Maestría en Ciencias

Mención: Gestión Ambiental

Proyecto de Tesis:

IMPACTO AMBIENTAL PRODUCIDO POR UNA CALERA EN EL DISTRITO

DE BAÑOS DEL INCA

Por:

Giovanna Madeleyne Martínez Molina

Asesor:?????????????

Cajamarca, Perú

Enero del 2011

IMPACTO AMBIENTAL PRODUCIDO POR UNA CALERA EN EL DISTRITO

DE BAÑOS DEL INCA

RESUMEN

En el distrito de Baños del Inca, Cajamarca, existen aproximadamente 5 caleras, entre for-

males e informales, las cuales probablemente están causando un efecto ambiental conside-

rable, principalmente, por las emanaciones de polvo. Sin embargo, no existen estudios so-

bre los impactos hacia el ambiente, de modo que permitan proponer medidas de corrección

o mitigación. El presente proyecto de investigación constituye un estudio de caso, cuyo

objetivo es caracterizar las emanaciones de polvo y estimar la magnitud del impacto sobre

las personas, los animales y las plantas que produce la calera “J & S Hermanos”, ubicada

en el Caserío la Victoria de Otuzco, del distrito de Baños del Inca, departamento de Caja-

marca. La Hipótesis es que las emanaciones de polvo de la calera “J & S Hermanos”, están

causando impacto ambiental de consideración sobre las personas, los animales y las plantas,

por las características físicas del polvo y las condiciones ecológicas del sitio. Se evaluarán

las características físicas y demográficas del entorno de la calera. El polvo será caracteriza-

do a través de muestras de aire concentrado y filtros de fibra de vidrio, para luego ser anali -

zados mediante gravimetría. Se evaluarán PST (partículas solidas totales), PM10 y PM2.5.

Así mismo, se evaluará el área impactada por la calera, mediante observación directa y se

aplicarán encuestas a las familias del área de influencia.

Palabras clave: Minería no metálica, caliza, impacto ambiental

I. PROBLEMA DE LA INVESTIGACION

1.1. Planteamiento del problema

La expansión que durante los últimos años registra en el mundo la explotación de minera-

les no-metálicos, es un hecho que marca una tendencia económica de evidente importancia,

fundamentalmente en las cercanías a zonas urbanas (Ministerio de Energía y Minas 2005).

En el Perú alcanzó un período de fugaz bonanza económica durante la primera etapa de la

Era Republicana con la explotación intensiva de los depósitos de guano de las islas. La mi-

nería no-metálica nacional siguió desarrollándose con ritmo muy lento, en contraste con el

auge experimentado por la rama de los minerales metálicos (Ministerio de Energía y Minas

2005).

La piedra caliza es una roca sedimentaria compuesta principalmente por carbonatos de

calcio, carbonatos de magnesio e impurezas. El carbonato más abundante en la piedra caliza

es el carbonato de calcio (CaCO3), que se halla en diferentes formas como calcita, aragonita

que es una variación de la calcita (Montaluisa y Tipan 2008).

La cal es el más ancestral y al mismo tiempo el más actual de los productos químicos co-

nocidos y utilizados por el hombre en todo el mundo (Montaluisa y Tipan 2008).

Toda actividad minera genera riesgos ambientales, en especial si dicha actividad se desarro-

lla dentro de zonas de expansión urbana, por cuanto, dichas áreas son altamente vulnera-

bles, y ponen en peligro el equilibrio del ecosistema, el cual será empleado en un futuro

para proyectos de desarrollo urbano (Ministerio de Energía y Minas 2005).

Los impactos ambientales más importantes generados por la operación minera a cielo

abierto y la trituración y cribado de materiales son el cambio de uso de suelo, la generación

de polvo, el ruido y las vibraciones generadas por las voladuras y el movimiento de maqui-

naria pesada, así como el impacto antropogénico, riesgo a la salud principalmente de tipo

respiratorio (Bojorquez y Tapia 1989).

En la Región de Cajamarca los recursos mineros se estiman aproximadamente en sete-

cientas mil hectáreas, incluyendo denuncios mineros metálicos y no metálicos, como la

caliza, de la cual se cuenta con una gran cantidad de yacimientos. Actualmente, existe un

número de 76, ocupadas por pequeñas empresas de extracción de piedra caliza llamadas

“Caleras” las cuales con sus campos, extracción y caminos polvorientos avanzan en sus

actividades sin percatarse del gran daño ambiental y forestal que están causando con sus

actividades (Ministerio de Energía y Minas 2005).

Los efectos negativos que la actividad calera está produciendo es un mal invisible, que

solo por las mañanas se puede notar en los techos y patios de las casas. Los residuos de cal

que bañan los patios donde se muele, empaca o almacena la cal, produce el proceso de po-

lución ambiental, el cual es producido por los vientos que por las madrugadas contribuye a

elevar este polvillo fino.

Nótese los caminos atestados de cal y polvo blanco. El impacto, por pequeño que sea,

tiene grandes consecuencias: Por ejemplo, una calera puede enviar al aire hasta 3 veces la

cantidad que pueda emitir la actividad cementera.

Lamentablemente, las caleras, por lo general, no poseen un Estudio de Impacto Ambien-

tal y no ejecutan acciones que mitiguen el impacto ambiental producido. Los propietarios

defienden su presencia. Uno de los impactos más relevantes que causan las caleras es sobre

el Aire. De este modo, se degrada gradualmente su calidad. Otro impacto es Antropogéni-

co directo, porque causa daño al sistema respiratorio, además de alteraciones físicas y psi-

cológicas debido al ruido generado. Además las operaciones de las caleras producen resi-

duos y humo como producto de la quema de la piedra caliza.

En el distrito de Baños del Inca, existen aproximadamente 5 caleras, entre formales e in-

formales, las cuales probablemente están causando un efecto ambiental considerable, prin-

cipalmente por las emanaciones de polvo. Sin embargo, no existen estudios de medición de

los impactos, de modo que se puedan proponer medidas de corrección o mitigación. En este

sentido, en la presente investigación se realiza un estudio de caso, sobre una calera, cuyos

resultados pueden servir de referente sobre lo que probablemente está sucediendo en el con-

junto.

1.2. Formulación del Problema de Investigación

¿Cuál es la magnitud del impacto ambiental producido por el polvo que emana la calera

“J & S Hermanos”, en el distrito de Baños del Inca, Cajamarca?

1.3. Justificación de la Investigación

En el departamento de Cajamarca, se cuenta con grandes extensiones de Piedra Caliza,

que es materia prima para las caleras, las cuales, en su mayoría, usan hornos artesanales con

tecnología tradicional y sin asesoramiento profesional. Esto conlleva a que los impactos

ambientales sean aún mayores. En esta situación es necesario que los propietarios de las

caleras conozcan los impactos ambientales que ocasionan con sus explotaciones y tiendan a

mejorar su tecnología. Así mismo, es necesario que se respeten las normas ambientales y se

pongan en práctica las medidas de corrección y mitigación establecidas.

Debido a que no existen trabajos previos sobre los impactos ambientales generados por

las Caleras y sabiendo que estas siguen incrementándose sin tomar ninguna medida de cui-

dado del medio ambiente, se propone el presente trabajo de investigación, para conocer e

informar el impacto ambiental que vienen generando. Así mismo, la metodología servirá

como guía para otro tipo de investigaciones. También será de utilidad para estudiantes, in-

vestigadores y autoridades.

1.4. Delimitación de la Investigación

La investigación se realizara en la calera “J & S Hermanos”, ubicada en el Caserío la Vic-

toria de Otuzco, Distrito de Baños del Inca, Provincia de Cajamarca, Región Cajamarca,

con una capacidad de Producción de 40 t/día, contando con 20 trabajadores.

El tiempo necesario para la ejecución de la investigación es de abril 2011 hasta enero

2012.

