indice - COCEF

INDICE
I INFORME FINAL……………………………………………………...
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II TITULO DEL PROYECTO Y PRESENTACION DEL EQUIPO DE
TRABAJO……………………..............................................................
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III FECHA DE INICIO Y DURACION DEL PROYECTO……………
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IV INTRODUCCION…………………………………………………….
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V OBJETIVOS…………………………………………………………..
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VI ESTRATEGIA DEL PROYECTO…………………………………..
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Fabricación del ladrillo y calidad del aire…………………………..
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VII DESCRIPCION DEL TRABAJO Y LOS METODOS…………
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Estudio de Ladrilleros…………………………………………………
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Método de Emisiones a la Atmosfera………………………………..
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Estrategia del Estudio…………………………………………………
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Localización de Fuentes de Aceite Vegetal Inútil (Residual)………
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Información Sobre Uso del Aceite Vegetal Residual o Inútil……...
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Elaboración del examen o entrevista………………………………
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Desarrollo de la estrategia de muestreo……………………………
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Resultados de la entrevista………………………………………….
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Entrevista con la Asociación de ladrilleros de Agua Prieta…….
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Restaurantes como fuente de aceite vegetal residual……………
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Uso típico del aceite……………………………………………………
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Disposición del aceite inútil…………………………………………..
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Interpretación de los Resultados…………………………………….
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Medición de las Emisiones a la Atmosfera…………………….......
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Introduccion……………………………………………………
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Metodolgia……………………………………………………..
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Resultados y conclusiones……………………………………
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IX DISCUSION…………………………………………………………..
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X CONCLUSIONES……………………………………………………….
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XI METAS A LARGO PLAZO…………………………………………
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REFERENCIAS………………………………………………………….
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ANEXOS…………………………………………………………………
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I.- INFORME FINAL
ORGANISMO OPERADOR MUNICIPAL DE AGUA POTABLE,
ALCANTARILLADO DE AGUA PRIETA.
PROYECTO BINACIONAL
INFORME FINAL DEL PROYECTO LADRILLEROS EN
AGUA PRIETA, SONORA.
Q.B. Sara Dolores Ocaño Fontes
Agua Prieta, Sonora a 21 de Mayo del 2010.
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II TITULO DEL PROYECTO Y PRESENTACION DEL EQUIPO DE
TRABAJO
PROYECTO DE INVESTIGACIÓN DEL COMBUSTIBLE ALTERNATIVO PARA
LADRILLEROS EN AGUA PRIETA, SONORA
PROMOTOR:
Sara Dolores Ocaño Fontes
Organismo Operador Municipal de Agua Potable, Alcantarillado y Saneamiento de Agua
Prieta, Sonora (OOMAPAS)
PARA:
Lic. Abril Quiroz
Comisión de la cooperación del ambiente de la frontera
y/o
U.S. Agencia de Protección Ambiental
ELABORADO POR :
Evan Dick
Jodi Perin
Diane Austin
Hannah Kahler
La oficina de investigación aplicada en antropología, Escuela de Antropología de la
Universidad de Arizona
y
Jim Anderson
Escuela de dirigir mecánico, aeroespacial, del producto químico y materiales
de la Universidad de Estado de Arizona.
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III FECHA DE INICIO Y DURACION DEL PROYECTO
FECHA DE INICIO: MAYO DEL 2009
FECHA TERMINACION: DICIEMBRE DEL 2009
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IV INTRODUCCION
El proyecto de la investigación del combustible alternativo para ladrilleros en Agua
Prieta, Sonora, fue diseñado y ejecutado para investigar el potencial para reducir la
contaminación del agua y del aire en Agua Prieta, Sonora. Investigando la posible
recolecta del aceite vegetal residual de restaurantes y poderlo usar en los hornos de
aceite usadas por los ladrilleros en la ciudad. El proyecto fue financiado a través del
programa de la frontera 2012, de una colaboración entre los Estados Unidos y de México
para mejorar el ambiente y para proteger la salud de los residentes de la frontera. El
programa binacional se centra en la mejora de calidad del aire, el abastecimiento del agua
potable segura, la reducción de riesgos de la exposición a los desechos peligrosos, y
asegurar el estado de preparación de la emergencia a lo largo frontera de los E.E.U.U. y
México. Las metas específicas del proyecto eran determinar la viabilidad de usar aceite
vegetal residual en hornos de ladrillos para proporcionar una fuente alterna de
combustible para los ladrilleros locales y abordar dos problemas ambientales: (1) la
obstrucción del sistema municipal del transporte de las aguas residuales debido a la
acumulación de la grasa, y los desbordamientos resultantes de las aguas residuales que
pueden afectar a la salud de los residentes de la comunidad; y (2) emisiones de
contaminantes atmosféricos resultando de la quema de la madera, de los plásticos, y de
otros materiales en los hornos de ladrillos. El estudio fue conducido entre mayo y
Diciembre de 2009.
El Agua Prieta es una ciudad de aproximadamente 75,000 residentes en la frontera del
Arizona-Sonora dentro de la línea divisoria de las aguas de San Pedro (ingeniería Co.
2007 de Licon). Cerca de 50 ladrilleros producían activamente ladrillos en el Agua Prieta
durante el período del estudio; ese número no ha cambiado perceptiblemente desde los
años 90 (véase Chavez 1999). La mayoría (cerca de 30) está situada en Colonia
Ladrillera en el área de Quema, o la zona de la quemadura, sur de la carretera 2 en el
borde occidental de la ciudad. (Véase el cuadro 1). Entre 80 y 90 restaurantes estaban
abierto en el Agua Prieta durante el período del estudio. El sistema de las aguas
residuales se gestiona bajo autoridad del Organismo Operador Municipal de Agua
Potable, Alcantarillado y Saneamiento del Agua Prieta (OOMAPAS). El 90 por ciento
aproximadamente de la ciudad tiene acceso al agua, y el sistema de aguas residuales
sirve la mayoría de la población.
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Figura 1.- COLONIA LADRILLERA EN AGUA PRIETA, SONORA. MEXICO.
Sitio de Investigación
El estudio en la ciudad de Agua Prieta fue efectuado para ir recolectando datos sobre las
prácticas y las perspectivas de propietarios de restaurante acerca de la disposición final
de los aceites vegetales residuales y de los ladrilleros. Ediciones que concierne ésas que
mantenían los servicios de las aguas residuales y de la basura sólida en el Agua Prieta, y
emisiones resultando del uso de Aceite Vegetal Residual como combustible en el proceso
de la fabricación de ladrillos. Los investigadores del estudio también consideraban las
cocinas y las cafeterías de la maquiladora, para ser una fuente significativa de aceite
vegetal residual en otras comunidades (véase Austin y Ericksen 2008), pero sobre el
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aprendizaje de que los solamente dos o tres maquiladoras en el Agua Prieta tenían
cocinas elegidas para centrarse solamente en restaurantes. Estudie la observación de
participante incluida los métodos y las entrevistas formales e informales con los ladrilleros,
las entrevistas con los oficiales del gobierno municipal y los contratistas privados que
trabajan para los departamentos del agua y de la basura sólida y restaurantes.
Asi como también contempla las mediciones a la atmosfera efectuadas por el Dr. Jim
Anderson destacado científico de Estados Unidos.
V OBJETIVOS
La meta fundamental del estudio en Agua Prieta era investigar la disposición y/o la
reutilización del aceite vegetal residual como substituto para el uso de la madera y de los
plásticos que eran utilizados por los ladrilleros para quemar los ladrillos en la ciudad. La
comprensión de los impactos de WVO en el sistema de aguas residuales requirió
descubrir cómo WVO era manejado, especialmente si cualquiera era descargado en el
sistema de alcantarilla donde podría potencialmente causar obstrucciones y la
interrupción del sistema. Dado el potencialmente de gran capacidad del aceite que se
pudo utilizar en sartenes, un objetivo de la llave de los socios del proyecto investigaba
restaurantes y maquiladoras mientras que una fuente potencial de WVO que se utilizará
como combustible alternativo para los ladrilleros. Los objetivos adicionales del estudio
incluyeron la descripción de las prácticas actuales para hacer ladrillos, estimando la
cantidad de WVO necesario por ladrilleros y la cantidad que se podrían poner a
disposición ellas, midiendo las emisiones resultando del uso de WVO a los ladrillos de
fuego, y destapando barreras potenciales a la conversión de procedimientos existentes al
uso de WVO en el Agua Prieta.
Encontrar las aplicaciones de la alternativa para el aceite vegetal y la grasa inútiles fue
propuesta como los medios posibles de reducir impactos negativos en el sistema de
aguas residuales municipal y/o relleno sanitario. La reducción del uso de la madera y de
los plásticos en hornos de ladrillos locales también tiene el potencial para reducir las
emisiones de los contaminantes atmosféricos, particularmente ozono, PM10, y PM2.5. Sin
embargo, la puesta en práctica acertada de un programa para quitar el aceite vegetal y la
grasa inútiles de la corriente inútil y para hacerla utilizar en hornos de ladrillos depende no
sólo de entender el sistema actual y sus impactos; tal programa también requeriría
cambios del comportamiento de parte de ambos los operadores de los productores
inútiles del aceite vegetal y de la grasa y del horno de ladrillos. Para determinar
independientemente de si tales cambios serían aceptados y cómo fomentar tales cambio,
los líderes de proyecto precisaron para ganar una mejor comprensión de ambos grupos.
El estudio fue iniciado por los representantes del departamento de Arizona de calidad
ambiental y de OOMAPAS. Para alcanzar los objetivos del estudio, los líderes de proyecto
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reclutaron a los investigadores de la oficina de investigación aplicada en antropología en
la Universidad de Arizona y de la escuela de mecánico, de aeroespacial, el producto
químico y materiales dirigiendo en la universidad de estado de Arizona. Los
investigadores de la Universidad de Arizona (UA) eran responsables de la observación de
participante, de las entrevistas, y de los exámenes, y el investigador de ASU condujo las
pruebas de las emisiones.
VI ESTRATEGIA DEL PROYECTO
Fabricación del ladrillo y calidad del aire
La fabricación del ladrillo se ha identificado como fuente de contaminantes del aire en
muchas ciudades a lo largo de los E.E.U.U. - frontera de México y a otra parte. Un estudio
en el San Luis Río Colorado, Sonora, por ejemplo, midió la calidad del aire dentro de
hogares y de una escuela situada dentro de las vecindades en donde ocurre la fabricación
del ladrillo y encontró los niveles medios PM10 dentro de los hogares para excederse qué
es considerada sana por los E.E.U.U. y los estándares federales mexicanos, con los
niveles seguros excedentes lejanos de las concentraciones máximas (Anderson 2006).
Semejantemente, en Ciudad Juárez, la chihuahua, investigadores de la Comisión de
Tejas en la calidad ambiental (TCEQ 2002) encontró que el diseño cube-shaped de
hornos de ladrillos convencionales utilizó allí resultado en las emisiones de granes
cantidades de materia de partículas, de monóxido de carbono, y de otros agentes
contaminadores. Debido a el uso de una variedad de combustibles en los kilos del ladrillo,
incluyendo la madera, los neumáticos, los plásticos, y las materias textiles, emisiones de
los hornos convencionales pueden ser altamente variables.
El humo producido durante el proceso de los ladrillos de leña se puede ver generalmente
de distancias largas, así que el problema se reconoce a través de la comunidad. Debido a
esto, los ladrilleros colocan a menudo los pasillos importantes exteriores de la población;
con frecuencia, viven cerca de uno otro y sus hornos de ladrillos (véase la sección de los
resultados para los detalles sobre el ladrillo que hace en el Agua Prieta). Sin embargo,
debido al crecimiento urbano rápido, vecindades de ladrilleros puede rodearse por otros
residentes y negocios, incluso cuando los otros son conscientes de su presencia y de los
problemas de la contaminación atmosférica asociados a la fabricación del ladrillo
(Anderson 2006). Un acercamiento común tomado por los funcionarios del gobierno
municipal es intentar volver a poner los ladrilleros y/o sus hornos (e.g., TCEQ 2002,
Anderson 2006, Alvarez 2008, Bustos 2008). Tales esfuerzos han probado impopular y
difícil ejecutar. En Ciudad Juárez, por ejemplo, esfuerzos para animar y para apoyar la
puesta en práctica de la nueva tecnología del horno también requirieron la relocalización
del sur de los hornos de la ciudad. Ladrilleros careció confianza en ésos que promovían
los nuevos hornos y fue tratado que los nuevos hornos no alcanzarían los niveles de la
producción similares a los de sus hornos convencionales (GNEB 2009). Aunque algunos
ladrilleros apoyaran la mudanza del sur de los hornos de la ciudad, muchos resistieron el
desarraigar de sus negocios familiares que habían sido establecidos cerca de sus
hogares; varios años después de que el proyecto terminara la producción del ladrillo
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continua dentro de la vecindad inicial (comunicación personal con los funcionarios de
Tejas, septiembre de 2008). En el estudio de Río Colorado del San Luis (Anderson 2006),
los investigadores observaron que los ladrillo-fabricantes vueltos a poner estarían en una
desventaja económica comparada a las que no volverían a poner. Tendrían que utilizar
más combustible para transportar los materiales a sus hornos y los ladrillos acabados a
los clientes.
Como alternativa a la relocalización, los varios acercamientos a reducir la contaminación
atmosférica de la fabricación del ladrillo se han intentado, particularmente el desarrollo de
los diseños mejorados del horno y el uso de combustibles alternativos tales como gas
natural, propano, o gas licuefecho del petróleo (LP). En 1993 y 1994, el Instituto de
Investigaciones Ecotecnologicas (IIE), también designado ECOTEC y funcionado por el
Federación Mexicana de Asociaciones Privadas de Salud y Desarrollo Comunitario
(FEMAP) de Ciudad Juárez, de la investigación conducida sobre diseños del horno de
ladrillos y desarrollado un nuevo diseño circular del horno que generaría por lo menos
ahorros del 20 por ciento en combustible y reduciría las emisiones del aire (Chávez 1999).
