador al trabajo, apoyando la construccin de una estructura social incluyente.

4) Visin

Ser una empresa socialista de produccin del Estado Venezolano, base de desarrollo siderrgico del pas, que responda al bienestar humano, donde la participacin en la regin de todos los actores, el reconocimiento del trabajo como nico generador de valor y la conservacin del medio ambiente, sea la fortaleza del desarrollo de nuestra organizacin.

5) Valores

C.V.G Ferrominera Orinoco, est comprometida con el desarrollo integral, humanista y sustentable del pas, como actor fundamental del sector siderrgico nacional, fortaleciendo este liderazgo en el trabajo, calidad, competitividad y responsabilidad, soportado en un personal cuyas actuaciones estn regidas en estricto apego a la disciplina, honestidad, tica y respeto.

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6) Descripcin del Proceso Operacional

6.1) Operaciones Ferroviarias

Los vagones gndola, una vez cargados en los muelles de las minas, son llevados al patio del ferrocarril donde se conforman trenes con tres locomotoras de 2000 HP y 125 vagones de 90 toneladas, para luego ser trasladados hacia Ciudad Guayana a una distancia de 130 km. (ver figura 2)

Figura 2. Operaciones Ferroviarias.Fuente: Portal intranet C.V.G F.M.O

6.1.1) Sistema Ferroviario

Comprende las redes de la va frrea de Puerto Ordaz-Ciudad Piar, interconexin Puerto Ordaz con el Puerto de Pala, la red ferroviaria hacia las plantas de reduccin directa en el sector Industrial de Matanzas (Sidor, Planta de Pellas de Ferrominera, Orinoco Iron, Comsigua y Posven). Con un total de 320 Km. de va frrea constituye la mayor red ferroviaria del pas.

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6.1.2) Recursos

Anualmente se transporta alrededor de 30 millones de toneladas de mineral de hierro no procesado (todo-en-uno), fino, grueso, pellas y briquetas hacia y desde las plantas siderrgicas lo cual se realiza con 38 locomotoras con potencias que oscilan entre 1750 y 2000 HP de capacidad y 1784 vagones: 1300 vagones gndola de 90 toneladas de capacidad para el transporte de mineral desde las minas, 467 vagones tolva o de descarga por el fondo para el transporte de mineral fino, pellas y briquetas y 17 vagones de volteo lateral para el transporte de mineral grueso.

6.1.3) Control de Operaciones.

El control central de las operaciones se realiza con un sistema de trfico centralizado (CTC) y un sistema de trfico automtico de bloques. La comunicacin se realiza mediante radio enlace. Todas las operaciones son controladas desde la oficina central en Puerto Ordaz.

6.1.4) Caractersticas de la Va Frrea

La carga mxima por eje es de 32,5 toneladas, la pendiente mxima es de 3,1 % y la mnima 0,045 %. La trocha o ancho de la va es de 1.435 mm. Los rieles son de 132 libras por yarda

6.2) Minera

La produccin del mineral de hierro, se realiza en base a los planes de minas a largo, mediano y corto plazo, los cuales se elaboran tomando como base la cantidad y calidad de las reservas y la demanda exigida por los clientes. Para la evaluacin de recursos, planificacin y diseo de la secuencia de excavacin en las minas se utilizan sistemas computarizados.(ver figura 3) 21

Figura 3. Operaciones de explotacin de mineralFuente: Portal intranet C.V.G F.M.O

Los Procesos involucrados en l Explotacin del Mineral son:

6.2.1) Exploracin

El paso inicial en la explotacin del mineral de hierro consiste en la prospeccin y exploracin de los yacimientos, con el propsito de identificar la cantidad de recursos as como sus caractersticas fsicas y qumicas.

6.2.2) Perforacin

Esta operacin se realiza con 4 taladros elctricos rotativos que perforan huecos con brocas entre 0,11 m y 0,31 m de dimetro a profundidades de 17,5 m y patrones de perforacin de 7 m x 12 m y 10m x12m lo que permite bancos efectivos de explotacin de 15 m de altura.