Sólo se analizará el impacto producido por el polvo que emana la calera, en el proceso de

producción.

II. MARCO TEORICO

OJO: el 2,1 debe ser el primer capítulo de tu marco teórico, no puede estar fuera

2.1. Antecedentes sobre impacto ambiental de las caleras

Sobre las industrias extractivas, el actual desarrollo económico a nivel mundial dio lugar

a que el este sector industrial sea el más relacionado con el deterioro del medio ambiente y

el mayor contribuyente de la contaminación en sus diversas formas, dando lugar a que en

los últimos años se experimente la urgente necesidad de realizar estudios de evaluación de

impactos ambientales, creación de leyes de protección, así como la creciente necesidad de

que se cumplan las mismas.

En Bolivia en el departamento de Sucre, se Realizó un Diagnostico Ambiental de las

Industrias de Producción de Cal en el municipio de Sucre el año 2009, del diagnostico reali-

zado concluyen básicamente que la mayoría de Caleras utilizan tecnología convencional

artesanal.

De las encuestas que realizaron a las familias detectan que perciben principalmente la

contaminación por el polvo (partículas solidas) y solamente a la mitad de familias le intere-

sa contar con información para ver si esta contaminación puede dañar su salud. Del mues-

treo y medición de concentración de contaminantes, dedujeron que la concentración de PST

(partículas solidas totales), así como las PM10, exceden los límites permisibles, causando

contaminación atmosférica y efectos a la salud principalmente respiratorio.

Concluyendo que es necesaria la difusión de información , relativa a la contaminación de

este tipo de industrias y sus recomendaciones ambientales mediante un programa de Educa-

ción con Spot, jingle, trípticos, resumen informativo y la presentación de la propuesta del

Plan Estratégico de Gestión orientado a la reducción de contaminantes y adecuación am-

biental de estas industrias (Ajhuacho Lopez 2009).

Ojo: si usas los dos apellido de los autores, esa forma tienes que aplicarla en todos los ca -

sos, de lo contrario usa sólo el primer apellido

CAPITULO I

LA MINERÍA NO METÁLICA EN EL PERU

En el Perú alcanzó un período de fugaz bonanza económica durante la primera etapa de la

Era Republicana con la explotación intensiva de los depósitos de guano de las islas, la mi-

nería no-metálica nacional siguió desarrollándose con ritmo muy lento, en contraste con el

auge experimentado por la rama de los minerales metálicos.

El potencial marca una nueva etapa en la creciente importancia de esta industria al desa-

rrollo nacional (Ministerio de Energía y Minas 2005).

Según el Ministerio de Energía y Minas, el Perú produjo más de 13 millones de toneladas

de minerales no metálicos en el 2005, registrando un crecimiento de 30% respecto al 2004.

Los sectores de destino tradicionales de los minerales no metálicos en el Perú han sido el

sector construcción y las industrias de materiales de construcción, de cerámica y, en menor

grado, la de fertilizantes y químicos. De allí que dentro del rubro «sector manufacturero no

metálico» la estadística oficial haya reunido las industrias del cemento, vidrio y cerámica y

que la mayor parte de minerales no metálicos destinados a la manufactura esté destinado a

estas industrias.

Según el Banco Central de Reserva, el sector construcción registró en el 2006 un creci-

miento de 14,7% con respecto al año anterior impulsado por el incremento de las activida-

des de autoconstrucción, las obras de infraestructura pública, la edificación de centros co-

merciales, de viviendas y de oficinas, lo que se tradujo en una mayor expansión de la manu-

factura de productos no metálicos.

Sin embargo, no obstante el éxito manifiesto del sector no metálico en el Perú asociado a

la construcción y al aumento de la demanda interna, la minería e industria no metálica de-

bería apostar por generar valor agregado en los productos actualmente demandados a nivel

internacional para consumo industrial, apuntando en ese sentido al sector externo e invir-

tiendo en plantas de beneficio que agregan valor a lo extraído.

1.1. Producción de la Minería No Metálica en el Perú

Los productos mineros no metálicos con mayor volumen de producción (más de 100

mil toneladas) en el Perú son: caliza, hormigón, sal común, arena, arcilla, puzolana y

boratos (incluyendo ulexita). De los minerales que conforman este grupo, los de mayor

producción en el año 2005 fueron la caliza que representa el 53% de la producción mi-

nera no-metálica y el hormigón que representa el 13% de la misma. Otros productos que

registraron una importante producción fueron la sal común (cerca de1,5 millones de

toneladas) y la arena gruesa y fina (800 mil toneladas) (Agencia de Promoción de la

inversión Privada, 2007).

OJO: las tablas o cuadro, no llevan líneas horizontales no verticales, sólo las del enca-

bezado- te doy un ejemplo (ver separata sobre ayudas para la redacción)

El símbolo de tonelada en t (minúscula y sin punto).

Cuadro 1 Producción minera no metálica, 1° Grupo (TM)

Productos 2005 % del totalCaliza 7 252

29353,49

Hormigón 1 710 497

12,61

Sal Común 1 494 898

11,02

Arena (Gruesa/Fina)

800 607 5,90

Arcilla/Arcilla refr. 419 715 3,10Yeso 334 595 2,47Puzolana 190 327 1,40Boratos y Ulexita 147 463 1,09

Fuente: Ministerio de Energia y Minas.

Dentro de los productos de mediana producción (entre 10 y 100 mil toneladas),

los minerales que registraron un mayor volumen de producción en el 2005 fueron el

sílice (más de 88 mil toneladas) y carbón (29 mil toneladas). Otros minerales que

registraron una importante producción fueron: pizarra (más de 21 mil toneladas);

piedra (más de 15 mil toneladas) y bentonita (cerca de 15 mil toneladas).

Las cinco empresas más importantes de explotación de minerales no metálicos en

el Perú en el 2005 fueron: Cementos Lima S.A., con un volumen de producción

aproximado de 4 millones de toneladas explotando principalmente caliza, puzolana

y yeso; Unión de Concreteras S.A. (1,3 millones de toneladas) especializándose en

la explotación de hormigón; Cemento Andino S.A. (1,2 millones de toneladas) que

explotó básicamente caliza y yeso; YURA S.A. ( 850 mil toneladas) que explotó

caliza, puzolana, pizarra y yeso y Cementos Pacasmayo (835 mil toneladas) que

explotó arcilla, arena gruesa y fina y caliza (Agencia de Promoción de la inversión

Privada, 2007).

Cuadro N° 2Principales empresas explotadoras de minerales no metálicos

Empresa Producción (TM)Cementos Lima S.A. 4 033 817Unión de Concreteras S.A. 1 345 633Cemento Andino S.A. 1 267 213Yura S.A. 850 278

Cementos Pacasmayo S.A.

835 375

Fuente: Ministerio de Energia y Minas

.

Las tres empresas más importantes de explotación de caliza en el Perú en el 2005

fueron: Cementos Lima S.A., con un volumen de producción que asciende a 3,9

millones de toneladas, seguido de Cemento Andino (1,2 millones de toneladas) y

Cementos Pacasmayo con alrededor de 700 mil toneladas.

Cuadro N° 3Principales empresas explotadoras de caliza

Empresa Producción (TM)Cementos Lima S.A. 3 924 374Cemento Andino S.A. 1 231 716Cementos Pacasmayo S.A.

708 933

Fuente: Ministerio de Energia y Minas.

CAPITULO II

MARCO LEGAL DE LA MINERIA NO METALICA EN EL PERU

Constitución Política del Perú.

El Artículo 2°, inciso 22 declara el derecho de toda persona a gozar de un ambiente

equilibrado y adecuado al desarrollo de su vida.

Según el Artículo 66° de la Constitución Política, los recursos naturales renovables y

no renovables son patrimonio de la Nación. El Estado es soberano en su aprovecha-

miento. Mediante la Ley Orgánica (Ley N° 26821) para el Aprovechamiento Sostenido

de los Recursos Naturales, se fijan condiciones para su uso y cesión a particulares.