En 1995-96, el IIE trabajó con los fondos proporcionados por el consorcio del sudoeste
para la investigación ambiental y la política (SCERP) para promover transferencia de
tecnologías al nuevo tipo del horno y para apoyar un interruptor a combustibles más
limpios, sobre todo naturales y gas del LP. La meta de ese proyecto era reducir la
contaminación mientras que al mismo tiempo aumentaba la renta de los ladrilleros.
Aunque el proyecto fue enfocado en Ciudad Juárez, llevaron a cabo a las sesiones de
formación en el Agua Prieta en diciembre de 1996; los ladrilleros que atendieron a las
sesiones divulgaron que no cambiaron sus procesos debido al costo de los nuevos hornos
y de los combustibles alternativos (comunicación personal con los ladrilleros el mayo de
2009). Los estudios de TCEQ en el 2002 (concluyeron que los combustibles alternativos
no eran un modo eficaz de reducir las emisiones, observando específicamente el alto
costo implicado, y recomendado el substituir de los hornos existentes por unos diseñados
para mejorar la consumición de combustible y para reducir emisiones.
El estudio de TCEQ también examinó el uso de los aceites de motor inútiles y de otras
alternativas y recomendado contra el uso de combustibles tales como aceites y
neumáticos usados del desecho, que pueden no quemar completamente en los hornos de
ladrillos. En México, sin embargo, el desarrollo de las hornillas que utilizan el aceite de
motor inútil en vez de la madera, de los plásticos, y de otros combustibles se ha
promovido como medio para abordar el problema de la disposición del aceite de motor de
la basura así como la reducción de las emisiones resultando de prácticas ardientes
estándar durante el proceso de fabricación del ladrillo (El Siglo de Torreón 2003). Las
hornillas han sido divulgadas para reducir los contaminantes por el 80 por ciento y para
eliminar y para hacer el aceite inútil inactivo. Además, las hornillas reducen los costos de
producción del ladrillo, requieren solamente. Además, las hornillas reducen los costes de
producción del ladrillo, requieren solamente levemente más tiempo que qué él divulgó al
estándar de b e (las hornillas requieren entre 14 y 16 horas con respecto a 13 a 15 horas
de otra manera), al producto más de alta calidad y más los ladrillos del uniforme, sea más
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fácil utilizar y requerir menos el trabajo de la comprobación de los ladrilleros (Anguiano,
Garza, Rosales Méndez, y Chávez 2007). Los problemas identificados en el uso de estas
hornillas incluyen la necesidad de la madera o de otros combustibles de conseguir el
proceso comenzado y de levantar la temperatura suficientemente así que el aceite
encenderá, así como la necesidad de una cierta clase de colección y de sistema del
transportación para manejar el aceite inútil, que se clasifica como sustancia peligrosa y es
cubierto por leyes especiales. Tales hornillas, que también han diseñado utilizar el serrín,
se han etiquetado los ecológicos de los quemadores, o las eco-hornillas (El Siglo de
Torreón 2003, 2004).
Hasta la fecha, ningún estudio ha considerado específicamente el potencial para usar el
aceite vegetal y la grasa inútiles como combustible alternativo para los ladrilleros. El
propósito de este estudio es investigar este potencial.
VII DESCRIPCION DEL TRABAJO Y LOS METODOS
Estudio de Ladrilleros
Un objetivo primario de este estudio es era investigar el potencial para el aceite vegetal
residual como substituto para el uso de la madera y de otros materiales que son utilizados
por ladrilleros en el horno para la elaboración de ladrillos en la ciudad. La puesta en
práctica acertada de un proyecto para cambiar los métodos que son utilizados
actualmente por ladrilleros requerirá la participación activa y continua de los que hagan su
vida produciendo y vendiendo ladrillos, así que es necesario entender las prácticas, las
oportunidades, y los apremios actuales que hacen frente a ladrilleros en el Agua Prieta.
Cerca de 50 ladrilleros producían activamente ladrillos en el Agua Prieta durante el
período del estudio. De éstos, cerca de 30 son miembros de la asociación de Ladrilleros y
tienen diagramas de la tierra dentro de Colonia Ladrillera en el área de Quema, o la zona
de la quemadura, sur de la carretera 2 en el borde occidental de la ciudad (véase la figura
X). El otros funcionan fuera de esta zona. Los investigadores del UA utilizaron la
observación y entrevistas de participante para entender mejor si y cómo las tecnologías
de producción alternativas se podrían introducir al ladrillo que hacía la comunidad en el
Agua Prieta; el foco del estudio era Colonia Ladrillera. Los investigadores intentaron
entender el ladrillo actual que hacía las operaciones, flexibilidad de los ladrilleros en sus
procesos de producción, y, específicamente, cómo los ladrilleros habían respondido a la
introducción de los quemadores ecológicos por el Fideicomiso de Fomento Minero en julio
de 2007.
Los investigadores del UA visitaron los ladrilleros en 6 ocasiones entre el 27 de mayo y 28
de octubre de 2009. Además de entrevistas formales con los líderes de la asociación, los
investigadores observaron todas las etapas del proceso de la quemadura durante
operaciones normales, observadas la quemadura de la prueba usando WVO (véase el
estudio de emisiones abajo), las reuniones asistidas de la asociación, y visitaron a un
número de diversos productores para ganar una comprensión de los diversos métodos de
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producción del ladrillo usados en el Agua Prieta. Estudio de emisiones resultando del uso
de WVO como combustible en el proceso de fabricación del ladrillo.
Método de Emisiones a la Atmosfera
J. Anderson, Universidad Estatal de Arizona realizo las mediciones de monóxido de
carbono y las partículas finas (PM2.5, partículas menores de 2,5 micrómetros) se realizo
la calibración de los instrumentos en Douglas, Arizona y el sitio de muestreo fue en el
patio de trabajo del Sr. Lorenzo Barba Castillo en Agua Prieta, Sonora.
Los equipos e instrumentos de los análisis, fue montado en un tráiler creado como un
laboratorio móvil. Las entradas para el monóxido de carbono y PM2.5 se fijaron en 3 m de
altura en la parte superior del remolque, así como a los 3 m de altura sobre soportes
portátiles que pueden ser movidas para interceptar la columna de humo procedente de la
fábrica de ladrillos. Distancia horizontal desde la fábrica de ladrillos a las entradas de
varios de ellos cerca de 5 m. formas de monóxido de carbono, cuando no hay suficiente
oxígeno para la combustión completa de un combustible.
Estrategia del Estudio
Este componente del estudio comenzó con una serie de entrevistas de los investigadores
del UA con los oficiales del gobierno municipal y los operadores privados implicados en la
gestión de desechos en el Agua Prieta. Los investigadores del UA obtuvieron mapas, las
listas de restaurantes conocidos, y la información sobre el sistema local para manejar
WVO. De acuerdo con la información recolectó durante esas entrevistas, los
investigadores del UA trabajados con los representantes de OOMAPAS y dos estudiantes
del Instituto Tecnológico de Agua Prieta (ITAP) para diseñar y para realizar un examen de
restaurantes en el Agua Prieta.
Localización de Fuentes de Aceite Vegetal Inútil (Residual)
La primera tarea del proyecto era identificar fuentes de WVO en el Agua Prieta. Porque
los investigadores aprendieron que solamente dos o tres maquiladoras en el Agua Prieta
tenían cafeterías, los maquiladoras no eran considerados una fuente de cantidades
significativas de WVO. Con conversaciones y la observación, sin embargo, los
investigadores aprendieron que los restaurantes en el Agua Prieta cocinan volúmenes
grandes de alimento y los que se preparan frió las sartenes del uso del alimento a
menudo llenadas del aceite vegetal, que se desecha eventual. Los investigadores del UA
trabajaron en coordinación con OOMAPAS visitaron a una compañía local PASA para
investigar la disposición final del aceite vegatal en PASA, que recoge la basura en todos
los restaurantes y el municipio, recogía también el aceite vegetal residual de algunos
restaurantes locales.
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Información sobre uso del aceite vegetal residual o inútil
Para entender cómo un proyecto utilizar WVO en la producción de ladrillos, el proyecto
pretende que la información requerida sobre las prácticas actuales asociadas al aceite y
grasa residual en el sistema de alcantarillado, el aceite y la grasa ha causado problemas
reduciendo o bloqueando las tuberías. Además de aprender sobre si el aceite vegetal de
la basura era descargado en el sistema de aguas residuales, la información también
requerida de los restaurantes si fuera donado o vendido ya, y si otras organizaciones
locales se beneficiaban de la colección o de la disposición final del aceite.
Antes de que comenzaron entrevistas o exámenes en los restaurantes, los investigadores
del UA visitaran el relleno sanitario de PASA y se entrevistaran con a dos empleados allí
para determinar el volumen de WVO que recogían, las prácticas actuales para la
disposición, y su buena voluntad de donar este aceite a los ladrilleros. Los investigadores
buscaron la información sobre si y en qué medida PASA se beneficiaba financieramente
de recoger WVO para entender el grado a el cual un proyecto en el cual los restaurantes
donarían su aceite a los ladrilleros interrumpiría un corriente de ingresos para PASA. Los
investigadores encontraron que PASA no recogió una gran cantidad del aceite vegetal
inútil (aproximadamente 400 litros por mes) y fue dicho que la interrupción de la colección
de aceite vegetal inútil de restaurantes no cortaría perceptiblemente en su negocio. Los
empleados de PASA también dijeron que estarían dispuestos a donar el aceite que
recogían.
Para los restaurantes, los socios de OOMAPAS y del UA determinaron que un examen de
las prácticas asociadas al aceite vegetal sería el método más apropiado y más eficiente
de recoger datos. El examen se enfocaría encendido si los restaurantes generan el aceite
vegetal inútil, sus prácticas de la corriente para su disposición, y la buena voluntad de los
propietarios de restaurante y de los empleados de donar su aceite a los ladrilleros para el
uso como combustible.
OOMAPAS mantuvo una lista comprensiva de restaurantes en el Agua Prieta, que
información incluida sobre direcciones y propiedad. En el día junio de 2009, la lista incluyó
96 restaurantes. De acuerdo con la información recibida del personal de OOMAPAS, la
lista era por lo menos un par de años. La lista proporcionó un punto de partida para
conducir las encuestas sobre el restaurante en el Agua Prieta. Un investigador del UA
utilizó la lista para crear el mapa de restaurantes en la ciudad.
Elaboración del Examen o Entrevista.
Durante el junio de 2009, los investigadores del UA desarrollaron un bosquejo inicial de un
instrumento del examen, usando una entrevista del desarrollo de capacidades del
biodiesel y el proyecto de demostración en los ambos Nogales como guía inicial (véase
Austin y Ericksen 2008.) Porque la encuesta sobre el biodiesel también se había centrado
en cómo los restaurantes y las cafeterías utilizan y disponen del aceite vegetal, y de su
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buena voluntad de donar el aceite a un proyecto ambiental, y fueron escritos con la
entrada de altavoces españoles nativos, era un modelo provechoso. Los investigadores
del UA desarrollaron un primer examen y lo compartieron con los socios del proyecto en
OOMAPAS e ITAP. Los socios sugirieron las revisiones y los cambios basados en lengua
y contenido. Los investigadores del UA entonces revisaron el instrumento del examen
para el uso en un examen experimental de los restaurantes de Prieta del Agua.
Los socios del UA y de OOMAPAS trabajaron juntos para administrar el examen
experimental a cuatro restaurantes en el Agua Prieta, y basado en esas experiencias,
refinaron más lejos el examen (véase el apéndice A) y la estrategia de muestreo (véase
abajo). El instrumento final del examen se centró en cuánto aceite vegetal inútil producen
los restaurantes, cómo disponen actualmente de él, y su buena voluntad de donar el
aceite a un proyecto local donde sería utilizado como combustible para los ladrilleros.
Desarrollo de la Estrategia de Muestreo
El diseño de proyecto inicial anticipó una sociedad cercana entre los investigadores del
UA y los estudiantes de ITAP. Sin embargo, debido a los retardos en arranque del
proyecto, el proyecto comenzó en mayo, en el final del semestre del académico. A un
miembro del profesorado identificaron y comenzaron a dos estudiantes de ITAP a trabajar
con el equipo de proyecto. Sin embargo, su participación fue reducida perceptiblemente
durante los meses del verano debido a los conflictos con sus horario de trabajo, así que
los ajustes fueron hechos en el diseño de proyecto. Los estudiantes de ITAP condujeron
17 exámenes, pero debido a una alta tasa de ausencia de respuesta, sus datos fueron
utilizados para complementar los resultados de los investigadores del UA algo que siendo
incorporado con los datos del UA (véase abajo).
Los socios de OOMAPAS pidieron inicialmente una encuesta sobre el 100 por ciento de
restaurantes en el Agua Prieta. Sin embargo, un reconocimiento inicial de restaurantes
reveló que muchos de los restaurantes en la lista se habían cerrado y los nuevos se
habían abierto en otras localizaciones en la ciudad, así que sería imposible identificar o
examinar todos los restaurantes. Combinado con la participación reducida por los
estudiantes de ITAP y los resultados del examen experimental que indicó que los
restaurantes de Prieta del Agua tenían ya varias opciones disponibles para ellas para
disponer de su WVO, los investigadores del UA se centraron en desarrollar un diseño de
muestreo que permitiría que las inferencias fueran dibujadas sobre todos los restaurantes
en el Agua Prieta y proporcionan la información específica necesaria para el estudio.