6.2.3) Voladura

Se utiliza como explosivo el ANFO, sustancia compuesta por 94% de nitrato de amonio, mezclado con 6% de gasoil y el ANFOAL compuesto por 87% de nitrato de amonio, 3% de gasoil y 10% de aluminio metlico. 22

6.2.4) Excavacin Una vez fracturado el mineral por efecto de la voladura, es removido por palas elctricas desde los frentes de produccin. Se cuenta con 5 palas elctricas con baldes de 10,70 m3 y 3 con baldes de 7,6 m3.

6.2.5) Acarreo Se cuenta con 22 camiones de 90 t de capacidad que se encargan de acarrear el mineral para depositarlo en vagones gndola ubicados en las plataformas o muelles de carga. El suministro de mineral de hierro a la planta de trituracin Los Barrancos se realiza con camiones de 170 t.

6.3) Procesamiento del Mineral de Hierro Al llegar a Puerto Ordaz los trenes cargados con mineral no procesado proveniente de la mina (Todo en Uno) con granulometra de hasta 1 m son seccionados en grupos de 35 vagones, que luego son vaciados individualmente, mediante un volteador de vagones con capacidad para 60 vagones por hora. Una vez volteados los vagones, el mineral es transferido al proceso de trituracin para ser reducido al tamao mximo de 44,45 mm.(ver figura 4.)

Figura 4. Procesamiento del mineral de hierroFuente: Portal intranet C.V.G F.M.O

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6.3.1) Cernido Luego de la etapa de trituracin del mineral todo en uno, el mineral fino se transporta hacia las pilas de homogeneizacin y el mineral grueso hacia la Planta de Secado y de all va a los patios de almacenamiento de productos gruesos.

6.3.2) Homogeneizacin Transferencia En esta etapa, el mineral fino es depositado en capas superpuestas hasta conformar pilas de mineral homogeneizado fsica y qumicamente de acuerdo con las especificaciones de cada producto, de all el producto es despachado a los clientes o transferido hacia los patios de almacenamiento, los cuales estn ubicados en: Pila Norte (Finos), Pila Sur (Gruesos), Pila Principal (Finos y Pellas) y Pila Clientes Locales (Gruesos y pellas).

6.3.3) Despacho El producto destinado para la exportacin se encuentra depositado en las pilas de almacenamiento en Puerto Ordaz y en la estacin de transferencia. El embarque de mineral se realiza por medio de sistemas de carga compuestos bsicamente por equipos de recuperacin y carga de mineral, correas transportadoras y balanzas de pesaje, para registrar la cantidad de mineral despachada.(ver figura 5)

Figura 5. Despacho del MineralFuente: Portal intranet C.V.G F.M.O

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El siguiente diagrama muestra el proceso de produccin de mineral de hierro, de acuerdo al esquema de trabajo de Ferrominera:Operaciones Ciudad Piar

Operaciones Puerto OrdazVa Frrea 140 Kms.

Planificacin de Mina Perforacin Voladura Excavacin Acarreo

Estacin de Volteo de Vagones Trituracin

Cernido Natural

Finos

GruesosSecadores

FinosCarga de Vagones Pilas de Homogeneizacin

FinosPlanta de Pellas Toppca/Sidor Mercado Nacional

(Pilas H / Area 18)

Cernido Seco Pilas de Productos Muelle

Pellas

Mercado Exportacin

Figura 6. Diagrama del procesamiento de mineral de hierro de FerromineraOrinoco Fuente: Portal intranet C.V.G F.M.O Fuente: Portal intranet C.V.G F.M.O

6.4) Planta de Pellas

La Planta de Pellas de CVG Ferrominera Orinoco; est ubicada dentro del complejo industrial Punta Cuchillo, rea industrial Matanzas, en Puerto Ordaz. Esta planta es del tipo parrilla-horno rotatorio (grate-kiln), proceso Allis Chalmers, inici operaciones en el ao 1992, fue construida originalmente con una capacidad de produccin nominal de 3,3 millones de toneladas por ao de pellas para reduccin directa y/o para altos hornos. La planta y sus productos son 100% propiedad de C.V.G Ferrominera Orinoco, que anteriormente contaba con los servicios de una empresa operadora (Topp,C.A.) para la administracin de la planta, la produccin, los despachos y el mantenimiento de las instalaciones.