El Artículo 67° manifiesta que el Estado determina la política nacional del ambiente y

promueve el uso sostenible de los recursos naturales.

Ley Nº 28611 Ley General del Ambiente.

La Ley General del Ambiente, señala que toda persona tiene el derecho irrenunciable

a vivir en un ambiente saludable, equilibrado y adecuado para el pleno desarrollo de la

vida, y el deber de contribuir a una efectiva gestión ambiental y de proteger el ambiente,

así como sus componentes, asegurando particularmente la salud de las personas en for-

ma individual y colectiva, la conservación de la diversidad biológica, el aprovechamien-

to sostenible de los recursos naturales y el desarrollo sostenible del país.

A continuación se citan los artículos más relevantes de la Ley General del Ambiente

que orientan y enmarcan la elaboración de la DIA:

Título Preliminar: Derechos y Principios

Artículo IX: Del principio de responsabilidad ambiental

El causante de la degradación del ambiente y de sus componentes, sea una persona

natural o jurídica, pública o privada, está obligado a optar inexcusablemente las medi-

das para su restauración, rehabilitación o reparación según corresponda o, cuando lo

anterior no fuera posible, a compensar en términos ambientales los daños generados, sin

perjuicio de otras responsabilidades administrativas, civiles o penales a que hubiera

lugar.

Título I: Política Nacional del Ambiente y Gestión Ambiental

Capítulo 2: Política Nacional del Ambiente

Artículo 9°: del Objetivo

Tiene por objetivo mejorar la calidad de vida de las personas, garantizando la existen-

cia de ecosistemas, saludables, viables y funcionales en el largo plazo; y el desarrollo

sostenible del país, mediante la prevención, protección y recuperación del ambiente y

sus componentes.

Artículo 25º: De los Estudios de Impacto Ambiental

Los Estudios de Impacto Ambiental (EIA) son instrumentos de gestión que contienen

una descripción de la actividad propuesta y de los efectos directos o indirectos previsi-

bles de dicha actividad en el medio ambiente físico y social, a corto y largo plazo, así

como la evaluación técnica de los mismos.

Deben indicar las medidas necesarias para evitar o reducir el daño a niveles tolerables.

Título II: De los Sujetos de la Gestión Ambiental

Capítulo 3: Población y Ambiente

Artículo 66º: De la salud ambiental

La prevención de riesgos y daños a la salud de las personas es prioritaria en la gestión

ambiental. Es responsabilidad del Estado, a través de la Autoridad de Salud y de las

personas naturales y jurídicas, dentro del territorio nacional, contribuir a una efectiva

gestión del ambiente y de los factores que generan riesgos a la salud de las personas.

TÍTULO III, INTEGRACIÓN DE LA LEGISLACIÓN AMBIENTAL

Capítulo 3: Calidad Ambiental

Artículo 113º: De la calidad ambiental

Toda persona natural o jurídica, pública o privada, tiene el deber de contribuir a pre-

venir, controlar y recuperar la calidad del ambiente y sus componentes.

Otras normas legales.

Ley de Formalización y Promoción de la Pequeña Minería y Minería Artesanal, Ley N°

27651.

D.S. Nº 014-92-EM . TUO de la ley General de minería.

D.S. Nº 018-92-EM. Reglamento de procedimientos mineros.

D.L.Nº 1040-Modifica la Ley de formalización de la pequeña minería.

Reglamento para la Protección Ambiental en Actividades Minero Metalúrgico, Decreto

Supremo Nº 315-96-EM/VMM.

D.S. Nº 013-2002-EM. Reglamento de la Ley de formalización de pequeña minería.

Reglamento de la ley N° 27651- Ley de Formalización y Promoción de la Pequeña Mi-

nería y Minería Artesanal, D.S. N° 005-2009-EM.

Decreto Supremo Nº 074-2001-PCM, Aprueban el Reglamento de Estándares Naciona-

les de Calidad Ambiental del Aire.

Decreto Supremo Nº 085-2003-PCM, Aprueban el Reglamento de Estándares Naciona-

les de Calidad Ambiental para el Ruido.

Ley general de los Residuos Sólidos. Ley Nº 27314.

Decreto Supremo Nº 005-2009-EM, que deroga el D:S: Nº 013-2002-EM.

Ordenanza Regional Nº 028-2008.GRSM/CR-reglamento de fiscalización de las activi-

dades de la pequeña minería.

Ley Nº 29338- Ley general de los recursos hídricos.

Reglamento de seguridad e higiene minera.

R.M. Nº 550-2006-MEM/DM.

CAPITULO III

LA PIEDRA CALIZA

La piedra caliza es una roca sedimentaria compuesta principalmente de carbonatos de

calcio, carbonatos de magnesio e impurezas.

El Carbonato más abundante en la piedra Caliza es el carbonato de Calcio (Ca CO3), que

se halla en diferentes formas como calcita, aragonita que es una variación de la calcita for-

mada a altas temperaturas, la estructura cristalina es diferente, como mineral metamorfórico

en forma de mármol y es a menudo parte del cemento natural en las piedras areniscas.

Figura 1. Se presenta de la manera en que se encuentra la piedra caliza en

la naturaleza

Figura 1. Piedra Caliza

3.1. Origen

Tanto por su origen como por su estructura pueden diferenciarse varios tipos:

De origen orgánico: Formada por acumulaciones de restos calizos de seres

vivos como conchas de moluscos, caparazones de foraminíferos, esqueletos de

corales, etc.

De origen detrítico: Resultado de la acumulación y compactación de barros

calizos.

De origen químico: Formada por la precipitación de carbonato de calcio (CO3-

Ca).

3.2. Composición Química

La mayoría de los carbonatos a parte de los carbonatos de los metales alcalinos

son poco solubles en agua. Debido a esta característica son importantes en geoquí-

mica y forman parte de muchos minerales y rocas.

La caliza está formada de una serie de compuestos químicos, en el que la presencia

de los carbonatos de calcio y de magnesio es más significativa, a continuación se

presente los principales componentes de la caliza:

Carbonato de calcio (CaCO3)

Carbonato de magnesio (MgCO3)

Sílice (SiO 2)

Alúmina (Al 2O3)

Óxido de hierro (Fe2O3)

Óxido de potasio (K2O)

Oxido de sodio (Na2O)

La piedra caliza en la industria es tratada como calizas de alto contenido de cal-

cio y calizas dolomíticas.

Las calizas con alto contenido de calcio contienen un porcentaje de carbonato

de calcio entre el 97 - 99% y un porcentaje de impurezas de entre el 1 al 3 %.

Las calizas dolomíticas contienen un 40 - 43 % de magnesita y un porcentaje

de impurezas de entre el 1 al 3 %.

3.3. Características Físicas

Las características físicas están en función de los porcentajes de carbonatos, im-

purezas, etc; presentes en la piedra caliza.

La tabla 4. presenta las características físicas de la piedra caliza.

Característica físicas de la piedra caliza

Porosidad Dureza

(Moh´s)

Gravedad

específica

Densidad

(kg/m3)

Coloración

0.3%-12% 2 - 4 2.65 -2.75 2000-2800 Gris-color

canela

Fuente: SPIROPU LOS J.Small Scale Production of Lime for Building

El estudio y análisis de las propiedades físicas son de gran importancia en la obtención

del producto final. Por ejemplo la caliza con alta porosidad produce un rápido régimen de

calcinación y se obtiene cal viva mucho más reactiva. (SPIROPULOS J.Small Scale Pro-

duction of Lime for Building, Deutsche Gesellschaft, 1985).

CAPITULO IV

ESTUDIO DE LA CAL

La cal es el producto que se obtiene de la calcinación de la piedra caliza por debajo de

la temperatura de descomposición del óxido de calcio. En este estado se denomina cal

viva u óxido de calcio.