Porque el objetivo primario del examen era determinar si serían los restaurantes una
fuente potencial de WVO que se utilizará como combustible alternativo para los ladrilleros,
y los factores tales como volumen de ventas del restaurante desempeñarían un papel
dominante en la viabilidad de un programa para recoger y para utilizar WVO de los
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restaurantes, los investigadores del UA decidían conducir una muestra escogida al azar
de restaurantes usando la lista inicial como base para estimar no sólo la cantidad de WVO
que pudo estar disponible para un proyecto utilizar WVO en el ladrillo que hacía, pero
también de volumen de ventas del restaurante. El método de muestreo también permitió
el reingreso potencial de los estudiantes de ITAP en una fecha futura, reservando esos
restaurantes no identificados en la muestra inicial para más adelante. Los investigadores
acordaron poner al día la lista, la observación amba los que se habían cerrado y nuevos
del restaurante que descubrieron durante el estudio.
Usando la lista inicial de 96 restaurantes, los investigadores del UA trabajados con el
personal de OOMAPAS e identificados 13 restaurantes que eran cerrados, dando por
resultado un total de 83 restaurantes. Dos nuevos restaurantes fueron encontrados
durante el examen experimental, para un total de 85 restaurantes como la población de
restaurantes. Una muestra escogida al azar de 30 restaurantes, representando apenas
sobre un tercero del total, entonces fue seleccionada de la lista para ser incluida en el
examen.
Resultados de la Entrevista
Los investigadores del UA desarrollaron un protocolo para dirigir decisiones sobre el
proceso del examen o entrevista. Cada restaurante sería visitado hasta tres veces en
diversas horas del día y de la semana, si es posible; después de que tres tentativas
fracasadas en encontrar cualquier persona en el restaurante, el restaurante fueran
identificadas como no respondedor. Los restaurantes que aparecían ser cerrados
permanentemente, basado en aspecto físico y la información recopilados de negocios
vecinos, fueron contados como tal.
Los investigadores del UA visitaron los 30 restaurantes que fueron seleccionados como la
muestra escogida al azar. De éstos, cinco eran permanentemente cerrados, cuatro
rechazados para participar o podían no interesados o participar en el examen durante los
tiempos que los investigadores los visitaron, y a los estudiantes de ITAP había examinado
y no participaría uno ya en el examen por una segunda vez. Por lo tanto, 20 restaurantes
terminaron el examen entero. Los datos del examen fueron incorporados en una base de
datos, limpiados, y analizados. Los datos se almacenan en una localización segura en la
oficina de investigación aplicada en antropología.
Entrevista con la Asociación de ladrilleros de Agua Prieta
La asociación de Ladrilleros en el Agua Prieta consiste en 53 miembros, cerca de 30 de
quién están produciendo activamente ladrillos. Los ladrilleros viven en los hogares
modestos erigidos a menudo al lado de los hornos. Han estado funcionando en esta
localización desde ser vuelto a poner por la ciudad desde una localización más central en
los años 70, pero 20 ladrilleros funcionan ilegal fuera de Colonia Ladrillera y no son
miembros de la asociación. El área de Quema es mezclado-utiliza el área residencial e
industrial que ha sido alcanzada por la extensión del Agua Prieta. Un número cada vez
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mayor de sus residentes no está implicado en la fabricación del ladrillo. La extensión del
Agua Prieta y del aumento en las familias de que no trabajan en el ladrillo que vivían en el
área de Quema ha llevado a la especulación que los ladrilleros se pueden volver a poner
otra vez en un intento por separar la población en general del Agua Prieta de los
contaminantes generados por los ladrillos de leña.
El ladrillo que hace en la ciudad de Agua Prieta es hoy en gran medida idéntico al proceso
introducido por el español temprano en la colonización de las Américas. La arcilla, la
arena, el agua, y el estiércol son mezclados en un fango grueso. El fango se forma en
ladrillos y se fue para secarse. Los ladrillos secados están montados encima de un
compartimiento ardiente permanente que forma ladrillos de un horno o del horno 5.000
que consisten en a 15.000. El horno entonces se enciende, generalmente con la madera
del desecho o los registros cosechados de las montañas que rodean el Agua Prieta al sur.
Una vez que el proceso de la leña ha comenzado, debe ser terminado sin la interrupción
del combustible utilizado o la leña durante una semana.
Se utiliza una medida de madera que se llama cuedas. Y son utilizadas dos y media
cuerda de la madera se requieren encender un horno. El precio para la madera comprada
es cerca de 1000 Pesos por la cuerda. El proceso de la leña produce los ladrillos de
adobe quemados, que soportan ladrillos de adobe mucho mejor que crudos del tiempo.
Estos ladrillos tienen un valor de mercado de 4 Pesos cada uno para los ladrillos de la alta
calidad. El precio disminuye mientras que la calidad disminuye. Algunos productores
todavía practican el método tradicional de mezclar el fango con sus pies, mientras que
otros han adoptado o han inventado una variedad de dispositivos de mezcla accionados
por los carros, los motores eléctricos, y las mulas. El ser utilizado observado los hornos
para la producción del ladrillo en el Agua Prieta tiene una forma uniforme, con la única
variación viniendo en la construcción de los compartimientos ardientes. Las aberturas a
los compartimientos ardientes son cuadrado o redondeado, y el número de
compartimientos varía dependiendo del tamaño de los hornos. La mayor parte de los
hornos observados tenían solamente dos compartimientos ardientes, con aberturas en
ambos extremos. La variedad de métodos empleados en la mezcla del fango para los
ladrillos indica que los métodos de producción no son estáticos y demuestra que los
ladrilleros han estado dispuestos a experimentar y a intentar técnicas alternativas.
Lorenzo Castillo, el dueño de Ladrillos “EL Profe” y el presidente actual de la asociación
de Ladrilleros utiliza un diverso método para los ladrillos de leña. Él tiene un horno de
tamaño mediano con dos compartimientos de la quemadura, capaces de ladrillos de la
leña 15.000 a la vez. [declaración sobre él que cubre los ladrillos aquí y el cuadro 3] algo
que el proceso de madera tradicional de la leña él utiliza la eco-hornilla, una hornilla de
aceite que las fuerzas ventilen y engrasen en el compartimiento de la quemadura,
lanzando con eficacia la llama la longitud del compartimiento de la quemadura. Para que
la hornilla funcione correctamente, primero se requiere una cierta temperatura con un
fuego de madera de modo que la humedad de los adobes se vaporice mientras que
incorpora el compartimiento del horno. Una vez que el horno se ha calentado con el fuego
16
de madera, se utiliza la eco-hornilla. La llama del fuego inicial sirve como piloto,
encendiendo el aceite mientras que incorpora el compartimiento. las Eco-hornillas fueron
diseñadas para el uso con aceite de motor usado, pero trabajan con cualquier tipo de
aceite, incluyendo WVO. La eco-hornilla reduce el tiempo requerido para Lorenzo a los
ladrillos de fuego a partir de 24-32 horas a 14-18 horas.
La cantidad de aceite requirió para encender un horno varía dependiendo del tamaño del
horno y del tipo de aceite. Con aceite de motor usado, cerca de 200 litros son necesarios
encender 15.000 ladrillos. Con el WVO menos viscoso, áspero 600-800 litros son
necesarios por la hornilla. Según los brickmakers, los talleres de reparaciones del coche
en el Agua Prieta entregarán el aceite de motor usado. Lorenzo utiliza un tambor de 200
litros para almacenar el aceite de motor usado con objeto de ladrillos ardientes. En el
caso de WVO, los restaurantes vuelven generalmente el aceite usado a su envase de
plástico original. El tamaño estándar para estos envases es 20 litros. Los envases apilan
y almacenan bien y son transportados fácilmente por la camioneta pickup; los brickmakers
utilizan actualmente los carros para recoger la leña. El espacio de almacenaje para cada
800 litros requeriría un área de áspero 3 metros cuadrados. La eco-hornilla es menos
necesitando mucho trabajo que la madera porque el proceso de la leña de madera
requiere la alimentación regular del fuego. Lorenzo divulga que la eco-hornilla produce
más incluso un calor y un ladrillo más de alta calidad, aunque otros fabricantes de ladrillo
pregunten la calidad de los ladrillos Lorenzo producido con la eco-hornilla, y divulga que la
leña de madera produce ladrillos más de alta calidad. Las observaciones visuales de los
presentes durante la quemadura de la prueba concurrieron que la eco-hornilla produjo
menos humo visible que el proceso de madera de la leña (véase la sección siguiente para
los resultados de la quemadura de la prueba). Cada vez que la madera fue agregada al
compartimiento de la quemadura una gran cantidad de humo pesado fue producida.
Con la observación de participante y el UA de las entrevistas los investigadores
encontraron que otros ladrilleros en la asociación de ladrilleros están interesados en las
eco-hornillas de adquisición y que usan, pero también expresaron algunas
preocupaciones por la tecnología. Las preocupaciones principales tuvieron que hacer
generalmente con la contaminación y la calidad de los ladrillos. Algunos ladrilleros
divulgan que alcanzan un ladrillo más de alta calidad con los métodos tradicionales de
mezcla y de quema. Sin embargo, es confuso cómo la calidad se mide exactamente,
pues las únicas pruebas disponibles en Colonia Ladrillera están golpeando el ladrillo y
están estando atento el sonido correcto, y rompiendo el ladrillo y considerando cuánto
desmenuza. Los ladrilleros están generalmente a favor de cualquier tecnología que limpie
el proceso de producción, pues ellos y sus familias viven donde se producen los ladrillos y
tienen que ocuparse de la contaminación atmosférica de primera mano. Los ladrilleros no
divulgó ningún problema de salud relacionada con la contaminación atmosférica, sino que
él observaron que nadie buscaba esos problemas cualquiera así que esos problemas
pueden ir desapercibidos.
17
Varios ladrilleros identificaron dificultades económicas de eco-hornillas de acceso como
un impedimento importante a su uso creciente. Otros identificaron una resistencia general
al cambio y a un accesorio a los métodos tradicionales como molestia del uso más amplio
de eco-hornillas. El costo de las eco-hornillas cerca de 3,000.00 Pesos y se podía
comprar en crédito a través del Fideicomiso de Fomento Minero. Lorenzo Castillo ha
estado utilizando la eco-hornilla desde el julio de 2007 y ofrecido inicialmente alquilar la
hornilla, junto con un familiar del trabajador con su operación, a otros ladrilleros en un
costo de 1.000 Pesos por quemadura. Solamente un par de ladrilleros alquilaron la
hornilla; un brickmaker que no había alquilado el equipo citó el alto costo del alquiler pues
la razón él no había sido más ampliamente utilizada. Para muchos brickmakers la
disponibilidad del crédito con el programa gubernamental no es bastante para hacer las
eco-hornillas comprables. Más allá del coste inicial del equipo, tendrían que pagar la
electricidad usada para funcionarla, y encuentran maneras de tener acceso al aceite inútil.
Un obstáculo final identificado a la aceptación más amplia de la tecnología provino una
carencia de la educación alrededor del uso de la hornilla. Muchos brickmakers no sentían
cómodos arriesgando la inversión en el valor de ladrillos, valor de un horno entero de dos
a cuatro semanas de trabajo, con una nueva tecnología en la cual careció confianza ni
sabían utilizar.
Restaurantes como fuente de aceite vegetal residual
Casi la mitad de los restaurantes en el Agua Prieta fue visitada durante el estudio, algo
durante la fase experimental, otros por los estudiantes de ITAP, y otros como parte de la
muestra escogida al azar de restaurantes. La mayoría de propietarios de restaurante/de
encargados/de empleados presentaba interés cooperativo y expresado en el estudio.
El volumen de ventas del restaurante es un factor principal que afectará a cualquier
proyecto para recoger y para utilizar WVO en el Agua Prieta. De los 30 restaurantes
seleccionados para el examen al azar, 5 restaurantes (el 16.7 por ciento) se habían
cerrado para el momento en que el examen fuera conducido. Sin datos a partir de
períodos anteriores, no es posible estimar el grado a el cual el volumen de ventas era
particularmente arriba debido a la crisis económica que afectó a los Estados Unidos y a
México durante el período del estudio.
Uso típico del aceite
De los 20 restaurantes que terminaron los exámenes, 16 (80%) divulgado que utilizan el
aceite para freír su alimento y solamente 1 (5%) divulgado usando la manteca de cerdo.
De los 20 restaurantes, 14 (70%) demandado produjeron el aceite vegetal inútil (WVO) y
tienen sartenes. Los tipos mas comunes de alimentos fritos son patatas fritas, pollo, y los
totopos (una viruta como el alimento hecho de maíz).
En promedio, los 14 restaurantes que producen uso de WVO 37.7 litros de aceite a la
semana. Estos restaurantes cambian el aceite al promedio de 4.5 veces un mes (un poco
encima una vez por semana) y lo más comúnmente posible el sábado o lunes
18
respectivamente. Producen aproximadamente 126.2 litros de WVO al mes (o 31.5 litros de
WVO una semana), extendiéndose de un punto bajo de 7.6 a un colmo de 300 litros por
mes. Excepto los valores del cielo y tierra para reducir los efectos de la posición oblicua,
los restaurantes producen un promedio de 121.6 litros de WVO por mes (o de 30.4 litros
por semana).
Siete (50%) los restaurantes divulgaron que están produciendo la misma cantidad de
WVO como en años pasados, mientras que 6 (43%) producto menos, y solamente 1 (7%)
produce más. De los que están produciendo menos WVO que generalmente, 83%
divulgaron que está debido a la crisis económica. El otro restaurante no dio ninguna razón
de la gota en la producción.
El examen fue diseñado sin embargo para distinguir entre el verano y la producción del
invierno y el uso de WVO, los restaurantes divulgaron poca diferencia estacional en su
uso y almacenaje de WVO. Los restaurantes divulgaron un promedio de 5.6 días para
poder almacenar WVO en el verano y 6.4 días en el invierno. Durante el período en el
cual están almacenando el WVO, los restaurantes que un promedio de 32.3 litros
acumularía en el verano y 29.3 litros acumularían en el invierno.