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Como parte de los proyectos de inversin de Ferrominera est prevista la ampliacin de la capacidad de esta lnea a 4,0 millones de toneladas al ao, existiendo adicionalmente la infraestructura de espacio y servicios para construir una segunda lnea. 6.5) Productos de C.V.G Ferrominera Orinoco. La siguiente figura muestra los diversos productos de C.V.G Ferrominera Orinoco:

Figura 7. Productos de C.V.G Ferrominera Orinoco.Fuente: Portal intranet C.V.G F.M.O

7) Polticas de la Empresa Dentro del marco que gua la gestin en todos los niveles de la organizacin, C.V.G Ferrominera Orinoco ha definido e implantado sus polticas en materia de Integracin de los Sistemas de Gestin, Comercial, Operaciones, Personal, Financiera, Administrativa, Tributaria, de Compras y Sistemas y Tecnologa, para asegurar la satisfaccin de sus clientes, la preservacin de la salud de sus trabajadores y del medio ambiente.

7.1 Poltica Integral de Sistemas de Gestin La poltica en C.V.G, Ferrominera Orinoco es extraer, procesar y suministrar mineral de hierro, cumpliendo con la normativa legal, los compromisos acordados con los clientes y los requisitos aplicables relacionados con: la calidad, el 26

ambiente, la seguridad y la salud ocupacional. Demuestran el compromiso mejorando continuamente el sistema de gestin, con el objetivo de satisfacer las necesidades de nuestros clientes, reduciendo y controlando los riesgos e impactos ambientales asociados a las actividades, productos y servicios; promoviendo la participacin y el bienestar de nuestros trabajadores, contratistas, proveedores, visitantes y el entorno donde operamos.

7.3) Poltica Ambiental

Es poltica de Ferrominera Orinoco preservar el medio ambiente, cumpliendo la legislacin y regulaciones vigentes, en procura de un equilibrio entre sus operaciones y el ambiente que le rodea. La conservacin, defensa y mejoramiento del ambiente es una necesidad bsica y responsabilidad de todos, en tal sentido se asumen los siguientes compromisos:

1.

Extraer, procesar y suministrar mineral de hierro bajo esquemas ambientalmente concebidos, en forma sustentable, donde la

corresponsabilidad institucional e individual garanticen el restablecimiento y mantenimiento del equilibrio entre sus actividades de minera y el ambiente en su amplio contexto.

2.

Disear e implantar un Sistema de Gestin Integral del Ambiente, cumpliendo con los lineamientos establecidos por los rganos y entes competentes, garantizando el mejoramiento continuo, el cumplimiento del marco legal y tcnico vigente y la incorporacin protagnica de las comunidades en el proceso de conservacin, defensa y mejoramiento del ambiente.

3.

Promover un adecuado desempeo ambiental por parte de nuestros proveedores de bienes y servicios.

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Figura 8: Logo del Departamento de Gestin AmbientalFuente: Portal intranet C.V.G F.M.O

7.3) Poltica Comercial

Es poltica de C.V.G Ferrominera Orinoco mantener una ptima relacin con sus clientes, basada en la equidad y la cooperacin, en procura del beneficio mutuo y en un marco de buena voluntad, respeto y consideracin entre las partes.

7.4) Poltica de Operaciones

Es poltica de C.V.G Ferrominera Orinoco realizar sus procesos de produccin considerando el ptimo aprovechamiento de los recursos y cumpliendo los requisitos de calidad, cantidad y oportunidad comprometidos, en un marco de alta consideracin hacia los trabajadores, el medio ambiente y las instalaciones de produccin.

7.5) Poltica de Personal

Es poltica de C.V.G Ferrominera Orinoco disponer del personal requerido, tanto en calidad como en cantidad, para el logro de sus objetivos estratgicos propiciando su motivacin y crecimiento personal y profesional a travs de:

La seleccin de personal de alto nivel en su respectiva rea. La formacin y desarrollo de las competencias requeridas. 28

La administracin de la compensacin y beneficios de acuerdo a las normativas legales e institucionales vigentes.

La adecuacin de la estructura organizacional. El mantenimiento de condiciones de seguridad, salud ocupacional y medio ambiente que garanticen la integridad fsica y mental del trabajador.

El mantenimiento de la armona y la paz laboral.