Existen varios tipos de cal las cuales se presentan a continuación:

CAL VIVA: Es el material obtenido de la calcinación de la piedra caliza que al des-

prender anhídrido carbónico a 1000ºC aproximadamente, se transforma en óxido

de calcio. La cal viva debe ser capaz de combinarse con el agua, para transformarse de

óxido a hidróxido y una vez apagada (hidratada), se aplique en la construcción, princi-

palmente en la elaboración del mortero de albañilería.

CAL HIDRATADA: Se conoce con el nombre comercial de cal hidratada a la espe-

cie química de hidróxido de calcio, la cual es una base fuerte formada por el metal

calcio unido a dos grupos hidróxidos.

El óxido de calcio al combinarse con el agua se transforma en hidróxido de calcio.

CAL HIDRAULICA: Cal compuesta principalmente de hidróxido de calcio, Silica

(SiO2) y alúmina (Al2O3) o mezclas sintéticas del agua.

(www.quiminet.com.mx/sh9/sharmRsDFarmaasd.htm)

CAPITULO V

PROCESO PRODUCCION DE LA CAL

La producción de cal está basada disociación de caliza con alto contenido de calcio y la

caliza dolomítica.

Para la obtención de la cal es necesario que la caliza pase por un proceso termoquímico, el

cual consta de combustión de combustible, transferencia de masa y de calor y la transfor-

mación química de la materia prima.

Las tablas 3 y 4 presentan los elementos químicos presentes en la caliza y de alto con-

tenido de calcio y la caliza dolomítica respectivamente.

A continuación se presenta las reacciones químicas necesarias para la producción de

cal de acuerdo a la naturaleza de la materia piedra caliza.

Primera reacción:

Obtención de cal con alto contenido calcio.

Reacción producida a 900°C aproximadamente, dependiendo del tipo de piedra caliza

CaCO3+ calor → CaO + CO2

Tabla 5. Elementos en presentes en la disociación de la caliza

con alto contenido de calcio

Notación de los elementos presentes en la reacción

CaCO3 Carbonato de calcio (Piedra caliza)

CaO Cal viva

CO2 Dióxido de carbono

Fuente: Edison Montaluisa y Henry Tipán

Segunda reacción

Obtención de cal dolomítica

Reacción producida a aproximadamente 750°C

Ca CO3 • MgCO3+ calor → CaO • MgO+2CO2

Tabla 4. Elementos presentes en la disociación de la caliza dolomítica

Notación de los elementos presentes en la reacción

CaMgCO3 Piedra caliza dolomítica

CaCO3 Carbonato de calcio ( Producto de la reacción)

MgO Oxido de magnesio

CO2 Dióxido de carbono

Fuente: Edison Montaluisa y Henry Tipán

En las reacciones presentadas anteriormente generalmente están presentes porcen-

tajes de impurezas los cuales están en función del lugar de explotación de los yacimientos

de piedra caliza.

5.1. Etapas de Producción de la Cal

Los procesos para la obtención de la cal, están descritos brevemente a continua-

ción:

Extracción: Se desmonta el área a trabajar y se lleva a cabo el descapote, posterior-

mente se barrena aplicando el plan de minado diseñado, se realiza la carga de

explosivos y se procede a la voladura primaria, monitoreo, tumbe y rezagado,

carga y acarreo de la piedra caliza extraída hacia la planta de trituración. La figura

4 muestra la manera como se extrae la piedra caliza desde las minas.

Figura 4 Extracción de la piedra caliza

Trituración: En la etapa de trituración la piedra caliza es fragmentada de forma ma-

nual utilizando combos, en trozos de distintos tamaños principalmente grandes y pe-

queños, esta operación se realiza aproximadamente durante cuatro días. Es fragmenta-

da de esta forma con la finalidad de garantizar la calcinación total de la materia prima.

FIGURA 5 - Piedra caliza triturada lista para meter al horno

Calcinación: La etapa de calcinación es la etapa más importante para obtener la Cal

viva. Luego de ser fragmentada, la piedra caliza es introducida en un horno donde el

CO3Ca se descompone por la acción del calor a una temperatura de cocción o calci-

nación en promedio de 980 ºC, dando como resultado carbónico CO2 que es un gas

que se desprende junto con los otros gases del combustible, quedando como produc-

to el óxido de calcio CaO o cal viva. Esta etapa dura en promedio 50 horas.

El CaO es un producto sólido, de color blanco, amorfo aparentemente.

FIGURA 6 - Horno de calcinación de la piedra caliza

Enfriamiento: La etapa de enfriamiento se realiza luego de la calcinación. La cal viva

se enfría en el mismo horno por un tiempo de 2 a 3 días, pues al cocer a temperaturas

tan altas es imposible retirarlo inmediatamente.

FIGURA 7 - Cal viva enfriando dentro el horno

Molienda: En esta etapa la cal viva es introducida a una máquina de molienda para

reducir los trozos cocidos de cal a un tamaño mínimo y uniforme. Esta etapa se hace

de forma continua hasta terminar de moler toda la cal viva obtenida con una duración

promedio para cada carga de 10 min.

FIGURA 8 - Cal viva molida

Hidratación: La etapa de hidratado se realiza con la finalidad de obtener cal apaga-

da o hidratada y se realiza de la siguiente manera:

Se colocan los terrones de cal viva en una máquina mezcladora, primero se introduce la

cal viva molida e inmediatamente se agrega agua y ambas son mezcladas mecánica-

mente por un tiempo aproximado de 15 min. Esta operación es continua y se realiza

hasta terminar con toda la cal viva sacada del horno.

La reacción que se produce es la siguiente:

CaO + H2O = Ca (OH)2 + Calor

Produciéndose hidróxido cálcico Ca(OH)2 o cal apagada, desprendiéndose calor, pul-

verizándose la cal y aumentando considerablemente de volumen aparente. Se produce

calor de tal forma que toda el agua es absorbida por la cal, obteniendo un producto de

un cuerpo sólido, blanco, amorfo, polvoriento.

FIGURA 9 - Mezcladora donde se hidrata la cal

Las cales vivas puras reaccionan vigorosamente desprendiendo calor considerable,

mientras que las cales impuras se hidratan lentamente, o solo después que los terrones

son triturados.

Comúnmente se producen tres formas de cal hidratada:

Hidrato seco: Un polvo fino seco formado añadiendo agua suficiente para apagar la cal,

que es secada por el calor generado.

Lechada de cal: Hecha de cal viva apagada con agua en exceso y agitándola

bien, formando una suspensión lechosa.

Pasta de cal: Una masa viscosa formada por el asentamiento de los sólidos de la lechada

de cal.

La forma más común es el hidrato seco, que es muy adecuado para almacenar en

silos o bolsas herméticas y fáciles de transportar. La pasta de cal, que es un excelente

material de construcción, puede ser guardada indefinidamente bajo condiciones

húmedas. La lechada de cal generalmente es producida conjuntamente con otras industrias

de procesamientos.

En pequeñas fábricas de cal, el apagado usualmente se realiza a mano, sobre plataformas

para producir un hidrato seco o tanques pocos profundos para hacer pasta de cal.

Aunque la hidratación de la cal viva es un proceso simple, debe realizarse con especial

cuidado, por ejemplo, ver que toda la cal viva esté completamente apagada. Las piezas que

se hidratan muy lentamente y que no se detectan, pueden causar serios problemas poste-

riormente.

Cernido: Una vez hidratada la cal pasa al proceso de cernido o tamizado, realizado

de forma manual cargando la cal con palas a la cernidora, con el fin de obtener un

tamaño uniforme y fino que será el producto final de la cal hidratada. Esta operación

es continua hasta terminar con toda la cal hidratada.