Disposición del aceite inútil
El examen fue diseñado sin embargo para distinguir entre el verano y la producción del
invierno y el uso de WVO, los restaurantes divulgaron poca diferencia estacional en su
uso y almacenaje de WVO. Los restaurantes divulgaron un promedio de 5.6 días para
poder almacenar WVO en el verano y 6.4 días en el invierno. Durante el período en el
cual están almacenando el WVO, los restaurantes que un promedio de 32.3 litros
acumularía en el verano y 29.3 litros acumularían en el invierno.
Solamente cuatro de los 14 restaurantes que producen WVO (21%) divulgado que lanzan
lejos su WVO; tres de los tres PASA específicamente nombrados como el recipiente
mientras que el cuarto divulgó lanzar el WVO en la basura. Uno de esos restaurantes
divulgó pagar Pesos de PASA 110 al mes para recoger el WVO. Ocho de los restaurantes
restantes (57%) divulgado el donante de su WVO alguien con excepción de PASA, uno
cuyo también está divulgado la venta del WVO. Los grupos que recogen el aceite incluyen
el centro para la investigación y la educación en las drogas y el alcohol (CREDA; Centro
de Recuperación y Rehabilitación para Enfermos de Alcoholismo) y AMARE, estos últimos
que son el grupo a cuál el restaurante divulgó a venta del WVO. Un restaurante adicional
divulgó la venta del WVO alguien, aunque el respondedor no dijo a los investigadores que
pagaba el WVO. Solamente un restaurante no respondió a la pregunta con respecto a la
disposición del WVO.
Métodos de la corriente del cuadro 1. de disposición de los restaurantes de Prieta del
Agua que producen WVO
19
Método de disposición
Número de restaurantes (el por ciento) * N=14
Lance lejos/paga para haber cogido 4 (29%)
Donar al grupo local 8 (57%)
Venta 2 (14%)
Ninguna respuesta
1 (7%)
Buena voluntad de participar en un proyecto
A pesar de que la mayoría de propietarios de restaurante divulgó tener otra opción para el
WVO producido, 11 (79%) de los restaurantes que producen WVO divulgó que él estaría
dispuesto a participar en un proyecto para utilizar el WVO en hornos de ladrillos locales.
Tres restaurantes adicionales (15%) divulgado puede ser que participen, con el resultado
que 100%. de los restaurantes que producen WVO divulgó que él es o pudo estar
dispuesto a donar su WVO a los ladrilleros. Todos los restaurantes, dijeron que donarían
si los WVO fueron elegidos, mientras que solamente (20%) divulgado podrían caer
apagado su WVO.
Interpretación de los Resultados
El examen fue diseñado para recopilar la información sobre prácticas actuales de
restaurantes en el Agua Prieta para determinar si los restaurantes están produciendo
WVO que se podría utilizar por ladrilleros locales. La mayoría de restaurantes tiene
opciones para su WVO, con excepción de desecharlo en el sistema de aguas residuales o
el relleno sanitario municipal. Mientras que la mayoría de ésas examinó divulgó que
estarían dispuestos a donar el aceite a un proyecto para utilizarlo en hornos de ladrillos
locales, por lo menos algunos de ésos estarían divirtiendo el aceite de su actual
recipiente. De esos 14 quién divulgan que están dispuestos o puede ser que estén
dispuestos a donar su aceite, 10 donan ya por lo menos algo de su aceite a otras
organizaciones que vengan cogerlo, incluyendo CREDA (2) y AMARE (1). Vario (5)
divulgó que no sabían a quién donan. De los 14 quién divulgan que están o puede ser
que estén dispuestos a donar su aceite, sólo 3 están lanzando actualmente su aceite lejos
y un cuarto que está pagando a PASA para que lo vengan a recoger.
Para conseguir una idea cuánto WVO se pudo poner a disposición los ladrilleros bajo
mejor de circunstancias, los datos del examen al azar se pueden utilizar para hacer
inferencias sobre la población entera del restaurante. Si se asume que 85 restaurantes en
el Agua Prieta, basado en encontrar esos 80% de los restaurantes utilicen el aceite, 68
restaurantes en Agua que Prieta se puede asumir para utilizar el aceite. Sin embargo, .....
el informe solamente 70 que producen WVO, tan solamente 60 restaurantes producirá
WVO. De acuerdo con encontrar esos 100 % de los que producen el aceite o pudo donar
20
su aceite, 60 restaurantes en la ciudad o pudieron donar por lo menos algo de su aceite
para el uso en hornos de ladrillos locales. En promedio, un restaurante produce cerca de
32 litros de WVO a la semana, dando por resultado un máximo de aproximadamente
1,920 litros de WVO por semana de los 60 restaurantes. Los ladrillos de fuego de
ladrilleros cada tres semanas, y cada ladrillero necesita cerca de 800 litros de WVO por la
hornilla. Los resultados indican que 5.760 litros de WVO (1.920 x 3) estarían disponibles
cada tres semanas, si todo el WVO disponible fue donado a los ladrilleros. Este WVO
apoyaría entre 7 y 8 eco-hornillas.
Medición de las Emisiones a la Atmosfera
Introducción
J. Anderson, Universidad Estatal de Arizona realizo las mediciones de monóxido de carbono y las
partículas finas (PM2.5, partículas menores de 2,5 micrómetros) se realizo la calibración de los
instrumentos en Douglas, Arizona y el sitio de muestreo fue en el patio de trabajo del Sr. Lorenzo
Barba Castillo en Agua Prieta, Sonora.
Metodología
Los equipos e instrumentos de los análisis, fue montado en un tráiler creado como un laboratorio
móvil. Las entradas para el monóxido de carbono y PM2.5 se fijaron en 3 m de altura en la parte
superior del remolque, así como a los 3 m de altura sobre soportes portátiles que pueden ser
movidas para interceptar la columna de humo procedente de la fábrica de ladrillos. Distancia
horizontal desde la fábrica de ladrillos a las entradas de varios de ellos cerca de 5 m. formas de
monóxido de carbono, cuando no hay suficiente oxígeno para la combustión completa de un
combustible.
La norma de monóxido de carbono en México es un promedio de 8 horas, de 11 ppm (partes por
millón). La norma de los EE.UU. es una media a 1 hora de 35 ppm y un promedio de 8 horas de 9
ppm. Un promedio de 8 horas, de 16 ppm o más se considera muy poco saludable. Sin embargo la
exposición a concentraciones de 50 ppm y superior han sido comunes en la Ciudad de México en
los días muy contaminados. La exposición prolongada a 50 ppm puede causar dolor de cabeza y
mareos en las personas sanas y los síntomas más severos en las personas con problemas crónicos
de salud existentes. Sin embargo, la clásica intoxicación por monóxido de carbono requiere la
exposición prolongada a niveles de monóxido de carbono superiores a 100 ppm.
El nivel de fondo de monóxido de carbono en Douglas (en Cochise College) el 20 de julio de 2009
tuvo lugar alrededor de 0,3 ppm. Cuando el laboratorio móvil se trasladó a Agua Prieta el 21 de
julio, el nivel de fondo era alrededor de 0,4 ppm. Tanto los niveles de fondo indican condiciones de
limpieza con respecto al monóxido de carbono.
21
El fuego en la fábrica de ladrillos se inició en la madrugada del 22 de julio. Debido a la dirección del
viento, el primero de los niveles elevados de monóxido de carbono (1-media hora) fueron
detectados a las 10 AM (a 1-media hora de 24 ppm). El combustible utilizado en el horno de
ladrillo el 22 de julio fue inicialmente de madera y a las 12:09 pm un quemador de la utilización de
desechos de aceite vegetal se inició en un lado del horno. Sin embargo, hubo uso de la madera en
la cámara de combustión (hay dos cámaras de combustión en el horno). El mayor nivel de
monóxido de carbono se alcanzó a las 2 pm, una media a 1 hora de 56 ppm, similar a un día de
contaminación en Ciudad de México. El momento en que el nivel máximo es en parte una función
de dirección del viento favorable. Las mayores concentraciones de monóxido de carbono
momentánea observado (cuando la entrada era directamente en la columna de humo) fue de
aproximadamente 100 ppm. Los niveles más altos momentánea de monóxido de carbono se
observaron cuando la entrada era directamente en un denso humo negro. Un denso humo negro
se observó que se produce cuando la nueva madera se colocó en el fuego. Cerca del final de la
combustión activa, después de 5 PM, cuando no hay madera nueva era de su puesta en el fuego y
la principal fuente de fuego fue el quemador de aceite usado, los niveles de monóxido de carbono
disminuyeron y la más alta observada 1-media hora estaba a punto de 2 ppm. Niveles de
monóxido de carbono de alto, parecen estar relacionadas con un denso humo negro se
correlaciona con la puesta de madera fresca en el fuego. Si el aire se estancó (baja velocidad del
viento) los niveles de monóxido de carbono de la quema de madera con insuficiencia de oxígeno
puede crear un peligro de salud pública. El 22 de julio de 2009, el viento fue muy variable debido a
la tormenta convectiva Las partículas finas (PM2.5) La combustión incompleta de combustibles
como resultado la producción de pequeñas partículas de negro de humo ( "hollín"), parcialmente
quemado material si el combustible es sólido (esto se llama "char"), y una variedad de partículas
orgánicas compuestos. En el caso de la fabricación de ladrillos, las partículas finas de arcilla
también están presentes en el humo. Si las partículas son suficientemente pequeñas para penetrar
profundamente en los pulmones humanos, pueden dar lugar a una serie de problemas de salud
agudos y crónicos (asma, las diversas formas de enfermedad pulmonar obstructiva crónica,
cardiopatía, etc.) Debido a que las partículas menores de 2.5 micrómetros de diámetro pueden
penetrar profundamente en los pulmones humanos, un estándar basado en la salud se ha
establecido en los EE.UU. para las PM2.5. El estándar de corriente de los EE.UU. para el PM2.5 es
un promedio de 24 horas de 35 mg / m³ (microgramos por metro cúbico de aire).
Para el trabajo en Agua Prieta, en julio de 2009, se utilizaron dos instrumentos llamados DustTraks
(TSI, Inc.). El DustTrak detecta partículas basado en la dispersión de la luz producida cuando las
partículas que pasan delante de un haz de láser pequeño. Debido a que el DustTrak se calibra
utilizando el polvo del suelo, los resultados de las partículas de humo negro que puede tener un
error sistemático. Sin embargo, en la medición de concentraciones muy altas de PM2.5 estos
errores sistemáticos son pequeños en comparación con la concentración total. Los problemas
inherentes a la utilización del láser son los instrumentos más que compensado por su capacidad
para manejar en exceso de partículas de alta concentración, el tamaño pequeño y portabilidad, y
bajo consumo (disponibilidad de energía era un factor limitante en este estudio). Al igual que con
22
las mediciones de monóxido de carbono, la dirección del viento fue un factor en la medición de
PM2.5. Durante la quema de activos, uno se DustTrak Oriente del horno y uno al norte del horno
con entradas a 3 m de altura ya una distancia horizontal de 5 m de la pared más cercana del
horno.
Para el período de 12 horas desde las 5:30 PM 21 de julio a las 5:30 AM 22 de julio, la
concentración de PM 2,5 promedio fue de 20 mg / m³, que se toma como el valor de fondo para el
área, cuando el suelo esté seco. Hay dos caminos de tierra junto al sitio de trabajo de jardín que
probablemente contribuyen a este nivel. El promedio de PM2.5 durante un período similar de las
5:30 PM 23 de julio a las 5:30 PM 24 de julio, pero después de haber mojado de las carreteras
debido a la lluvia, fue de 13 mg / m³. Ambos períodos había PM2.5 niveles muy por debajo de la
norma de los EE.UU. de 35 mg / m³. Después del incendio del horno se inició, la más alta 1-PM2.5
media hora, medida desde el DustTrak Oriente fue 12.860 mg / m³ para la hora que comienza a las
2 PM el 22 de julio. El más alto promedio de 5 minutos durante esa hora fue 36.500 mg / m³
(10.000 veces el estándar de 24-horas). Para el DustTrak del Norte a las 2 pm, el 1-media hora fue
8.170 mg / m³ y el valor máximo de 5 minutos fue 26.670. El viento fue variable en esta hora del
día debido al paso de una tormenta por la zona. Estas concentraciones son muy insalubres y las
exposiciones, incluso relativamente corto para el penacho de humo directo representar un peligro
para la salud humana. Al igual que con el monóxido de carbono, las concentraciones más altas
cuando se produjo un denso humo negro se produjo después de la colocación de madera nueva en
el fuego. Más tarde, en la tarde del mes de julio, cuando el petróleo fue el principal combustible
de uso, las concentraciones de PM 2,5 se reduce a una media a 1 hora de 18 mg / m³ en el
DustTrak Oriente. Las concentraciones en los DustTrak del Norte a las 5 PM eran aún más bajos,
debido a la dirección del viento del oeste. Actividad (llovió en el lugar sobre el mediodía) y el humo
se dispersa rápidamente por la zona.
Cuando no hay madera fresca se ha puesto en el fuego durante al menos 30 minutos y el principal
combustible es el aceite vegetal usado de los niveles de monóxido de carbono son bajas y no
presentan ningún riesgo para la salud. Desde el punto de vista de la contaminación con monóxido
de carbono, residuos de aceite vegetal es un combustible superior en comparación a la madera.