7.6) Poltica Financiera

Asegurar la captacin, disponibilidad y administracin de los recursos monetarios, de manera eficiente, necesarios para el desarrollo de sus actividades; as como tambin para impulsar oportunidades de crecimiento y competitividad de la organizacin que a su vez generen bienestar a todos sus componentes.

7.7) Poltica Administrativa

Asegurar que todos los procesos administrativos de la empresa se realicen de manera transparente, eficiente y efectiva, en procura de apoyar los procesos del negocio, en un marco de alta cooperacin con los entes internos y externos involucrados.

8) Estructura Organizativa de la Empresa

C.V.G Ferrominera Orinoco cuenta con un personal gerencial, tcnico y obrero y una estructura organizativa conformada por gerencias generales, gerencias operativas y administrativas. (Ver Figura 9) .

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Fig. 9. Estructura Organizativa de C.V.G F.M.OFuente: Portal intranet C.V.G F.M.O

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9) Gerencia de Seguridad Industrial, Salud Ocupacional Ambiente.

La Gerencia de Seguridad Industrial, Salud Ocupacional y Ambiente tiene como propsito u objetivos funcionales planificar, promover, desarrollar, controlar y participar conjuntamente con todas las reas de la empresa en el mejoramiento de las condiciones y acciones que puedan afectar al medio ambiente y/o afectar la salud del personal y la integridad del patrimonio empresarial.(ver figura 10) 9.1) Estructura Organizativa de la Gerencia de Seguridad Industrial Salud Ocupacional Ambiente.

Figura 10. Estructura organizativa Gcia. Seguridad Industrial, Salud Ocupacional y Ambiente.Fuente: Portal intranet C.V.G F.M.O

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9.2) Descripcin del Departamento de Gestin Ambiental

El Departamento de Gestin Ambiental esta adscrito a la Gerencia de Seguridad Industrial, Salud Ocupacional y Ambiente, y su funcin principal es asesorar y asistir a la empresa en materia de gestin ambiental, y conjuntamente con ella emprenden acciones para identificar, evaluar y prevenir los procesos de degradacin emanadas de fuentes contaminantes, involucradas en el proceso productivo.

9.2.1 Objetivos Ambientales Disear y Desarrollar las Acciones necesarias para que la empresa cumpla con todos sus compromisos en materia ambiental y asesorar, asistir en la materia a todos los Procesos de la Empresa. Implantar y mantener el sistema de gestin ambiental de la empresa basado en los requerimientos de la norma COVENIN-ISO 14001. Adecuar los procesos productivos a los parmetros de calidad ambiental establecidos en leyes y Normas Tcnicas Venezolanas. Desarrollar mecanismo a fin de Establecer la Corresponsabilidad Ciudadana en los trabajadores de la Empresa, extensible a sus familiares.

10) Descripcin de la Gerencia involucrada en el Estudio

La Gerencia de Planta de Briquetas pertenece a la Gerencia General de Operaciones Siderrgicas. (Ver figura 11). Es la encargada de todo el proceso de produccin de Briquetas y dems subproductos como finos y chips (Ver figura 12). Dicha Planta tiene como funcin principal la reduccin directa del mineral de hierro, con la finalidad de reducir su porosidad, aumentar su densidad y su resistencia mecnica, de manera que pueda ser almacenado y transportado sin riesgo de reoxidacin, degradacin y/o fractura por efecto de cadas durante el transporte. 32

La briqueta con forma de almohadilla, tiene un volumen de unos 105 cc y un peso aproximado de 530 gr. El hierro esponja slido que desciende desde el reactor a una temperatura mnima de 680 C, se hace pasar a travs de alguna de las 4 maquinas briqueteadoras, entre dos rodillos giratorios que la compactan. La briqueta obtenida a alta temperatura es inmediatamente enfriada mediante rociadores de agua en los tanques de enfriamiento y trasportada a las pilas de almacenamiento de briquetas a travs de las cintas transportadoras.

Figura 11. Estructura organizativa de la Gcia. de Planta de Briquetas.Fuente: Portal intranet C.V.G F.M.O

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Figura 12: Planta de Briquetas de C.V.G F.M.O General de Operaciones Siderrgica.