FIGURA 10 - Cernidora de mallas con cal hidratada

Envasado: El envasado es la etapa final del proceso, se realiza anual-

mente de la siguiente manera: El operario llena con cal hidratada las

bolsas, luego las pesa y las cierra, almacenándolas hasta el momento

de su comercialización (Ajhuacho Lopez 2009).

Figura 11 Almacenamiento de la cal

Fuente: Diagnostico Ambiental de Cal Sucre 2009

CAPITULO VI

USOS DE LA CAL EN LA INDUSTRIA

5.1. Producción de Acero

En el campo metalúrgico, la cal "viva" encuentra su usos más extensos como fundente en

la purificación del acero, y en la oxigenación básica de hornos, tanto en los de corazón

abierto, como en los hornos eléctricos, por lo que es empleada exclusivamente como un

fundente en la oxigenación básica y también usualmente en hornos eléctricos en lugar de

piedra caliza.

La cal es particularmente efectiva en remover fósforo, azufre y sílice y, en menor propor-

ción, manganeso. Generalmente, como el contenido de fósforo del mineral de hierro aumen-

ta, el consumo de cal viva para extraer el fósforo como fosfato de calcio de la escoria, tam-

bién se incrementa en forma proporcional.

5.2. Productos de Acero

En los productos del acero la cal se usa para el alambre estirado, actuando como lubricante

cuando las varillas de acero son estiradas por medio de dados en la fundición de lingotes y

escorias de altos hornos, donde un revestimiento encalado sobre los moldes previene

adherencias. También es empleada en la neutralización de ácido sulfúrico basado en lico-

res de desecho, en los que las sales de hierro también son precipitadas para prevenir la conta-

minación de aguas. Después de un lavado con ácido, los productos de acero frecuentemen-

te son sometidos a un baño de cal para neutralizar los últimos rastros del ácido adherido al

metal.

5.3. Industria Alimenticia

Industrias Lechera.- En la industria lechera, se usa tanto la cal hidratada como la cal

viva, en varios procesos. Cuando la crema es separada de toda la leche, frecuente-

mente se añade agua de cal para neutralizar o reducir la acidez antes de la pasteuriza-

ción si se va a producir mantequilla.

Industria Azucarera.- En la producción tanto de azúcar de caña como de remolacha, el

crudo de los jugos de azúcar son reactivados con cal. Esto forma un sucrato de calcio

insoluble, el cuales filtrado para remover los materiales fosfáticos y ácidos orgánicos

indeseables.

Industrias de Gelatina y Gima Animal.- Los desperdicios provenientes de obrado-

res y rastros, consistentes en huesos y vísceras son tratados con cal en forma de lecha-

da. Este proceso dilata el colágeno, facilitando por tanto su subsecuente hidrólisis.

Después de alcalinizado, el material, se lava para quitar la cal, la alúmina y la muci-

na. El material lavado es secado y el producto final es vendido como goma o gelatina.

Industria Panificadora.- En la preparación de un tipo común de "polvo para hor-

near" se requiere fosfato monocálcico como un ingrediente. Este se hace mediante la

reacción de ácido fosfórico puro, con una cal de muy alto contenido de calcio.

Industria Harinera de Maíz.- Su aplicación se remonta a la época precolombi-

na, que ya utilizaban la cal en nixtamalización (Maíz hervido en agua) que después de

ablandarse se muele para obtener masa, la cual sirve para elaborar tortillas, tamales y

antojitos mexicanos.

Control atmosférico en el almacenaje de frutas y legumbres.- En el control at-

mosférico de almacenaje de frutas y legumbres, se colocan bolsas de cal hidratada

sobre ganchos en el cuarto de almacenaje, para absorber el CO2 exudado que produ-

ce el madurado fresco. De esta manera, se mantiene una alta relación de oxígeno y

dióxido de carbón, permitiendo a las frutas y vegetales permanecer frescos más

largos períodos de almacenaje.

5.4. Industria del Papel

La tendencia de la industria del papel de usar procesos alcalinos en lugar de procesos ácidos,

el carbonato de calcio precipitado (CCP), está siendo empleado cada vez más como

agente saturador para aumentar la calidad del papel revestido y sin revestir. El CCP se

hace agregando agua a la cal viva de alto contenido de calcio, haciendo reaccionar la le -

chada mediante la aplicación de dióxido de carbonos soplado. La tendencia es producir

CCP en forma de lechada en plantas satélites localizadas cerca de los molinos de papel,

usando cal viva comercial. El CCP también es usado para regular la brillantez, el color,

y la tersura del papel.

5.5. Industria Minera

Las cales son muy usadas en la flotación, o para la recuperación de muchos metales

no ferrosos, en especial la flotación de minerales de cobre, donde la cal actúa como

sedimentador (activo asentador), manteniendo una apropiada alcalinidad. En la recupera-

ción del mercurio proveniente de la mezcla de zinc natural cristalizado, la cal es usada

para remover el sulfuro. De igual manera, en la flotación de zinc, níquel y metales anti-

friccionantes de mineral de plomo. Así también, frecuentemente es usada como un agente

conservador para ayudar a la recuperación de xanatos, que es otra flotación química.

La cal también se usa mucho en la recuperación de oro y plata, en el proceso con cia-

nuro, para aminorar la pérdida de cianuro, un costoso reactivo en la flotación, y para el

control del potencial hidrógeno (ph).

5.6. Industria del Petróleo

La cal se usa en el refinado de petróleo para neutralizar el azufre orgánico. Los gases noci-

vos de H2S y SO2 son pasados a través de unas torres de absorción conteniendo una

lechada de cal, donde esos gases sulfúricos son absorbidos, para evitar contaminación

atmosférica y la corrosión de los equipos.

La cal también es usada para hacer aditivos del aceite de motores a base de sulfonato de

calcio. El tipo más común de grasas lubricantes es una grasa a base de cal hecha mediante

la saponificación de aceites de petróleo con cal, en un proceso relacionado con la fabrica-

ción de jabón. En la perforación de petróleo, la cal hidratada es una de las materias pri-

mas frecuentemente usadas para condicionar el barrenado de lodos.

Debida a la gran cantidad de agua requerida en el refinamiento del petróleo, la cal

se usa con frecuencia para controlar el ablandamiento, la coagulación y la corrosión.

Así mismo, se ha usado para romper las emulsiones de aceite en el tratamiento de des-

perdicios de petróleo. En la recuperación secundaria de petróleo de los campos de pe-

troleros a través de un proceso conocido como "flotado de agua", la cual es frecuen-

temente usada para condicionar el agua, la cuales inyectada dentro de los asientos de

petróleo. La figura 2 presenta la extracción de petróleo utilizando la cal.

Figura 2 Industria del petróleo

5.7. Industria Química

Petroquímicos.- La cal es requerida en la producción de etilenglicol o propilen-

glicol por el proceso "Chlorohidrine". El gas etileno obtenido fácilmente por las

refinerías de petróleo, es clorinatado para formar etileno d iclorado.

Blanqueadores.- Las formas más comunes de cloro seco son: el cloruro de cal con un

contenido disponible de cloro de 25 a 30 %, y por otra parte, el hipoclorito de calcio

(70 % disponible de cloro) de alta prueba. Ambos tipos de productos se hacen me-

diante la intervención de cloro gaseoso y cal hidratada de alto contenido de calcio, a

través de varios procesos diferente. En todos ellos, la cal juega el papel de un ab-

sorbente y un portador de cloro.

Tintas y Colorantes Intermedios.- En la producción de colorantes azoado, la cal

puede ser usada para proveer de un medio alcalino para los reactantes y para acelerar la

proporción de la reacción, removiendo el cloruro hidrogenizado conforme se va for-

mando durante el proceso. (www.calhidra.com.mx/Lsosindustriales.html#acero).

5.8. Estabilización de Suelos

La cal es muy utilizada en la estabilización de suelos, como se muestra en la figura 3, ya

que la adición de la misma aumenta su resistencia en forma permanente ya sea para los

efectos de la acción del agua o de otros agentes dañinos.