<br> Las partículas finas (PM2.5) La combustión incompleta de combustibles como resultado la
producción de pequeñas partículas de negro de humo ( "hollín"), parcialmente quemado material
si el combustible es sólido (esto se llama "char"), y una variedad de partículas orgánicas
compuestos. En el caso de la fabricación de ladrillos, las partículas finas de arcilla también están
presentes en el humo. Si las partículas son suficientemente pequeñas para penetrar
profundamente en los pulmones humanos, pueden dar lugar a una serie de problemas de salud
agudos y crónicos (asma, las diversas formas de enfermedad pulmonar obstructiva crónica,
cardiopatía, etc.) Debido a que las partículas menores de 2.5 micrómetros de diámetro pueden
penetrar profundamente en los pulmones humanos, un estándar basado en la salud se ha
establecido en los EE.UU. para las PM2.5. El estándar de corriente de los EE.UU. para el PM2.5 es
un promedio de 24 horas de 35 mg / m³ (microgramos por metro cúbico de aire).Para el trabajo en
Agua Prieta, en julio de 2009, se utilizaron dos instrumentos llamados DustTraks (TSI, Inc.). El
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DustTrak detecta partículas basado en la dispersión de la luz producida cuando las partículas que
pasan delante de un haz de láser pequeño. Debido a que el DustTrak se calibra utilizando el polvo
del suelo, los resultados de las partículas de humo negro que puede tener un error sistemático. Sin
embargo, en la medición de concentraciones muy altas de PM2.5 estos errores sistemáticos son
pequeños en comparación con la concentración total. Los problemas inherentes a la utilización del
láser son los instrumentos más que compensado por su capacidad para manejar en exceso de
partículas de alta concentración, el tamaño pequeño y portabilidad, y bajo consumo
(disponibilidad de energía era un factor limitante en este estudio). Al igual que con las mediciones
de monóxido de carbono, la dirección del viento fue un factor en la medición de PM2.5. Durante la
quema de activos, uno se DustTrak Oriente del horno y uno al norte del horno con entradas a 3 m
de altura ya una distancia horizontal de 5 m de la pared más cercana del horno. Para el período de
12 horas desde las 5:30 PM 21 de julio a las 5:30 AM 22 de julio, la concentración de PM 2,5
promedio fue de 20 mg / m³, que se toma como el valor de fondo para el área, cuando el suelo
esté seco. Hay dos caminos de tierra junto al sitio de trabajo de jardín que probablemente
contribuyen a este nivel. El promedio de PM2.5 durante un período similar de las 5:30 PM 23 de
julio a las 5:30 PM 24 de julio, pero después de haber mojado de las carreteras debido a la lluvia,
fue de 13 mg / m³. Ambos períodos había PM2.5 niveles muy por debajo de la norma de los EE.UU.
de 35 mg / m³. Después del incendio del horno se inició, la más alta 1-PM2.5 media hora, medida
desde el DustTrak Oriente fue 12.860 mg / m³ para la hora que comienza a las 2 PM el 22 de julio.
El más alto promedio de 5 minutos durante esa hora fue 36.500 mg / m³ (10.000 veces el estándar
de 24-horas). Para el DustTrak del Norte a las 2 pm, el 1-media hora fue 8.170 mg / m³ y el valor
máximo de 5 minutos fue 26.670. El viento fue variable en esta hora del día debido al paso de una
tormenta por la zona. Estas concentraciones son muy insalubres y las exposiciones, incluso
relativamente corto para el penacho de humo directo representar un peligro para la salud
humana. Al igual que con el monóxido de carbono, las concentraciones más altas cuando se
produjo un denso humo negro se produjo después de la colocación de madera nueva en el fuego.
Más tarde, en la tarde del mes de julio, cuando el petróleo fue el principal combustible de uso, las
concentraciones de PM 2,5 se reduce a una media a 1 hora de 18 mg / m³ en el DustTrak Oriente.
Las concentraciones en los DustTrak del Norte a las 5 PM eran aún más bajos, debido a la dirección
del viento del oeste.
Las mediciones indican que las PM 2,5 es mayor cuando la nueva madera se coloca en la cámara
de combustión del horno. El denso humo negro producido es un problema de salud grave. Al final
de la quema cuando el petróleo se está utilizando madera nueva, pero no había sido colocada en
el horno, PM2.5 se redujo a niveles inferiores a la norma de los EE.UU. para las partículas finas.
Una diferencia fundamental en los métodos utilizados por Lorenzo Barba Castillo, en comparación
con otros ladrilleros es la nivelación de la parte superior del horno con tierra cuando la quema de
activos se ha detenido. La mayoría de fabricantes de ladrillos no se tapa el horno y así los hornos
arden durante unos dos días más, la producción continua de alta emisión de partículas. Hubo
PM2.5 elevada durante la noche 22-23 de julio, pero una vez que el recubrimiento del horno se
completó durante el día el 23 de julio la concentración PM.5 cayó por debajo de 35 mg / m³.
24
Posibles mejoras para un nuevo conjunto de mediciones El muy variable los vientos presentes en
julio debido a la actividad convectiva normal (desarrollo de las tormentas eléctricas) presentó,
como estaba previsto, los problemas para la medición de la columna de humo. Un segundo
conjunto de medidas en un período en que las direcciones del viento a diario son más predecibles
será muy útil. Aún más útil sería el uso de dos quemadores de aceite, al mismo tiempo una en
cada cámara de combustión en lugar de un solo quemador de conmutación de ida y vuelta entre
los lados del horno. Además, la reducción en el uso de la madera cuando los quemadores de aceite
se utilizan en gran medida es ayudar a distinguir la contaminación producida por la combustión de
madera de la de la combustión de petróleo.
Resultados y conclusiones
Conclusiones A pesar de los problemas planteados por la dirección del viento variable y la
utilización de un aceite quemador, es claro que el aceite vegetal residual es superior como un
horno de combustible en comparación con la madera con respecto a la emisión de monóxido de
carbono y las partículas finas. La combustión de la madera produce niveles muy saludables de
ambos contaminantes mientras que el aceite de por sí parece producir niveles que no son una
amenaza para la salud humana.
25
GRAFICA DE RESULTADOS DE EMISIONES A LA ATMOSFERA EN LA
QUEMA DE LADRILLOS EN AGUA PRIETA, SONORA.
Promedio por hora de las concentraciones de CO en partes por millón.
Valores más altos fueron momentánea 80-100 ppm. Antecedentes en
Douglas, Arizona fue 0.2-0.4 ppm. Antecedentes en Agua Prieta, Sonora fue
de 0.6-2.4 ppm. (EE.UU. 1-hora estándar = 35 ppm).
26
GRAFICA DE RESULTADOS DE EMISIONES A LA ATMOSFERA EN LA
QUEMA DE LADRILLOS EN AGUA PRIETA, SONORA.
PM 2.5 medidos a partir de 3 m de entrada en el remolque, 7/21-7/24
27
PM 2.5 de ambas entradas, 22 de julio 2009
28
Datos de monóxido de carbono de diciembre 2009 el experimento horno en
Agua Prieta
29
Datos de PM 2.5 de 3 m de entrada en el remolque de este horno, diciembre
de 2009, Agua Prieta. Las unidades son miligramos por metro cúbico de aire para convertir a microgramos por metro cúbico estándar de PM 2.5
multiplicar el valor por 1000.
30
Los datos de PM 2.5 de entrada de 3 m en el norte de pie de horno,
diciembre de 2009, Agua Prieta. Las unidades son miligramos por
metro cúbico de aire - para convertir a microgramos por metro
cúbico estándar de PM 2.5 multiplicar el valor por 1000.
31
IX DISCUSION
El propósito de este estudio era investigar el potencial para reducir la contaminación del
agua y del aire en el Agua Prieta explorando el potencial para reclamar el aceite vegetal
inútil (WVO) de restaurantes y usarlo en las hornillas de aceite usadas por ladrilleros en la
ciudad. Como conversión conocida, acertada de ladrilleros a usar WVO requeriría la
participación de los ladrilleros y de los productores de WVO, en este caso propietarios de
restaurante, encargados, y empleados.
X CONCLUSIONES
Aceite vegetal inútil como fuente del combustible alternativo
De acuerdo con datos de quemaduras de la prueba, usando WVO en la eco-hornilla
produce ventajas positivas de la calidad del aire. El aceite vegetal residual de los
restaurantes para la quema de ladrillos puede ser una herramienta útil para mejorar el
medio ambiente, claro esta que esta tecnología se realizo solamente con un solo
ladrillero como una pequeña investigación piloto de tal manera que fue suficiente el aceite
residual para esta investigación ya que según el estudio se estimo que semanalmente se
generan 1,920 litros en esta ciudad, y que Además, por lo menos algunos de los
fabricantes de ladrillo en la ciudad de Agua Prieta han expresado interés al usar las ecohornillas, si se asume que el costo de adquirir el quemador ecológico o bien eco-hornilla y
después de obtener el combustible, mejoraría grandemente en sus bajo costo de
operación y mantenimiento de ahorro de combustible como materia prima.
El aceite vegetal para apoyar la producción del ladrillo en el Agua Prieta
Debido al pequeño volumen de WVO produjo por los restaurantes locales, la existencia de
otras opciones para la disposición de WVO, y los desafíos asociados a almacenar y a
transportar el aceite, WVO proporcionarán solamente una solución parcial a los problemas
de la contaminación atmosférica asociados a la producción del ladrillo en el Agua Prieta.
WVO apoyaría solamente una pequeña cantidad de fabricantes de ladrillo y cualquier
sistema para recoger y para utilizar este material requeriría la coordinación y a la gerencia
significativas. Sin embargo, dado las ventajas a los fabricantes de ladrillo y a la diversión
potencial de un residuo del relleno sanitario local, un programa para recoger, para
transportar, y para utilizar el WVO tendría ventajas positivas.
De acuerdo con los resultados del estudio, porque PASA está recogiendo ya mucho del
aceite, el potencial más alto para el éxito sería un arreglo entre PASA y la asociación para
los fabricantes de ladrillo. El uso de WVO directamente de los restaurantes interrumpiría
la fuente de aceite que va actualmente a las organizaciones locales tales como CREEDA.
Sin embargo, ese aceite ya no estaría disponible y esa seria una gran ventaja para estos
32
centros de apoyo a los ciudadanos ya que se verían obligados a comprar el aceite nuevo
para la elaboración de sus alimentos y se mejoría la salud de estas personas.
Cabe destacar, que según los informes de drenaje tapados en la ciudad, se han venido
reflejado en una disminución, cuando se realizo la recolección del aceite en la ciudad.
Dando como conclusión que si se mejoraría el sistema de alcantarillado municipal, con
esta tecnología.
El estudio fue conducido durante desafiar épocas económicas, y estos desafíos se
reflejan en el número de restaurantes que se han cerrado en el Agua Prieta en los últimos
años y en la pérdida en de negocio divulgado por los propietarios de restaurante y los
encargados que participaron en este estudio.
Es necesario que se reglamente a nivel municipal, el uso de esta tecnología con los
quemadores ecológicos usando como fuente de combustible el aceite vegetal residual,
pero, no de forma de lucro, si no mas bien en forma ecológicamente hablando, ya que se
estaría mejorando la calidad de vida y salud de los ladrilleros en ahorro de combustible en
sus hornos y mejorando la calidad del medio ambiente ya que la colonia ladrillera otra vez
quedo en el centro de Agua Prieta y los vientos predominantes son del suroestes donde
esta ubicado el área de quema de los ladrilleros. Esto también refleja un mejor ambiente
para la ciudad vecina de Douglas Arizona.
XI METAS A LARGO PLAZO:
Establecer un centro de acopio para su manejo y distribución del aceite vegetal residual,
asi mismo de la colecta, y recibir el aceite vegetal residual la cantidad de 1,920 litos de los
restaurantes para ser almacenado, y distribuido en la zona de quema de ladrillo como una
disposición final a este residuo de restaurante.
Ayudaría para el buen desalojo de las aguas residuales (alcantarillado de OOMAPAS) ya
que seria una alternativa de solución para vitar que se presenten drenajes tapados por la
reducción del diámetro de la tubería por incrustaciones de grasa y desbordamientos del
alcantarillado municipal que afectaría a la salud de los habitantes de esta comunidad.
Iniciar un programa de cultura de cuidar la red de alcantarillado y el medio ambiente.
La implementación de un programa para el uso de aceite vegetal residual de restaurantes
como un combustible alternativo requiere un cambio de conducta de las personas que
producen el ladrillo en forma tradicional para que cambien a esta tecnología y también el
cambio de conducta para los que generan o producen el aceite residual con el fin de
ayudar a los ladrilleros para que ambos sean beneficiados uno por ahorro de combustible
y por otro lado la disposición final del aceite residual de restaurantes como una donación
a los ladrilleros.
33
Es necesario que se reglamente a nivel municipal, el uso de esta tecnología con los
quemadores ecológicos usando como fuente de combustible el aceite vegetal residual de
los restaurantes, pero en forma ordenada y coordinada ya que el aceite que se produce
no seria suficiente para que todos los ladrilleros quemaran el ladrillo al mismo tiempo
tendría que tener mucho cuidado con un calendario asignado, de acuerdo con sus
necesidades.
34
Referencias
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19 de diciembre. P. 7B.
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quemado del aceite del EL de los cocidos y de los ladrillos de Méndez y Roberto Juan
Ramírez Chávez Los del Rosales de Bernardo Hombre: Revista de Divulgacion Cientifica
y Tecnologica de la Universidad Veracruzana 20 (1; Enero-Abril 2007). En línea en
http://www.uv.mx/cienciahombre/revistae/vol20num1/articulos/ladrillos/index.html
Austin, Diane, y Annika Ericksen. 2008. El desarrollo de capacidades del biodiesel y el
proyecto de demostración en los ambones Nogales: Un gravamen del potencial para que
producción del biodiesel altere el actuales uso y disposición del aceite vegetal y de la
grasa inútiles. Divulgue preparado en la oficina de investigación aplicada en antropología,
la Universidad de Arizona para el districto del fuego de Río Rico y la Agencia de
Protección Ambiental de la Comisión/los E.E.U.U. de la cooperación de la frontera. Mayo.