10.1) Generalidades de la planta de briquetas:

Est situada dentro de los linderos de C.V.G. Ferrominera Orinoco, C.A., en Puerto Ordaz. En general la Planta posee cuatro reformadores de gas, tres de los cuales corresponden al tipo reformador a vapor, instalados en el inicio de las operaciones de la planta y un reformador tipo Midrex, incorporado posteriormente para incrementar la capacidad de produccin de la planta.

El gas obtenido en los reformadores de vapor, conteniendo un alto contenido de hidrgeno y monxido de carbono, es enfriado para retirar el agua que no reaccion y luego es calentado nuevamente en los recalentadores de gas para elevar su temperatura hasta 830 C, para luego ingresar al reactor.

El proceso de la planta puede dividirse en tres procesos diferenciados, dos de los cuales son procesos qumicos, tales como la reduccin y la reformacin y uno es un proceso fsico, que corresponde al Briqueteado del producto.

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CAPITULO III MARCO TERICO

La sustentacin terica para este trabajo de grado, estar basada principalmente en la descripcin terica del Proceso de Produccin de Briquetas descritos en el Manual de entrenamiento del personal de la Planta de Briquetas y de los procesos de Produccin de Mineral de Hierro PMH y Mantenimiento Ferroviario FFCC, en los estudios de caracterizacin de efluentes industriales y de la Laguna Cogollal que regularmente han sido realizados en la empresa por parte de las compaas certificadas por el ministerio del Poder Popular para el Ambiente sustentndose lo anterior ambientales Venezolanas vigentes. en las leyes, los decretos y las normas

3.1) BASES TERICAS

3.1.1 Produccin de Briquetas

Las reacciones de los xidos de hierro que se llevan a cabo en el proceso de reduccin directa, consiste en la remocin de oxigeno del mineral de hierro a temperaturas por debajo del punto de fusin del mineral, en un lecho cuyo arreglo puede ser fijo, mvil, fluidizado o en rotacin, para la obtencin de un producto de alto contenido de hierro metlico denominado hierro de reduccin directa (HRD).

En procesos basados en gas, la separacin del oxigeno se lleva a cabo mediante la accin de los agentes reductores hidrogeno y monxido de carbono, mientras que en proceso con agente reductor solid se utiliza carbn.

Las etapas de reduccin de los xidos de hierro son las siguientes: Fe2O3 Hematita Fe3O4 Magnetita FeO wstita Fe hierro metlico

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El hierro de reduccin directa (HRD), esta reconocido en el mundo siderrgico como una fuente de metlicos de alta calidad, para los diferentes hornos de produccin de hierro y acero. Sin embargo, ciertas caractersticas de manejo y embarque de la forma tradicional de HRD (pellas y grueso), han limitado su uso fundamentalmente a aquellas instalaciones con aceras adyacentes a su planta de reduccin directa.

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

El Hierro Briqueteado en Caliente (HBC), es un material de carga ferroso de tecnologa moderna y qumicamente puro. Es una forma mejorada y densificada del HRD, especficamente diseado para las necesidades de las fundiciones y aceras de hoy. El HBC es HRD compactado a altas temperaturas, con la finalidad de hacerlo ms fcil y seguro de transportar, almacenar y utilizar.

3.1.1.1 Proceso de elaboracin de briquetas en caliente.

El proceso de la planta productora de briquetas se divide en tres procesos diferenciados, dos de los cuales son procesos qumicos, tales como la reduccin y la reformacin y uno es un proceso fsico, que corresponde al Briqueteado del producto. A continuacin se describen los procesos:

Proceso de Reduccin: el proceso de reduccin del xido de hierro se lleva

a cabo en el horno de reduccin o reactor, de tecnologa Midrex, el cual es alimentado continuamente con mineral de hierro a temperatura ambiente. Este mineral contiene una mezcla de pellas (80%) y mineral en trozos (20%).

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Este proceso consiste en eliminar el oxgeno contenido en los xidos de hierro (aprox. 30 %) que conforman el mineral suministrado a la planta, con la finalidad de obtener un producto con un alto contenido de hierro metlico.

Esta conversin se logra mediante reacciones qumicas entre el xido de hierro y un gas reductor, producto de la reformacin del gas natural, el cual contiene hidrgeno y monxido de carbono, a temperaturas superiores a los 700C. El proceso se denomina reduccin directa porque el xido de hierro se

convierte en hierro metlico sin fundirse ni gasificarse sino que permanece en la fase slida durante todo el proceso (figura 12).