La cal puede estabilizar permanentemente el suelo fino empleado como una subrasan-

te o subbase, para crear una capa con un valor estructural significativo en el sistema

del pavimento. Los suelos tratados pueden ser del lugar (subrasante) o bien, de materiales de

préstamo.

La estabilización de la subrasante por lo general implica mezcla en el lugar y general-

mente requiere la adición de cal de 3 a 6 por ciento en peso del suelo seco. (Manual de

estabilización del suelo tratado con cal. Nacional LimeAssociation 2004, pp11,16)

Figura 3 Estabilización de suelos a base de la cal

CAPITULO VII

IMPACTO AMBIENTAL

7.1. Definición del Impacto Ambiental

Los impactos ambientales son tan antiguos como el hombre. Lo que es nuevo es su dimen-

sión, a la cual han contribuido muchas causas interrelacionadas todas ellas pero las más

destacadas son:

Elevado crecimiento demográfico

Desarrollo y difusión de la tecnología industrial

Mejora de las comunicaciones

Creciente urbanización

Hoy en día, en todos los países, el concepto del medio ambiente tiene una sentido único

generalizado cada vez más amplios hasta que el punto de que conceptos tan complejos

como “calidad de vida” y “los asentamientos humanos” se integran en su temática. Sin em-

bargo persiste el matiz de que los problemas ambientales de los países industrializados se

derivan en mayor parte del proceso de desarrollo, mientras que en los países en vías de de-

sarrollo, se deben principalmente a la falta de desarrollo (condiciones muy deficientes de

asentamientos humanos, falta de vivienda, falta de escuelas, deficiencia de nutrición, des-

trucción de bosques, etc.

La industria minera como causante de alteraciones en el medio ambiente, debido a su na-

turaleza extractiva, se ve obligada a cambiar y modificar las condiciones primitivas de la

tierra; cambio que en oportunidades puede tener apariencia negativa para el medio ambien-

te natural y social.

7.2. Impacto ambiental de explotación de minerales no metálicos

Del conjunto de minerales producidos en el Perú, el volumen de producción de los mine-

rales no metálicos excede largamente la de los minerales metálicos, no obstante su valor

unitario es mucho más bajo, situación que es poco conocida en el país. De ahí la importan-

cia del impacto ambiental de la minería no metálica.

En la Figura 12. se aprecia el contexto y formas de interacción de la minería no metálica

con el medio ambiente y el entorno social (Hans Häberer,2000),

Fig. 12 Impacto ambiental y social

Sin ser limitativa, en la siguiente lista se presentan los grupos más importantes de minerales

no metálicos en el país:

· Materiales de construcción: arenisca, sillar, piedra y cascajo

· Arcillas para la producción de ladrillos

· Agregados calcáreos: Calizas, yeso, puzolana

· Rocas ornamentales: Mármol, travertino, granitos, ónix

· Minerales industriales: Sílice, diatomita, bentonita, zeolitas, caolín, boratos, feldespatos,

abrasivos, gránate ( Häberer 2000)

7.3. Medios Impactados:

Paisaje

Daños y alteraciones causados por la actividad minera (por ejemplo derrumbes, destruc-

ción de la vegetación) que afectan el paisaje de una zona y normalmente se traducen en

un deterioro no reversible.

Flora

Destrucción o reducción de las especies vegetales, especialmente los árboles.

Fauna / ambiente humano

Efectos que dañan las condiciones de vida de los animales y el ser humano, afectando

de esta manera la biodiversidad.

Aguas superficiales

La contaminación y consumo indiscriminado de aguas superficiales por la actividad

minera y/o deposición de residuos representa un peligro para la calidad de aguas super-

ficiales y la vida acuática.

Aguas subterráneas

Contaminación y sobre explotación de aguas subterráneas ocasionados por la actividad

minera y/o deposición de residuos. Las alteraciones en el acuífero afectan a los pozos de

agua potable y la fertilidad de cultivos.

Suelo

Destrucción (erosión), consumo por remoción y contaminación de suelos causada por

combustibles y demás sustancias químicas.

Aire

Contaminación del aire por polvo y emisiones

Clima

Efectos negativos sobre el clima de la región, causados por la deforestación y alteración

de los patrones hidrológicos.

Bienes materiales

Efectos negativos para grupos sociales afincados en áreas cercanas al área de operacio-

nes mineras.

Patrimonio cultural

Destrucción de monumentos arqueológicos e históricos (Häberer 2000)

7.4. Tipos de Impactos:

Consumo de superficie: Destrucción de tierras agrícolas, destrucción de biotopos y

destrucción del paisaje

Instalaciones e infraestructura: Estas causan problemas a la población debido al cre-

cimiento de tráfico, aumentando el riesgo de contaminación del aire y agua.

Ruido: El ruido causado por las actividades en la Mina/cantera es una de las más graves

molestias para la población.

Emisiones: La actividad minera y el procesamiento de minerales causan contaminación

por efecto de gases.

Efluentes: La actividad necesita grandes cantidades de agua. Esto causa una contami-

nación de aguas superficiales y aguas subterráneas.

Polvo: Las actividades en la cantera y el tratamiento subsecuente (por ejemplo tritura-

ción) producen mucho polvo.

Residuos: La falta de control en la forma de disposición de los residuos generados di-

recta e indirectamente por la operación minera, puede conducir a la proliferación de

botaderos.

Hundimientos: La actividad minera puede producir por su forma de explotación hundi-

mientos que resultan en daños para edificios y carreteras (Häberer 2000)

7.5. Impactos socioeconómicos

La minería no metálica tiene un fuerte impacto sobre el ser humano y las actividades que

este desempeña. Las consecuencias más comunes de la explotación minera son:

destrucción de terrenos agrícolas

cambios en la estructura étnica de la zona

cambios en la tradición local

cambios demográficos por mejoramiento de la infraestructura

Ruido y polvo

Las operaciones mineras producen mucho ruido y polvo por las voladuras, extracción,

transporte y tratamiento de los minerales. En zonas de población este representa un im-

pacto significativo para la gente que viven en la periferia de la mina.

Tecnología de explotación

Con excepción de las grandes empresas, la tecnología de explotación no es apropiada. En la

mayor parte de las operaciones se utiliza técnicas artesanales; ésta es la realidad predomi-

nante en el sector de minería no metálica.

EFECTOS DE LA CONTAMINACIÓN CON PARTÍCULAS SÓLIDAS

Polvo

Son partículas contaminantes en estado solido su naturaleza depende del material primitivo.

Se produce por acción del viento sobre superficies excavadas, escambreras, transporte de

minerales, trafico de vehículos, etc.

Por la importancia que tiene el polvo para la salud publica, se lo ha clasificado de la siguei -

nete manera:

1) Según su composición

a. Orgánicos.- Pueden ser de origen vegetal, y comprenden el algonon la

madera, tabaco, azúcar, harina y bagazo de caña y de origen animal quye

comprenden, los huesos, lana y cuero.

b. Inorgánicos.- Se clasifican a su vez en sintéticos (plásticos, plaguicidas

y fertilizantes), metálicos (hierro, cobre, plomo y manganeso) y minera-

les (asbesto, cuarzo y mica).

2) Según el tamaño de las partículas:

a. Mayores a 10 micras, se observan a simple vista

b. De 0.25 a 10 micras, se observan en microscopio

c. Menores a 0.25 micras, son visibles en microscopio electrónico.