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Chávez, Octavio E. 1999. : Educación y formación de BrickMakers. Divulgue preparado en
el Federación Mexicana de Asociaciones Privadas de Salud y Desarrollo Comunitario para
el consorcio del sudoeste para la investigación ambiental y la política. Número de
proyecto de SCERP: TS95-9. Julio.
Buen tablero ambiental vecino. 2009. Acercamientos innovadores y prácticos a solucionar
problemas ambientales de la frontera. Duodécimo informe del buen tablero ambiental
vecino al presidente y al congreso de los Estados Unidos. Marzo.
35
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residuales en el sector del sur de la ciudad del Agua Prieta, Sonora, México: Gravamen
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Comisión de Tejas en calidad ambiental. 2002. Un estudio de los procesos de la
fabricación de ladrillos a lo largo de la porción de Tejas frontera de los E.E.U.U. - México:
Senado Bill 749. Divulgue preparado por la división de los asuntos de la frontera,
Comisión de Tejas en calidad ambiental. SFR-081/02. Diciembre.
Agencia de Protección Ambiental de Estados Unidos (USEPA). nd. “Cuál es la frontera
2012?” Programa de la frontera 2012 de los E.E.U.U. México. En línea alcanzado 12-2808 en www.epa.gov/border2012/framework/background.html.
36
ANEXOS
Encuesta para restaurantes en Agua Prieta
Numero del Restaurante (vea la lista de contactos): ______
Nombre de la persona del equipo que hizo esta encuesta: ___________________
Puesto de la persona en el Restaurante: ___ dueño ___gerente ___empleado
___otro___________________
Fecha:
Hola, me llamo ----------------, soy estudiante de la Universidad de Arizona (o del Instituto
Tecnológico de Agua Prieta). Estoy trabajando en el proyecto binacional en conjunto con el
Instituto Tecnológico de Agua Prieta (o la Universidad de Arizona). Estamos haciendo
investigaciones para aprender cómo mejorar la calidad del aire en Agua Prieta. Nuestro proyecto
es una investigación para ver la posibilidad de usar aceite residual en los hornos de los ladrilleros.
Estamos hablando con restauranteros y ladrilleros. Su participación es opcional, y la información
que ud. nos proporcione será confidencial. ¿Sería tan amable de contestarnos algunas preguntas
para ayudarnos con nuestra investigación?
1. ¿Por cuánto tiempo han tenido este restaurante (meses o años)? _______________________
2. ¿De dónde son sus clientes? ___Gente de aquí ____Turistas
____Otros ______________
3. ¿En cuales días esta abierto su negocio?
___Domingo ___Lunes ___Martes ___Miércoles ___Jueves ___Viernes ___Sábado
4. ¿Usa aceite vegetal, manteca o los dos para cocinar?
___Ningún ___Aceite vegetal ___Manteca (Si contesta ningún o aceite vegetal continua # 7)
5. ¿Usa mas aceite vegetal o manteca? ___Aceite vegetal ___Manteca
6. ¿Separa el aceite usada y la manteca usada cuando lo guarda? ___sí ___no
7. ¿Produce aceite o grasa residual? ___sí ___no (fin de la entrevista, gracias)
8. ¿Qué tipos de comida fríen? ____________________________________
9. ¿Tiene un freidor? ___sí
____no (continua a 14)
37
10. ¿Cuántos días por semana usa el freidor? ______________ días
11. ¿Con cuántos litros de aceite llena sus freidores? Con _________________ litros.
12. ¿Con qué frecuencia sustituye el aceite o manteca usado?
____ veces por: __semana
__mes
__año
¿Por general en qué día(s) lo cambia? ________________________
13. ¿Cuántos litros de aceite o kilos de manteca usa por semana?
_________________ litros
o
____________________ kilos
14. ¿Con qué frecuencia compra ud. aceites o grasas? ______ veces por: __ semana
__mes
15. ¿Cuántos litros de aceite o grasa desecha produce por mes? _______litros
16. ¿En cuál temporada produce lo más? ___primavera ___verano ___otoño ___invierno
___siempre lo mismo
¿lo menos? ___primavera ___verano ___otoño ___invierno ___siempre lo mismo
17. ¿Producen más, menos, o la misma cantidad de aceite ahora que en otros años?
___más
___menos
___la misma
¿Por qué? ______________________________________________
18. ¿Usan un contenedor para el aceite y las grasas que deshechan?___sí ___no (continua a 21)
19. ¿Qué tipo de contenedor usa? ___cubetas ___otro______________________
20. ¿Por cuántos días (el maximo) puede guardar el aceite? _________
21. ¿Qué hacen con el aceite y las grasas que desechan?
38
si sí
¿Qué hace?
¿Dónde?
Hecharlo en la basura
¿(A) Quién?
Precio por mes
xxxxxxxxxx
xxxxxxxxxx
Pagar a alguien para recolectarlo
Darlo a alguien que lo recolecta
xxxxxxxxxx
Venderlo a alguien que lo recolecta
Llevarlo a algun lugar para venderlo a
alguien
Llevarlo a algun lugar para donarlo a
alguien
xxxxxxxxxx
Otro:
22. ¿Hay alguna posibilidad que puedan donar su aceite residual para un proyecto local?
___sí
___tal vez
____no (si no, continua a 27)
23. ¿Estaría ud. dispuesto(a) a llevarlo a un lugar central? ___sí
___no
24. ¿Estaría usted dispuesto(a) donarlo si alguien lo recolectara? ___sí
27)
__no (si no, continua a
25. ¿Por cuántos días puede ud. guardar el aceite o grasa en su propiedad en el verano? ¿Y el
invierno?
___(en el verano) y
___(en el invierno)
26. ¿Cuántos litros acumularía en ese tiempo?
____litros (verano) ____litros (invierno)
Ya han terminado todas las preguntas…
27. ¿Tiene algun otro comentario, o alguna pregunta para mi?
39
28. Muchas gracias por su tiempo. ¿Quiere recibir una copia de los resultados de la
investigación? __sí __no
Mientras que estemos trabajando en el proyecto de aceite residual, nos gustaría estar en contacto
con su restaurante para compartir información.
29. ¿Estaría bien escribir sus datos como contacto?
___sí (escribe el nombre y teléfono). ______________________________________.
___no: ¿Hay otro nombre que debo de poner? (si lo hay escribir nombre y teléfono).
_____________________________________________________________________.
AGUA PRIETA, SONORA A 16 DE DICIEMBRE DEL 2009
“RESUMEN LA QUEMA DE LADRILLOS EN EL PROYECTO”
1.-MARTES 8 DE DICIEMBRE DEL 2009.- Se entrego 93 galones de 20 litros de capacidad.
2.- MIERCOLES 9 DE DICIEMBRE DEL 2009.- Inicio del proyecto de investigación, quema con leña
para quitar la humedad de los ladrillos.
3.- JUEVES 10 DE DICIEMBRE DEL 2009.- Inicio de la quema del aceite residual de restaurantes en
la quema de ladrillos a partir de las 6:00 a.m. hasta las 8:00 de la noche. (14 horas de quema).
4.- JUEVES 10 DE DICIEMBRE DEL 2009.- A las 9:00 de la noche se tapa el horno.
5.- LUNES 14 DE DICIEMBRE DEL 2009, Se destapan las bocas, para que se enfríe el horno.
6.- MARTES 15 DE DICIEMBRE DEL 2009.- Se descubre el horno de la quema para ver resultados
de los ladrillos terminados………..
40
PROYECTO DE INVESTIGACION ALTERNATIVA DE COMBUSTIBLE PARA LA QUEMA
DE LADRILLOS EN AGUA PRIETA.
EL DIA 22 DE JUNIO DEL 2009.
PROCESO DE SECADO DE LADRILLO
ACEITE RESIDUAL DE RESTAURANTES DE LA CUIDAD DE AGUA PRIETA
41
PROCESO DE QUEMA DE LADRILLO EN FORMA CONVENCIONAL
INICIO DEL PROCESO DE LA QUEMA DE LADRILLOS
PROCESO DE QUEMA DE LADRILLO UTILIZANDO QUEMADOR ECOLOGICO
42
UTILIZANDO EL ACEITE RESIDUAL COMO COMBUSTIBLE PARA EL PROCESO DE LA
QUEMA DE LADRIILO, SE OBSERVA QUE YA NO EMITE EL HORNO TANTO HUMO .
ESTUDIOS DE EMISIONES A LA ATMOSFERA DEL PROCESO DE LA QUEMA DE
LADRIILOS, POR EL DR. JIM ANDERSON DE LA UNIVERSIDAD ESTATAL DE ARIZONA.
43
RESULTADOS DE LOS LADRILLOS, CON CARACTERISTICAS DE TEXTURA Y
RESISTENCIA ACEPTABLE, MEJORA LA CALIDAD DEL LADRILLO CON ESTA
TECNOLOGIA.
44
PROYECTO BINACIONAL AMBIENTAL
OOMAPAS, EPA, COCEF, UNIVERSIDAD DE ARIZONA.
PROYECTO DE INVESTIGACION DE ALTERNATIVA DE COMBUSTIBLE PARA LADRILLEROS DE
AGUA PRIETA, SONORA
Quema de ladrillo en forma
convencional. Se realizaron
análisis de emisiones de la
atmosfera
Quema de ladrillo con aceite
residual de restaurante. Se
realizaron
análisis
de
emisiones a la atmosfera.
El resultado de la quema de
ladrillo, fue todo un éxito,
ladrillo de buena calidad,
resistente, solido, buen color,
forma y diseño característico de
el ladrillo.
45
46
47
48
Resultados del Monitoreo de la Calidad del Aire de Experimentos que Utilizan Aceite
Vegetal Residual como Combustible para Hornos de Ladrillos en Agua Prieta,
Sonora
(Reporte técnico suplementario para el Reporte Final del Proyecto TAA09-014 de Frontera 2012
“Investigaciones de Combustibles Alternativos para Hornos de Ladrillos en Agua Prieta,
Sonora”)
James R. Anderson, PhD
Center for Environmental Fluid Dynamics
Arizona State University
Tempe, AZ 85287-6106
Septiembre 20, 2010
Introducción
Este reporte técnico suplementario proporciona detalles adicionales respecto a las
implicaciones de calidad del aire que surgen como resultado del uso de aceite vegetal residual
como combustible para los hornos tradicionales de ladrilleras en lugar de leña y sobras de
materiales comúnmente utilizados. Trabajo previo de calidad del aire realizado con el humo de
hornos de ladrilleras en San Luis Río Colorado, Sonora (Anderson, 2006) donde se utilizó
madera aglomerada y sobras de madera como combustible primario, ha mostrado que el humo de
las ladrilleras presenta un serio problema para la salud pública, tanto al aire libre como en
espacios interiores. La agencia federal mexicana “Fideicomiso de Fomento Minero” ha
promovido el uso de combustibles alternos, tales como el aceite vegetal residual en los hornos
tradicionales de ladrilleras y ha trabajado en el diseño de quemadores. Mientras que el uso de
aceite vegetal residual en lugar de combustibles sólidos puede reducir en gran parte la emisión de
los principales contaminantes del aire si los quemadores están diseñados y son operados de
manera adecuada, el diseño u operación inadecuada de los quemadores de aceite vegetal residual
puede llevar a resultados insatisfactorios para la calidad del aire. Debido a que existen miles de
operaciones tradicionales de fabricación de ladrillos tan sólo en el estado de Sonora, las
consecuencias para la salud pública de mejorar la calidad del aire asociada con los hornos de
ladrilleras son significativas.
Se llevaron a cabo dos experimentos utilizando aceite vegetal residual como combustible,
en julio y diciembre del 2009, en la ladrillera del Sr. Lorenzo Barba Castillo en Agua Prieta,
Sonora. El Sr. Barba tiene una operación que emplea hasta 18 obreros durante la producción pico
de ladrillos en los meses calientes y un número considerablemente menor durante el invierno,
cuando el tiempo necesario para el secado de ladrillos crudos es bastante prolongado. El Sr.
Barba está muy interesado en mejorar los métodos tradicionales y por lo tanto, su operación de
1
fabricación de ladrillos presentó una situación ideal para estos experimentos. Antes de los
experimentos con aceite vegetal residual, él había utilizado ocasionalmente aceite residual de
motor como combustible, siempre y que estaba disponible.
Condiciones experimentales
Cada experimento se llevó a cabo desde el inicio hasta el final del proceso de quema del
horno de ladrillos, incluyendo el día antes de encender el horno, lo cual abarcó un período de tres
días en cada caso. El equipo de monitoreo fue colocado sobre un remolque equipado como
laboratorio móvil, incluyendo aparatos para la medición de concentraciones de monóxido de
carbono y partículas finas (PM2.5), y mediciones de dirección y velocidad de viento,
temperatura, presión barométrica y humedad relativa. Los orificios de entrada de las sondas de
monóxido de carbono y PM2.5 se colocaron a 3 metros de altura sobre el remolque y a 3.5
metros sobre plataformas portátiles que podían ser movidas para interceptar la columna de humo
Figura 1. Remolque con las sondas de muestreo para CO y PM2.5 en su parte superior e
instrumentos en su interior. La temperatura interior se mantuvo utilizando aire acondicionado
para mantener el instrumento de CO dentro de sus límites.