Figura 12: Seccin Transversal de una partcula densa de oxido d hierroparcialmente reducida mostrando tipo de reduccin topoqumica. Manual de operaciones de OPCO. 1995.

Proceso de briqueteado: el Briqueteado es un proceso aplicado al producto

obtenido en el proceso de reduccin directa, con la finalidad de reducir su porosidad, aumentar su densidad y su resistencia mecnica, de manera que pueda ser almacenado y transportado sin riesgo de reoxidacin, degradacin y/o fractura por efecto de cadas durante su transporte. La briqueta, con forma de pequea almohadilla, tiene un volumen de unos 105cc y un peso aproximado de 530 gr.

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

Proceso de Reformacin: la reformacin es el proceso mediante el cual se

producen los gases reductores que reaccionan con el xido de hierro. A travs de este proceso, se obtiene un gas con un alto contenido de hidrgeno y monxido de carbono, mediante reacciones qumicas entre el gas natural y el vapor de agua y tambin entre el gas natural y el dixido de carbono

3.1.1.2

Divisin general de la planta de briquetas

La planta est dividida en ocho reas funcionales, lo cual facilita las actividades de operacin, mantenimiento y administracin de la planta, as como el entrenamiento del personal.

Es importante recalcar que el diseo original de la planta ha sufrido modificaciones a lo largo del tiempo, en bsqueda de la eficiencia del proceso productivo. A continuacin se presenta una breve descripcin de las reas:

SISTEMA DE MANEJO DE OXIDO (REA 1000)

Su

funcin

principal

es

la

recepcin,

el

cribado,

transporte

y

almacenamiento del xido de hierro que se recibe de C.V.G. Ferrominera Orinoco C.A. y que alimentar al horno de reduccin reactor de la planta.

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El transporte se realiza mediante un sistema de correas o cintas transportadoras desde la estacin de cribado de xidos hasta los silos de almacenamiento y desde stos hacia el reactor de la planta.(ver figura 13.)

Figura 13: Imagen rea 1000 tolvas de distribucin de pellas.Fuente: Portal intranet C.V.G F.M.O

REACTOR U HORNO DE REDUCCIN (REA 2000)

Su funcin principal es servir

como reactor para que en su interior se

sucedan las reacciones fsicas y qumicas para la transformacin de los xidos de hierro en un mineral prerreducido caliente. Los gases calientes resultantes son enfriados, lavados y comprimidos para su uso en el proceso y combustin. El proceso tiene poca diferencia con respecto al proceso de una planta Midrex convencional. Las reacciones que se producen en el reactor son las siguientes: 3Fe2O3+H2 3Fe2O3 +CO Fe3O4 + H2 Fe3O4 +CO FeO + H2 FeO + CO

2Fe3O4 +H2O 2Fe3O4 +CO2 3FeO + H2O 3FeO +CO2 Fe+H2O Fe +CO2

Hematita a Magnetita Hemetita a Magnetita Magnetita a Wstita Magnetita a Wstita Wstita a Hierro Wstita a Hierro

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

MAQUINAS BRIQUETEADORAS (AREA 3000) Su funcin es darle forma de briqueta al hierro reducido en caliente que se obtiene en el horno de reduccin, enfriarlo, transportarlo y cribarlo, para luego ser enviado a las pilas de almacenamiento. Luego las briquetas son enfriadas en tanques equipados con cintas metlica llamadas Tanques de enfriamiento y transportadas hacia el almacenamiento a travs de cintas transportadoras y cribadas para remover las partculas pequeas chips para luego ser vendidas. (ver figura 14.)