3) Según las partículas pueden fijarse o no en los pulmones

a. Las menores de 0.25 micras, llegan a los pulmones, pero pueden ser expulsadas

por la respiración.

b. Las de 0.25 micras a 5 micras, son las partículas causantes de las neumoconio-

sis, y se encuentran casi siempre en los pulmones.

c. Las de 5 a 10 micras penetran muy rara vez en los pulmones.

d. Las 10 a 50 micras, casi nunca se encuentran en los pulmones, quedan en las

vías respiratorias superiores ( Campoverde 2002)

SALUD E HIGIENE

El Polvo y sus Efectos Patológicos.-

Los Polvos tienen diferentes mecanismos de acción. Algunos actúan por acción mecánica,

los cuales son duros y de borde puntiagudo, y resultan traumatizantes para el tejido pulmo-

nar. Por ejemplo, el amianto, el cemento, el hierro, etc.

Otros actúan químicamente y pueden afectara sistema pulmonar (cáncer), como los croma-

tos, el arsénico, etc. También hay polvos que irritan las mucosas respiratorias superiores,

conjuntivas, y superficies cutáneas, ocasionando, rinitis, conjuntivitis, etc.

Los polvos que actúan por acción alérgica, producen coriza, asma, desmatitis, etc. Este

efecto se pueden presentar en trabajadores de pieles, farmacéuticos, en obreros que manipu-

lan plásticos y otros.

Hay polvos que afectan la mecánica respiratoria sin ser silicóticos, como el carbón, (antra-

cosis), el hierro (siderosis), etc.

Otros ocasionan enfermedades sistemáticas (intoxicaciones) como el del plomo (saturnis-

mo), el manganeso (manganesismo). Y otros.

También los hay los que actúan por acción biológica, pues son vehículos de hongos y bac-

terias que pueden causar infecciones. Además hay los que actúan produciendo fibrosis pul-

monar, es decir neumoconiosis graves. Se entiende actualmente como neumoconiosis todas

las alteraciones pulmonares producidas por la inhalación del polvo.

Una de las formas mas graves de la neumoconiosis es la silicosis, enfermedad producida

por los minerales que contienen sílice libre y cuyas manifestaciones son la disnea y la pau-

latina disminución de la capacidad del trabajo hasta llegar a la completa discapacidad de

trabajo, hasta llegar a la completa incapacidad. Además la silicosis asentua la predisposi-

ción a la tuberculosis ( Manual de Salud Ocupacional 2005).

A continuación se detallan los posibles efectos que puede ocasionar la contaminación

por partículas sólidas, dentro del ambiente de trabajo, principalmente a los operarios

de la industria por encontrarse directamente expuestos.

Efectos en la salud. Cuando se inhala, se respira aire junto con cualquier partícula que se

encuentre en el aire y ambos viajan al sistema respiratorio (vías respiratorias o más profun-

damente a los pulmones).

Las partículas PM10 (grandes) y PM2.5 (pequeñas) pueden causar problemas a la salud

principalmente de tipo respiratorio, sin embargo las partículas finas PM2.5 tienen mayores

efectos en la salud que las gruesas, porque pueden penetrar los pulmones con más profundi-

dad y, por ende, provocar más daño que las partículas más grandes. Lo que se determinara

en el presente trabajo de investigación, si sobrepasa los límites máximos permisibles. Sus

efectos son:

De las PM10 (fracción respirable), sólo cerca de un tercio penetran hasta los pulmones,

pueden producir irritación de las vías respiratorias, agravar el asma y favorecer las enferme-

dades cardiovasculares. En corto plazo la contaminación por PM10 puede causar el deterio-

ro de la función respiratoria.

Numerosos estudios han encontrado relación entre las partículas y la agravación de enfer-

medades cardiacas y respiratorias, como asma, bronquitis y enfisema.

Visibilidad. La reducción de la visibilidad es una de las pruebas más evidentes de la conta-

minación por partículas sólidas de cal hidratada, principalmente dentro del área de trabajo.

Visibilidad que se ve reducida notablemente por la cantidad considerable de polvo genera-

do en las etapas de hidratado, cernido y embolsado.

Clima. Un efecto indirecto es que las partículas reflejan y absorben parte de la energía so-

lar, lo cual provoca un decremento de la temperatura en el planeta tierra.

Ecosistema. Otro efecto indirecto es que las partículas y otros contaminantes del aire son

causantes de la alteración de los elementos típicos del suelo. Las partículas pueden absorber

gases como los óxidos de azufre y óxidos de nitrógeno, los cuales reaccionan con la hume-

dad del entorno y forman partículas de ácido sulfúrico o nítrico denominada lluvia ácida.

Que provoca un deterioro y alteración del ecosistema de la zona afectada.

Normas Permisibles del Polvo

Según El misterio de Salud a través de la Dirección General de Salud Ambiental DIGESA,

pone al servicio del Perú el reglamento de valores límite permisible de agentes químicos.

Valor Limite Permisible: Son valores de referencia para las concentraciones de los agen-

tes químicos en el aire, y representan condiciones a las cuales se cree que basándose en los

conocimientos actuales, la mayoría de los trabajadores pueden estar expuestos día tras día,

durante toda su vida laboral, sin sufrir efectos adversos para su salud. Los valores límites

permisibles se establecen teniendo en cuenta información disponible procedente de la ana-

logía físico – química de los agentes químicos de los estudios de experimentación animal, y

humana de los estudios epidemiológicos y de la experiencia industrial.

Los Valores límites permisibles sirven exclusivamente para la evaluación y control de los

riesgos por inhalación de los agentes químicos.

Tabla 3 · Valores límite permisibles para agentes químicos

VALORES LIMITE PERMISIBLES PARA AGENTES QUIMICOS EN EL AMBIENTE DE

TRABAJO

Agente Quimico Limites adoptados Peso mole-

cular (gra-

mos)

Notas

TWA STEL

ppm mg/m3 Ppm mg/m3

Carbón polvo:

Antracita 0.4

Bituminoso 0.9

Carbonato de Calcio 10 100.09

Fuente: DIGESA Valores LIMITE PERMISIBLE APARA AGENTES QUIMICOS EN EL AMBIENTE DE TRABAJO DS.N

015-2005--SA Donde TWA : Media moderada en el tiempo

2.3. Definición de Términos Básicos

Piedra Caliza: La piedra caliza es una roca sedimentaria compuesta principalmente de car-

bonatos de calcio, carbonatos de magnesio e impurezas.

Cal Viva: Es el material obtenido de la calcinación de la piedra caliza que al desprender

anhídrido carbónico a 1000ºC aproximadamente, se transforma en óxido de calcio. La

cal viva debe ser capaz de combinarse con el agua, para transformarse de óxido a hidróxido

y una vez apagada (hidratada), se aplique en la construcción, principalmente en la elabora-

ción del mortero de albañilería.

Cal Hidratada: Se conoce con el nombre comercial de cal hidratada a la especie química

de hidróxido de calcio, la cual es una base fuerte formada por el metal calcio unido a dos

grupos hidróxidos. El óxido de calcio al combinarse con el agua se transforma en hidróxido

de calcio.

Cal Hidraulica: Cal compuesta principalmente de hidróxido de calcio, Silica (SiO2) y

alúmina (Al2O3) o mezclas sintéticas del agua.

Polvo

Son partículas contaminantes en estado sólido su naturaleza depende del material primitivo.

Se produce por acción del viento sobre superficies excavadas, escambreras, transporte de

minerales, tráfico de vehículos, etc.

Impacto ambiental

Se entiende por impacto ambiental el efecto que produce una determinada acción humana

sobre el medio ambiente en sus distintos aspectos yendo en contra de los procesos natura-

les. El concepto puede extenderse, con poca utilidad, a los efectos de un fenómeno natural

catastrófico. Técnicamente, es la alteración de la línea de base, debido a la acción antropica

o a eventos naturales. Las acciones humanas, motivadas por la consecución de diversos

fines, provocan efectos colaterales sobre el medio natural o social.

Valor Limite Permisible: Son valores de referencia para las concentraciones de los agen-

tes químicos en el aire, y representan condiciones a las cuales se cree que basándose en los

conocimientos actuales, la mayoría de los trabajadores pueden estar expuestos día tras día,

durante toda su vida laboral, sin sufrir efectos adversos para su salud.