2
procedente del horno de ladrillos. La distancia horizontal del horno de ladrillos a los varios
orificios de entrada de las sondas de muestreo era de aproximadamente 5 m. La Figura 1 muestra
la configuración del remolque directamente al este del horno de ladrillos. La Figura 2 muestra las
plataformas que fueron colocadas directamente al norte del horno de ladrillos. El horno de
ladrillos tenía aproximadamente 4.5 metros de ancho en sus extremos norte y sur, 6.7 metros de
ancho en sus extremos este y oeste, con una altura de 3.3 metros. La orientación del lado este era
de 185°. Hay dos cámaras de combustión que corren de norte a sur a través de una base de horno
permanente, con aperturas en los lados norte y sur. La quema activa se sostiene solamente en un
lado, norte o sur, en un momento dado, cubriéndose las aperturas de la cámara de combustión del
lado no utilizado. Periódicamente se cambia el lado activo de la quema hacia el extremo opuesto
para que el horno se caliente de manera pareja. Se quemaron aproximadamente 9,000 ladrillos en
julio y 10,000 en diciembre, habiendo una capacidad máxima de 14,000 ladrillos; los ladrillos
(37 x 15.5 x 7.5 cm) son de mayor tamaño que los ladrillos típicos sonorenses.
Figura 2. Plataforma al norte del horno de ladrillos con un instrumento DustTrak dentro de una
cobertura gris, y sonda de muestreo en la parte superior. Posteriormente se extendió un tubo de
teflón del instrumento de CO desde el remolque hasta la plataforma.
3
Para monitorear PM2.5 se utilizaron dos instrumentos ópticos portátiles, TSI Inc.
DustTrak Modelo 8520, uno en el remolque con el orificio de entrada de la sonda colocado sobre
una plataforma encima del remolque y otro sobre una plataforma portátil con un orificio de
entrada 3.5 metros por encima de la plataforma. En ambos casos, los tubos entre el orificio de
entrada de la sonda y el instrumento eran de silicón conductivo. Los instrumentos DustTraks
fueron calibrados para el Polvo de Caminos de Arizona para que haya un error sistemático en la
medición de los aerosoles del humo. Sin embargo, el tema de interés era averiguar si el uso de
aceite vegetal residual reduciría los valores extremadamente altos de PM2.5, por lo que los
valores relativos son suficientes. De cualquier manera, no está claro si alguno de los tipos de
instrumentos de monitoreo comúnmente utilizados para medir concentraciones de PM2.5 puede
medir de manera precisa las concentraciones en millares de microgramos por metro cúbico en
intervalos de cinco minutos. El instrumento para medir CO era un aparato Thermo Electron
Modelo 48C que fue calibrado antes de cada experimento con un CO de referencia certificado a
tener una concentración de 200 ppm. Se utilizaron tuberías de teflón que se extendían desde el
instrumento de CO hasta los orificios de entrada de las sondas colocadas sobre el remolque y
sobre la plataforma portátil. Solamente se utilizó una de las sondas de CO a la vez, seleccionada
manualmente por una válvula de acero inoxidable.
La meteorología general durante el experimento del mes de julio fue de condiciones
típicas para la temporada de monzones en el suroeste de los Estados Unidos, con tormentas
convectivas periódicas. El día que se encendió el horno de ladrillos, el 22 de julio, una tormenta
convectiva pasó a través de la zona resultando brevemente en una suave lluvia a eso del
mediodía. Otra tormenta pequeña trajo lluvia entre las 14:40 y 15:20 horas del 23 de julio. Sin
embargo, el problema principal era que los vientos eran de dirección variable y hubo ventarrones
en la tarde. El 22 de julio se fue la luz brevemente en varias ocasiones, lo cual resultó en la
pérdida de algunos datos de CO. Aunque estas no fueron condiciones ideales para monitorear el
horno de ladrillos, logramos obtener un tiempo suficiente de datos cuando la columna principal
de humo del horno de ladrillos estaba ya sea sobre el remolque o sobre la plataforma portátil
para poder evaluar las concentraciones de CO y PM2.5. Los valores almacenados de CO fueron
promedios de una hora, pero también se tomaron notas manuales de intervalos de un minuto
durante el día. Los datos de PM2.5 fueron promedios de 5-minutos, un tiempo suficientemente
corto dadas las condiciones. La variabilidad entre los promedios adyacentes de 5-minutos para
los datos de PM2.5 es una indicación de los vientos cambiantes, y no de cambios de
concentración en un corto plazo. Los valores pico para intervalos de 5-minutos son más una
indicación de la densidad del humo que emanaba del horno de ladrillos. Un asunto clave para la
quema del mes de julio fue que los ladrillos estaban completamente secos, por lo que no se hubo
una demora para llevar a cabo un secado adicional. El horno de ladrillos se encendió a las 06:00
horas del 22 de julio usando leña como combustible. A eso de las 12:00 horas se colocó un solo
quemador de aceite vegetal residual (Figura 3) en una de las cámaras de combustión, pero se
siguió usando leña aunque en menores cantidades que anteriormente. El Sr. Barba sintió que el
quemador de aceite vegetal residual no podía sostener la llama por sí mismo (el quemador estaba
4
en una posición nivelada, lo cual resultó ser importante posteriormente). El horno estaba lo
Figura 3. Único quemador utilizado durante la quema del mes de julio. El tubo a lo largo del
cual se mezclan e inyectan al fuego las gotitas de aceite con el aire, es esencialmente horizontal.
(Las plataformas de madera a la derecha proporcionaron leña para combustible).
suficientemente caliente a eso de las 23:00 horas como para parar el fuego activo, sellar las
aperturas de la cámara de combustión, y cerrar el horno con placas de metal y tierra. La mayoría
de los demás fabricantes de ladrillos en Agua Prieta (y también en San Luis Río Colorado) no
tapan el horno de ladrillos, sino que permiten que los hornos de ladrillos ardan lentamente
durante dos días más. Luego de haber sido tapado, el horno de ladrillos dejó de emitir humo
visible el 23 de julio (en contraste con los hornos de ladrillos no tapados, los cuales he observado
que emiten humo gris por uno o dos días más durante la fase de fuego lento).
En el experimento de diciembre las condiciones de viento fueron mucho más favorables,
con vientos leves durante la noche y en la mañana. Cada día después del mediodía, los vientos
empezaron a soplar más fuerte hasta unas cuantas millas por hora (mph) del S al SSE el 9 de
diciembre y del O al S el 10 de diciembre por la tarde hasta que los vientos mermaron después
del atardecer. El problema principal con el experimento de diciembre fue que los ladrillos no
estaban lo suficientemente secos como para encender el horno y debido a las condiciones
climáticas predominantes bajo condiciones de El Niño, no era probable que se secaran por varios
días más. (Esta es la razón por la que la producción de ladrillos en Agua Prieta disminuye
5
significativamente durante los meses de invierno. Los meses más cálidos son mucho más
favorables para el secado de ladrillos crudos). Debido a que los ladrillos contenían demasiada
humedad, el horno fue encendido con leña durante aproximadamente 24 horas, comenzando a las
06:50 de la mañana del 9 de diciembre y el humo era predominantemente blanco debido al
vapor. No fue sino hasta que se produjo humo negro, todavía utilizando leña como combustible,
a eso de las 10:00 de la mañana del 10 de diciembre, que se utilizaron dos quemadores de aceite
vegetal residual en lugar de la leña (Figura 4). A eso de las 14:50 en la tarde, los ladrillos se
encontraban a una temperatura lo suficientemente alta como para apagar los quemadores, sellar
Figura 4. Uno de dos quemadores utilizados en el experimento de diciembre. El tubo apunta
levemente hacia abajo para mantener el fuego sin tener que añadir leña.
las aperturas de las cámaras de combustión y tapar la parte superior del horno de ladrillos con
placas de metal y tierra. El uso de dos quemadores de aceite vegetal residual sin leña para
sostener la llama funcionó bien, ya que se inclinaron los quemadores levemente hacia abajo
(como se muestra en la Figura 4) en lugar de mantenerlos de manera horizontal como se hizo en
el mes de julio. El ángulo de los quemadores y el ajuste de la válvula reguladora del flujo de
aceite son críticos al utilizar aceite vegetal residual.
Un problema que surgió en el experimento del mes de diciembre fue que la válvula
reguladora de los quemadores de aceite dejó de funcionar un poco después de las 10:00 de la
mañana del 10 de diciembre y no fue arreglada sino hasta las 12:00 del mediodía cuando el Sr.
6
Barba regresó a la ladrillera (ver la Figura 5). Ninguna otra persona en su grupo sabía cómo
arreglar la válvula. Al romperse la válvula, el horno de ladrillos emitió una cantidad sustancial de
humo negro, visualmente similar al emitido cuando se utiliza leña como combustible.
Figura 5. Válvula reguladora reparada, un dispositivo sencillo pero crítico para la combustión
apropiada. El Sr. Barba hizo esta válvula con partes de plomería fácilmente disponibles.
El horno de ladrillos del Sr. Barba es distinto de la mayoría hornos en el norte de Sonora
por tener una base permanente para el horno sobre la cual inicia la construcción y las cámaras de
combustión son de mayor tamaño que las de un horno de ladrillos típico. Las bases permanentes
para hornos de ladrillos son utilizadas en otros lugares (yo las he observado en Chile, por
ejemplo, junto con un mayor tamaño de cámara de combustible), pero la mayoría de hornos de
ladrillos en el norte de Sonora comienzan desde el suelo al descubierto. El mayor tamaño de
cámara de combustión posible con una base fija permite que haya un mejor flujo de aire y podría
por sí mismo ayudar a reducir las emisiones de PM2.5 y CO.
El Sr. Barba comentó al final de ambos experimentos que los ladrillos fabricados con
aceite vegetal residual eran de calidad superior y tenía confianza de que podrían venderse
fácilmente. Aparentemente, el aceite residual de motor no produce resultados tan buenos, pero
aún así los ladrillos pueden ser vendidos. Sin embargo, la calidad de los ladrillos depende de la
7
habilidad del ladrillero maestro (el que está a cargo de la operación) y de su conocimiento de los
métodos de encendido. Una preocupación importante de otros ladrilleros maestros que se
reunieron en el sitio durante el experimento del mes de julio, es que los nuevos métodos podrían
fallar y podrían no poder vender un lote de 10,000 ladrillos o más.
Monóxido de carbono
El monóxido de carbono se forma cuando hay una cantidad insuficiente de oxígeno para
lograr la combustión completa de un combustible. La norma para el monóxido de carbono en
México es un promedio de 8-horas de 11 ppm (partes por millón). La norma en los Estados
Unidos es un promedio de 1-hora de 35 ppm y un promedio de 8-horas de 9 ppm. Un promedio
de 8-horas de 16 ppm o más es considerado muy insaludable. En las zonas urbanas
contaminadas, por ejemplo la Ciudad de México, la exposición a concentraciones de 50 ppm y
más ha sido algo común en los días muy contaminados. La exposición prolongada a 50 ppm
puede ocasionar dolores de cabeza y mareos en individuos sanos y síntomas más severos en
personas con problemas crónicos de salud existentes. Sin embargo, el envenenamiento clásico
con monóxido de carbono requiere una exposición prolongada a niveles de monóxido de carbono
en exceso de 100 ppm.
Experimento del mes de julio
El nivel testigo de monóxido de carbono en Douglas, Arizona (en Cochise College) el 20
de julio del 2009 fue de aproximadamente 0.3 ppm. Cuando se llevó el laboratorio móvil a Agua
Prieta, Sonora el 21 de julio, el nivel testigo era de aproximadamente 0.4 ppm. Ambos niveles
testigo indican condiciones limpias en lo que se refiere al monóxido de carbono. Los datos por
hora para el monóxido de carbono aparecen en la Figura 6.
El fuego en el horno de ladrillos se comenzó en la madrugada del 22 de julio. Debido a la
dirección del viento, los primeros niveles elevados de monóxido de carbono (promedio de 1hora) se detectaron a las 10 AM (un promedio de 1-hora de 24 ppm). El combustible utilizado
en el horno de ladrillos el 22 de julio fue inicialmente leña y a las 12:09 PM se comenzó a usar
un quemador de aceite vegetal residual en un lado del horno de ladrillos. Sin embargo, se
continuó utilizando leña; el nivel más alto de monóxido de carbono se alcanzó a las 2 PM, un
promedio de 1-hora de 56 ppm, semejante a un día contaminado en la Ciudad de México. El
momento en que ocurrió el nivel más alto es en parte una función de una dirección de viento
favorable. Las concentraciones momentáneas más altas de monóxido de carbono que fueron
observadas (cuando el orificio de entrada se encontraba directamente en la columna de humo)
fueron aproximadamente 100 ppm.
8
CO (ppm) hourly average
60
50
Brickyard in Agua Prieta
30
Douglas background
CO (PPM)
40
20
10
0
Time
Date
1:00
07/21
8:00
07/21
16:00
07/21
1:00
07/21
7:00
07/22
15:00
07/22
23:00
07/22
7:00
07/23
15:00
07/23
23:00
07/23
7:00
07/24
Figura 6. Lecturas de monóxido de carbono por hora (en ppm) del 21 al 24 de julio, 2009.
Se observó humo negro denso y altos valores de CO al colocar leña nueva en el fuego.
Casi al final de la quema activa, después de las 5 PM, cuando ya no se estaba echando leña
nueva en el fuego y la fuente principal de fuego era el quemador de aceite vegetal residual, los
valores de monóxido de carbono disminuyeron y el promedio más alto de 1-hora fue de
aproximadamente 2 ppm.
Los niveles altos de monóxido de carbono parecen estar correlacionados con el humo
negro denso y el humo negro denso está correlacionado con poner leña fresca en el fuego. Si el
aire estuviera estancado (baja velocidad de viento) los niveles de monóxido de carbono de la
quema de leña con suficiente oxígeno podrían crear un peligro a la salud pública. El 22 de julio
del 2009, el viento estaba altamente variable debido a la actividad de tormentas convectivas
(llovió en el sitio del experimento a eso del mediodía) y el humo se dispersó rápidamente a
través del área. Cuando no se había puesto leña fresca en el fuego durante un período de al
menos 30 minutos y el combustible primario era el aceite vegetal residual, los niveles de
monóxido de carbono fueron bajos y no presentaron ningún peligro a la salud.