Figura 14: Maquinas BriqueteadorasFuente: Portal intranet C.V.G F.M.O

El briqueteado es el proceso de compactar o densificar un material mediante el llenado de los espacios intermoleculares existentes. Este proceso se podra comparar con el efecto de comprimir una esponja. La diferencia estara en que durante el briqueteado el material es plsticamente deformado, manteniendo de esta manera, la forma final del objeto con el cual se ha ejecutado dicha deformacin. 40

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

Gas inerte

Rodi llo Fijo

Rodi llo Flota nte

Sepa rador

Figura 15: Esquema de

baj ant e una

maquina Briqueteadoras

Fuente: Portal intranet C.V.G F.M.O

Motor Elctrico

Reductor

Briqueteadora

Figura 16: Reductor BriqueteadoraFuente: Portal intranet C.V.G F.M.O

SISTEMA DE REFORMACION A VAPOR (AREA 4000)

Su funcin principal es producir el gas reformado o gas reductor que se utiliza en el proceso de reduccin, a partir del gas natural y el vapor de agua, mediante el uso de catalizadores. (ver figura 17)

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Figura 17: Sistema de Reformacin a Vapor de Planta de Briquetas.Fuente: Portal intranet C.V.G F.M.O

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

CH4 + H2O

3H2+CO

Otras reacciones que ocurren son las siguientes: CH4 2CO CO +H2 CO+ H2O C + 2H2 C + CO2 C + H2O H2 + CO2

El gas que sale del reformador tiene el siguiente anlisis (Base Seca): Hidrogeno = 75.1% 17.2% 6.7% 1.0% 42

Monxido de Carbn = Dixido de Carbono Metano = =

Composicin del Gas Natural Methane = 86.426% Etane = 6.103% Propane = 0.531% N-Butane = 0.103% I-Pentane = 0.077% N-Pentane = 0.036% Hexane = 0.513% CO2 = 5.930% N2 = 0.229% H2S = 9.70% El dixido de carbn principalmente viene con el gas natural y fluye a travs del reformador sin reaccionar.

MANEJO DE PRODUCTO (AREA 5000)

Este

sistema

consiste

bsicamente

de

un

conjunto

de

cintas

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

SERVICIOS UTILITARIOS (AREA 6000)

Extensa rea constituida por Sub Sistemas integrados, es la responsable de suplir todos los insumos energticos, gas inerte, nitrgeno liquido, agua de calderas para producir vapor, agua de enfriamiento, aire, etc. Gas Inerte:

En una planta que produce grandes volmenes de gas combustibles es esencial para poder tener disponibilidad, un gas inerte para purgar estos gases combustibles, para realizar mantenimiento, inspecciones, etc. o mantener una atmsfera inerte donde sea necesario. Se puede observar desde el diseo de reactor MIDREX el cual es de flujo continuo que los altos niveles de gases

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combustibles en el horno pueden ser prevenidos de escape a la atmsfera, si esto ocurre puede haber un fuego o una explosin ya que la temperatura de los gases combustibles dentro del horno est por encima del punto de inflamacin y al tener contacto con el aire se prender. El horno esta sellado de la atmsfera manteniendo un flujo de gas inerte en el tope y en el fondo. El gas inerte est a una presin ligeramente mayor que los gases dentro del horno hasta el punto de lograr un sello el cual est controlado al mantener una presin diferencial. Agua: Es evidente que la planta requiere de agua para su operacin normal siendo sus principales propsitos los siguientes:

Lavadores y enfriadores de gases Proveer enfriamiento a las maquinas Producir vapor para manejar equipos Producir vapor para el proceso Contra incendio Limpieza

El agua proveniente del Ro Caron, es tratada para remover slidos suspendidos y otros componentes de tal manera que el agua este acondicionada para la produccin de vapor y el enfriamiento de maquinas, esta se recircula para volver a usar. El agua usada para enfriar y lavar los gases no es rehusada sino enviada a la laguna para remover los sedimentos y luego fluye al Ro Orinoco. Los mtodos de tratamiento de agua utilizados son: Coagulacin,

Desmineralizacin, Desaeracin, Tratamiento Qumico, Remocin de Calor.

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Sistema de Vapor:

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

Tres reformadores a vapor, usando el calor desde los gases de combustin Dos calderas auxiliares; son calentadores con gas natural. Tres generadores de gas inerte; son calentadores con gas natural.

SISTEMA DE AGUA CARON (REA 7000)

Este sistema est constituido por una estacin de bombeo desde el Ro Caron, integrado por siete bombas de levantamiento vertical que reciben el agua a travs de una malla giratoria en el fondo de la succin de dichas bombas y cuatro bombas de servicio (bombas booster). Este sistema de bombeo garantiza el flujo de agua necesario para las operaciones normales en la planta.