III. HIPOTESIS DE LA INVESTIGACION

Las emanaciones de polvo de la calera “J & S Hermanos”, causan impacto ambiental de

consideración sobre las personas, los animales y las plantas, debido a las características

físicas del polvo y las condiciones ecológicas del sitio.

IV. OBJETIVOS DE LA INVESTIGACION

1. Caracterizar las emanaciones de polvo que produce la calera “J & S Hermanos”, y

las condiciones ambientales de su entorno, en el distrito de Baños del Inca, caserío

de Otuzco la Victoria, Cajamarca.

2. Estimar la magnitud del impacto PROBABLE sobre las personas y las plantas, de

las emanaciones de polvo de la calera “J & S Hermanos”, del distrito de Baños del

Inca, Caserío de Otuzco la Victoria, Cajamarca.

V. DISEÑO DE LA CONTRASTACION DE LAS HIPOTESIS

5.1. Definición operacional de variables

Variables Definición conceptual Definición operacional

Indicadores Indices

Características físicas del polvo que emana la calera

Se refiere a las par-tículas totales, al ta-maño, concentración de las partículas soli-das que emana la calera en el proceso de producción de cal

PST

Tamaño:

PM10

PM2.5

Concentración

µg/m3

Condiciones ecológicas del sitio

Son las características del entorno de la cale-ra: Área de influencia, pendiente del terreno, dirección y velocidad del viento, población humana circundante, población de anima-les, cultivos y vegeta-ción natural (tipo y extensión), fuentes de agua y uso.

Presencia de Polvo de Cal. NO: porque este sería un indicador de contamina-ción, no es parte del medio natural

Lluvias (precipitación total y estacionalidad)

To máxina, mínima y media

Dirección y Rapidez del viento predominante

Cantidad de familias den-tro del área de influencia

Recursos de agua presen-tes dentro del área de in-fluencia

Flora (cultivos y vegeta-ción natural) y Fauna (do-méstica y silvestre) del área de influencia directa

Km, m

U

oC

Rumbo (EONS), km/h

U

U

U

Impacto probable del polvo de la calera sobre per-sonas, animales y plantas

Impacto ambiental es el efecto que producen las “Caleras” sobre el medio ambiente en sus distintos aspectos, yendo en contra de los procesos naturales.

Se percibirá un incre-mento gradual de la degradación de la calidad del aire.

Alteración paisajística

Riesgos a la salud principalmente de tipo respiratorio

Perdida de Vegetación

Reducción y migra-ción de especies

¿Lo de amarillo serían los indicadores?

Partículas en suspensión

Evaluación cuantitativa y cualitativa de los posibles impactos ambientales

Matriz de Leopold

No basta decir esto

¿Qué índices?

5.2. Unidad de Análisis

El estudio se realizará en la Calera “J & S Hermanos”, considerando el área de influencia

directa afectada por el impacto probable causado por el Polvo, así mismo se analizara las

propiedades físicas del polvo para conocer si las emisiones producidas se encuentran dentro

de los LMP, para conocer el impacto probable que puede estar causando. Se realizaran

encuestas a familias que se encuentran dentro del área de influencia directa.

5.3. Tipo y Descripción del diseño de Contrastación

Tabla: Tipificación de la investigación según distintos criterios

Criterio Investigación

Finalidad Aplicada

Estrategia o Enfoque Teórico metodológico Cuantitativa

Objetivos (alcances) Descriptiva - Explicativa

Fuente de Datos Primaria (de datos primarios)

Control de diseño de la prueba No experimental

Temporalidad Transversal (sincrónica)

Contexto donde se realizara Campo

Intervención Disciplinaria Unidisciplinaria

Fuente: Según Vieytes (2004), Estrada (1994); Ruíz-Rosado (2006)

5.3.1. Técnicas e instrumentos de recolección de los datos

Tabla. Fuentes, técnicas e instrumentos para la recolección de los datos de cada varia-

ble

Variables Recolección de datos

Fuente de

los datos

Técnica Instrumento

Característi-

cas físicas del

Polvo que

emana la cale-

ra

Polvo que

emana la

calera

Toma de muestras, registro

de datos de concentración de

partículas solidas (PST, PM10

y PM2.5)

Protocolo de análisis

Gravimétrico

Condiciones

Ecológicas del

sitio

Entorno

ecológico

de la cale-

ra

Observación directa, Guía de Observación

Impacto pro-

bable del Pol-

vo de la calera

sobre perso-

nas, animales

y cosas

Personas,

animales,

plantas del

entorno de

la calera

Entrevistas, Observación,

Evaluar cuantitativamente y

cualitativamente los posibles

impactos ambientales produ-

cidos por las emanaciones de

polvo.

Guía de entrevista,

Guía de observación

Matriz de Leopold

VI. ASPECTOS ETICOS DE LA INVESTIGACION

Para la realización de encuestas a familias se procederá a pedir autorización a los propieta-

rios de la calera y a a las familias involucradas. Previamente, se informará sobre los pro-

pósitos de la investigación y el uso de los datos, los cuales serán manejados anónimamente.

Se tratará de lograr la aceptación de las familias a ser encuestadas y entrevistadas.

VII. CRONOGRAMA

VIII. PRESUPUESTO

Rubro Unidad Cantidad Costo Costo

Actividad M e s e s

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11

12

Implementación X

Rev. Literatura X X

Toma de muestras X X X X X X X X X

Análisis de resultados X X X X

Toma de Encuestas a fami-lias

X X X X X

Procesamiento de datos X X X X X

Primer borrador X

Revisiones X

Versión Final X

Presentación X

unit totalMovilidad Camioneta 1 mes 1 000.00 1 000.00

Alimentación Mensual 1 mes 300.00 300.00

Material de escritorio 450.00

Material de Campo 300.00

Análisis de muestras Unidad 4 100.00 400.00

Pago a encuestadores 400.00

Procesamiento de datos 500.00

Fotografías Revelado 0.6 150 90.00

Impresiones Unidad 400.00

Encuadernado y entrega final de la Tesis

400.00

Asesoría 1 000.00

Imprevistos 500.00

TOTAL 5 740.00

IX. LISTA DE REFERENCIAS

Recuerda que el manual IICa/CATIE sólo usa un apellido del autor y las inicia-

les de los nombres, seguidos de coma. Si colocas la inicial del segundo apellido

puede confundir.

MEM (Ministerio de Energía y Minas – Perú). 2005. Guía Minera Minería No Me-

talica. 35 p.

Ajhuacho L, IC. 2009. Diagnostico Ambiental de las Industrias de producción de

Cal en el Municipio de Sucre. En respuesta al Reglamento Ambiental para el Sector

Industrial Manufacturero – RASIM. Molina, E .Lidema .La Paz Bolivia. 102 p.

Montaluisa M, ER. Tipan Ch, HG. 2008. Diseño de un Horno para la producción de

Cal Viva y Cal Hidratada de 120 toneladas de Producción Diaria. Tesis Ingeniero.

Quito – Ecuador, Escuela Politécnica Nacional. 194 p.

ProInversion (Agencia de Promoción de la Inversión Privada – Perú. La Minería No

Metálica en el Perú. 2007).

Campoverde L, RX. 2002. Impacto ambiental de la Operación minera Minas No

Metálica a Tajo Abierto . Cantera de calisa y su Planta de Proceso. Emisiones de

Partículas Solidas Generadas por la cantera y la Planta. Tesis Ingeniero. Guayaquil

– Ecuador. Escuela Superior Politécnica del litoral. 138 p.

Haberer, H. 2000. Guía de Manejo Ambiental Para Minería No Metálica. Lima –

Peru.

Constitución política del Perú

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ojo: las páginas web por si solas no son fuentes válidas. Ver el manual enla parte de

documentos electrónicos