Experimento de diciembre
La variabilidad del viento durante el experimento del mes de julio hizo clara la necesidad
de obtener promedios de 5-minutos, y dicha práctica fue adoptada para el experimento del mes
de diciembre. Antes de encender el horno de ladrillos, el nivel testigo de CO en el sitio del
experimento era de 1 a 3 ppm, más alto que en el mes de julio, pero aún así por debajo de la
norma. A lo largo de las horas del día del 9 de diciembre (cuando las condiciones del viento eran
9
favorables para el monitoreo) solamente se utilizó leña como combustible y las concentraciones
de CO pico para intervalos de 5-minutos estuvieron cerca de 100 ppm. En la mañana del 10 de
diciembre, al descontinuar el uso de leña y encender los dos quemadores de aceite vegetal
residual, el valor pico más alto fue de 45 ppm (el valor anterior a cuando se encendieron los
quemadores fue de 65 ppm). Luego de reparar la válvula reguladora, la concentración de CO
disminuyó aún más y ya no excedió 26 ppm después de las 13:00 horas. Las condiciones de
viento durante la noche del 9 al 10 de diciembre no fueron favorables, por lo que los bajos
valores no son necesariamente una buena indicación de las concentraciones de CO en la columna
de humo. Los datos de CO para el experimento del mes de diciembre se muestran en la Figura 7.
<- Trailer inlet
<- Stand inlet
<-Trailer inlet
60
Kiln capped
80
Oil burners lit
100
<- Stand inlet
120
Fire lit 0630
5 Minute Average of CO (ppm)
140
<-Trailer inlet
5 Minute Average of Carbon Monoxide, Dec.8-10 2009
40
20
0
Julian day 342
Time 1605
342
2100
343
200
343
700
343
1200
343
1700
343
2200
344
300
344
800
344
1300
Figura 7. Datos de monóxido de carbono para intervalos de 5-minutos para el 8 al 10 de
diciembre, 2009. En el diagrama aparecen marcados las horas en que el orificio de entrada fue
cambiado del remolque a la plataforma, al igual que los eventos clave en el encendido del horno
de ladrillos.
Partículas finas (PM2.5)
La combustión incompleta de combustibles resulta en la producción de pequeñas
partículas de carbón negro (“hollín”), material parcialmente quemado si el combustible es sólido
(esto se conoce como “materia carbonizada”), y una variedad de partículas con compuestos
orgánicos. En el caso de la fabricación de ladrillos, las partículas finas de arcilla también se
encuentran presentes en el humo. Si las partículas son lo suficientemente pequeñas como para
10
penetrar en lo más profundo de los pulmones humanos, éstas pueden ocasionar una amplia
variedad de problemas de salud agudos y crónicos (asma, varias formas de enfermedad pulmonar
crónica obstructiva, enfermedad cardíaca, etc.). Debido a que las partículas menores de 2.5
micrómetros de diámetro pueden penetrar profundamente en los pulmones de los seres humanos,
en los Estados Unidos se ha establecido una norma basada en la salud para PM2.5. La norma
actual en los Estados Unidos para PM2.5 es un valor promedio de 35 μg/m³ (microgramos por
metro cúbico de aire) para períodos de 24-horas. Las unidades reportadas por el instrumento
DustTrak son mg/m³ en lugar de μg/m³, por lo que la conversión puede hacerse multiplicando los
valores obtenidos con el instrumento DustTrak por 1000.
Para el trabajo que se llevó a cabo en Agua Prieta, se utilizaron instrumentos DustTrak,
Modelo 8520, de TSI, Inc. El instrumento DustTrak detecta partículas en base a la dispersión de
luz producida cuando las partículas pasan enfrente de un pequeño rayo láser. Debido a que el
instrumento DustTrak es calibrado utilizando polvo del suelo, los resultados para partículas de
humo negro pueden contener un error sistemático. Sin embargo, al medir concentraciones muy
altas de PM2.5, estos errores sistemáticos son menores comparados con la concentración total.
Los problemas que ocurren al utilizar instrumentos basados en rayos láser son más que
compensados por su habilidad de poder manejar concentraciones de partículas extremadamente
altas, dimensiones pequeñas y portabilidad, y bajo consumo energético (la disponibilidad de
energía eléctrica fue un factor limitante en este estudio). Al igual que con las mediciones de
monóxido de carbono, la dirección del viento fue un factor en la medición de PM2.5. Durante la
quema activa, un instrumento DustTrak se colocó al este del horno de ladrillos y otro al norte del
horno de ladrillos, con orificios de entrada instalados aproximadamente a la misma altura que la
parte superior del horno de ladrillos y a una distancia horizontal de 5 metros desde la pared más
cercana del horno de ladrillos.
Experimento del mes de julio
Para el período de 12-horas de las 17:30 horas del 21 de julio a las 05:30 horas del 22 de
julio, la concentración promedio de PM2.5 fue de 20 μg/m³, la cual se toma como el valor testigo
para la zona del estudio cuando el suelo se encuentra seco. Hay dos calles no pavimentadas al
lado del sitio de trabajo, las cuales probablemente contribuyen a este nivel. La concentración
promedio de PM2.5 para un período semejante de las 17:30 horas del 23 de julio a las 05:30
horas del 24 de julio, pero luego que las calles fueron mojadas por la lluvia, fue de 13 μg/m³.
Ambos períodos arrojaron niveles de PM2.5 bastante por debajo de la norma estadounidense de
35 μg/m³.
Después de encender el fuego del horno de ladrillos, el valor promedio más alto de
PM2.5 para un período de 1-hora medido desde el instrumento DustTrak ubicado al este del
horno fue de 12,860 μg/m³ para el período de una hora que comenzó a las 14:00 horas del 22 de
julio. El promedio más alto de 5-minutos durante esa hora fue de 36,500 μg/m³ (10,000 veces el
valor de la norma de 24-horas). Para el instrumento DustTrak ubicado al norte del horno de
ladrillos a las 14:00 horas, el promedio de 1-hora fue 8,170 μg/m³ y el valor máximo de 511
minutos fue de 26,670 μg/m³. El tiempo era variable a esta hora del día debido al paso de una
tormenta convectiva a través de la zona. Estas son concentraciones muy adversas para la salud y
aun las exposiciones relativamente cortas al la columna de humo directa, presentan un riesgo
para la salud humana. Al igual que con el monóxido de carbono, las mayores concentraciones
ocurrieron cuando se produjo humo negro denso después de echar nueva leña al fuego.
Posteriormente en la tarde del día 22 de julio cuando se utilizó aceite vegetal residual como
combustible primario, las concentraciones de PM2.5 disminuyeron a un promedio de 1-hora de
18 μg/m³ en el DustTrak ubicado al este del horno de ladrillos. Las concentraciones en el
DustTrak ubicado al norte del horno de ladrillos a las 17:00 horas fueron aún menores, debido a
una dirección de viento proveniente del oeste. Los datos de PM2.5 del instrumento DustTrak
instalado sobre el remolque para el período completo del estudio se muestran en la Figura 8.
Datos más detallados de PM2.5 para el período de las 08:00 a las 18:00 horas del 22 de julio,
combinando los datos de los DustTraks del remolque y de la plataforma, se muestran en la
Figura 9.
PM2.5 (mg/m^3) on Trailer (E), July 21-24, 2009
40
PM2.5 (mg/m^3)
30
20
10
0
Time 17:29 22:29 3:34 8:39 13:44 18:47 23:52 18:43 23:48 4:53
Date 07/21 07/21 07/22 07/22 07/22 07/22 07/22 07/23 07/23 07/24
Figura 8. Datos de PM2.5 del instrumento DustTrak instalado sobre el remolque para el 21 al
24 de julio, 2009. Las unidades se presentan en mg/m³, en lugar de hacerlo en las comunidades
más comunes de μg/m³.
12
PM2.5 on Trailer (E) and Stand (N), July 22
40
Variable
Trailer PM2.5
Stand PM2.5
PM2.5 mg/m^3
30
20
10
0
8:00
8:54
9:54
10:54 11:54 12:54 13:54 14:54 15:52 16:52 17:52
7/22 time
Figura 9. Datos combinados de PM2.5 para los instrumentos DustTrak instalados sobre el
remolque y la plataforma para el 22 de julio, 2009.
Experimento del mes de diciembre
Como se mencionó anteriormente, los ladrillos en diciembre estaban mojados y tomó un
tiempo prolongado de quema con leña a una temperatura relativamente baja para eliminar el
exceso de agua como vapor (humo blanco, fue el término utilizado en repetidas ocasiones por los
ladrilleros el 9 de diciembre). No fue sino hasta la mañana del día 10 de diciembre que los
ladrillos estuvieron lo suficientemente secos como para empezar a utilizar aceite vegetal residual
como combustible. Los datos de PM2.5 para el período completo recabados con el instrumento
DustTrak del remolque, añadiéndose los datos del instrumento DustTrak de la plataforma para el
9 de diciembre, aparecen en la Figura 10. Este período en el que solamente se utilizó leña como
combustible se caracterizó, al igual que en el mes de julio, por concentraciones extremadamente
altas de PM2.5, con valores pico entre 4,000 y 6,000 µg/m³ (las unidades trazadas son mg/m³).
Durante el período de secado del 9 de diciembre, la meta fue no permitir que el horno de ladrillos
se calentara tanto como para dañar los ladrillos mojados, por lo que la intensidad del fuego fue
menor que cuando se utilizó leña durante el experimento del mes de julio. Además, el
combustible utilizado en diciembre eran leños de álamo y ramas, en lugar de pedazos de madera
suave de paletas, que fue lo que se utilizó en su mayoría durante el experimento del mes de julio.
13
PM 2.5, Trailer (E) and Stand (N) combined, Dec. 8-10, 2009
6
Variable
trailer
stand
PM 2.5, mg/m^3
5
4
3
2
1
0
59
59
59
59
59
59
30
30
30
30
30
5: Time
5:
5:
5:
5:
5:
1:
1:
1:
1:
6:
5
1
3
5
1
3
5
1
3
5
1
:
:
:
:
:
:
:
6:
1:
7:
2:
15
11
21
16
11
21
17
12/8
12/9
12/10
Figura 10. Datos de PM2.5 para intervalos promedio de 5-minutos del instrumento DustTrak
instalado sobre el remolque, con la superposición de datos del instrumento DustTrak instalado
sobre la plataforma el 9 de diciembre.
Datos más detallados del instrumento DustTrak colocado en la parte norte del sitio el 10
de diciembre, al utilizarse los quemadores de aceite, aparecen en la Figura 11. Cuando dejó de
funcionar la válvula reguladora del flujo de aceite, las concentraciones de PM2.5 alcanzaron
entre 4,000 y 8,000 µg/m³, tan alto como cuando se utilizó leña como combustible. Luego de
reparar la válvula, las concentraciones de PM2.5 disminuyeron hasta 1,000 a 2,000 µg/m³. El
valor alto de PM2.5 después de dejar de usar los quemadores y cuando se empezó a tapar el
horno de ladrillos se debió al polvo generado por varios obreros que echaban tierra con palas
sobre las placas metálicas colocadas en la parte superior del horno de ladrillos.
14
PM2.5 DustTrak on stand to north, Dec. 10, 2009
Period when oil burners were in use
14
<
Regulator v alv e problems
>
< Clean burn period >
8
6
4
<- Kiln capping started
10
<- Valv e failed
PM2.5 (mg/m^3)
12
2
0
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
:4
:4
:4
:4
:4
:4
:4
:4
:4
:4
:4
5
5
5
5
5
5
5
5
5
5
0
:4
:1
:4
:1
:4
:1
:4
:1
:4
:1
:5
15
15
14
14
13
13
12
12
11
11
10
Time
Figura 11. Datos de PM2.5 para intervalos de promedio de 5-minutos obtenidos con el
instrumento DustTrak instalado sobre la plataforma en la parte norte del sitio durante el
período en que los dos quemadores de aceite estaban siendo utilizados el 10 de diciembre del
2009. También se muestran los períodos durante los cuales no estaba funcionando la válvula
reguladora y cuando ésta fue reemplazada.
Conclusiones
Al utilizar aceite vegetal residual como combustible para el horno de ladrillos con
quemadores apropiadamente diseñados y operados, se logra una reducción significativa tanto en
la concentración de monóxido de carbono como de partículas finas. Si se pudiera convencer a
otros ladrilleros a utilizar aceite vegetal residual (y pudiera entrenárseles en el uso de los
quemadores) y si hubiera un suministro suficiente de dicho aceite, entonce podrían realizarse
mejores sustanciales en la calidad del aire en comunidades donde se fabrican ladrillos, al mismo
tiempo que se permite la producción de ladrillos de alta calidad.
Varios factores son importantes para el uso apropiado de aceite vegetal residual. Los
quemadores deberán ser operados de manera adecuada y el ángulos de reposo de los quemadores
en las aperturas de las cámaras de combustión es importante para poder sostener la llama sin
tener que añadir más combustible. La regulación del flujo del aceite, afectando la proporción
aire/combustible, es crítica para poder reducir las emisiones de CO y PM2.5. Los fabricantes de
ladrillos que utilicen estos quemadores deberán tener suficiente conocimiento sobre la manera en
que están hechos, para poder repararlos, si surge la necesidad. La calidad del aceite también es
importante, ya que parte del aceite disponible en diciembre estaba lleno de agua.
15
Además del uso de aceite vegetal residual, hay varias características de los métodos
utilizados por el Sr. Barba que ayudan a reducir la contaminación del aire producida por el horno
de ladrillos. El uso de una base permanente con cámaras de combustión de gran tamaño ayuda a
aumentar la proporción aire/combustible. Además, al tapar el horno de ladrillos después de la
quema activa, se reduce ampliamente la cantidad de partículas finas emitidas durante la fase de
fuego lento.
16