SISTEMA DE REFORMACIN MIDREX (REA 8000)

La planta posee un Reformador Midrex, que funciona en paralelo con los reformadores a vapor. Este reformador opera con una mezcla de Gas Natural, Vapor de agua y una porcin de gas tope proveniente del Reactor, los cuales reaccionan en presencia de un catalizador para producir el gas reformado para el proceso de reduccin. 45

En el ao 1996 la planta fue modificada para incrementar la produccin desde 840.000 ton/ao a 100.0000 ton/ao. Se instal un mini reformador MIDREX ll armado nueva lnea de reformacin. Este consta de 90 tubos verticales llenos con catalizador de Zinc y quemadores montados sobre el piso solamente. La composicin del gas a la salida de este reformador es la siguiente:

Hidrogeno

=

65.55%

Monxido de carbn = 30.3% Dixido de carbn Metano = = 3.2% 1.0%

Las reacciones que ocurren en la nueva lnea de reformacin son:

CH4 + CO2 CH4 + H2O

2CO+ 2H2 CO + 3H2

Endotrmica Endotrmica

El gas despus de reducir el mineral de hierro, como se puede observar en las reacciones antes mencionadas, tienen un alto contenido de agua y dixido de carbn y en adicin algo de finos de hierro entra en la corriente de este gas y deben ser removidos antes que el gas pueda ser rehusado en el proceso. Este proceso ocurre en un lavador venturi llamado Lavador de Gas Tope. Como el flujo de gas pasa a travs del venturi el agua en forma de sprays dentro del venturi incrementa la densidad de los slidos permitiendo que salgan en un bao de agua. El gas entonces es enfriado a la temperatura deseada con agua en forma de spray en una columna empacada, este gas limpio y enfriado es rehusado en el proceso como gas combustible a quemadores de reformadores y recalentadores y como gas de proceso; ya que es trasladado hacia el reformador MIDREX.(ver figura 18.)

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Figura 18: Sistema de Reformadores Tipo Midrex- rea 8000.Fuente: Portal intranet C.V.G F.M.O

3.1.2. Dems reas que descargan sus efluentes al Sistema Cogollal:

3.1.2.1 Procesamiento de Mineral de Hierro (PMH)

La planta est ubicada en el Municipio Caron del Estado Bolvar, con una superficie 482.12 hectreas y se encuentra delimitada por la poligonal definida por las coordenadas Universal Transversa de Mercator (UTM) Es de sealar que en el rea de terreno definida anteriormente se excluye un lote de terrenos, debido a que la empresa ha vendido y/o cedido a terceros.

3.1.2.1 .1 Secado y cernido Seco.

Luego de la etapa de trituracin del mineral todo en uno, es distribuido a Tolvas de Compensacin en la estacin de Cernido Natural donde es separado en mineral fino menor a 3/8 y mineral grueso mayor de 3/8. Posteriormente el mismo es transportado hacia las pilas de homogenizacin y el mineral grueso

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hacia la Planta de secado y de all va a los patios de almacenamiento de productos gruesos.El mineral de hierro grueso es enviado a la Planta de Secado donde se hace pasar a travs de Secadores rotativos,Operacin de Secadores Rotativos, donde se reduce la humedad y se produce la separacin del mineral fino todava adherido al mineral de hierro grueso.

El contenido de mineral grueso de tamao entre 1 a 3/8 procedente de la planta de cernido natural (clasificacin), dificulta que las partculas finas adheridas al el se desprendan con facilidad, por lo cual para poder lograr un eficiente proceso de cernido en seco, es necesario reducir la humedad a un nivel de 5 a 6%.

A continuacin se describe el proceso: el mineral grueso almacenado en la tolva de compensacin (2000 TM) es enviado a travs de un sistema de correas transportadoras y alimentadoras, a dos secadores rotativos idnticos de 30,5 metros de longitud donde la humedad se reduce al nivel antes sealado. De los secadores de mineral pasa a la planta de cernido, la cual consiste en 5 tolvas cnicas alimentadoras, de 250 toneladas de capacidad cada una, y cinco tamices capaces de procesar 400 TM/horas cada uno; al caer el mineral sobre el tamiz, la fraccin fina (

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