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MEMORIA DESCRIPTIVA PLANTA

EMBOTELLADORA “SAN EXPEDITO”

MD APE SE 00 001 REV.0

Elaborado por Ing. Laurence Noguera. CIV 163.642

N.MSERVICIOS YBIENESTAR INTEGRAL, C.AJ-29633976-7

Trabajo Social Integral, PsicologíaAsistencia Técnica, Salud OcupacionalSeguridad Industrial, Adiestramiento,Procesos Regulatorios, Gestión Ambiental

MEMORIA DESCRIPTIVA PLANTA EMBOTELLADORA “SAN EXPEDITO” CODIFICACION

MD APE SE 00 001REV.

INDICE

1. INTRODUCCION......................................................................................................................4

2. REFERENCIA NORMATIVA....................................................................................................5

3. PARAMETROS DE DISEÑO....................................................................................................6

3.1. Diámetro Mínimo de Diseño...................................................................................................6

3.2. Velocidad Mínima y Máxima...................................................................................................6

3.3. Parámetros microbiológicos requeridos.................................................................................6

3.4. Parámetros organolépticos y físico-químicos.........................................................................8

3.5. Producción proyectada...........................................................................................................9

3.6. Material para tuberías.............................................................................................................9

3.7. Captación................................................................................................................................9

3.8. Potencial del mercado..........................................................................................................10

4. DISEÑO DE PLANTA DE POTABILIZACIÓN.......................................................................10

4.1. Condiciones del agua cruda.................................................................................................10

4.2. Fases del proceso de potabilización.....................................................................................10

4.2.1. IGUALACIÓN Y DESINFECCIÓN POR CLORACION.................................................11

4.2.2. PROCESOS DE FILTRACION......................................................................................12

4.2.2.1. FILTRO DE ARENA...................................................................................................12

4.2.2.2. FILTRO DE CARBON................................................................................................12

4.2.2.3. FILTRO PULIDOR.....................................................................................................12

4.2.3. LUZ ULTRAVIOLETA (UV)..........................................................................................12

4.2.4. OZONIFICACION..........................................................................................................12

4.2.5. LAVADO........................................................................................................................13

El lavado se realiza en dos etapas:.............................................................................................13

4.2.6. LLENADO......................................................................................................................13

5. REQUERIMIENTOS GENERALES DE LA PLANTA............................................................13

6. FACTIBILIDAD ECONÓMICA................................................................................................14

7. ANEXOS.................................................................................................................................16

1. INTRODUCCION.

El agua, un compuesto de hidrógeno y oxígeno es un regalo natural esencial para la

existencia de la vida. El agua utilizada para fines potable deben estar libres de impurezas

indeseables. El agua disponible a partir de fuentes no tratadas tales como pozos y

manantiales no es generalmente higiénica y segura para beber. Entonces es deseable y

necesario purificar el suministro de agua y adecuarlas a las condiciones del consumo humano.

Como el nombre indica, el agua mineral es el agua purificada enriquecida con cantidades

requeridas de minerales tales como bario, hierro, manganeso, etc, que puede ser absorbido

por el cuerpo humano.

El presente documento tiene como finalidad reseñar la Memoria Descriptiva del anteproyecto

para la planta embotelladora de agua potable “San Expedito”, incluyendo todo el proceso

desde el traslado del agua desde los acuíferos hasta el proceso de embotellado.

La planta se encontrará ubicada en la carretera “El Camburito”, sector “La Llanada”, municipio

Roscio de San Juán de los morros, Estado Guárico.

A continuación se describe, de forma general todo lo concerniente al establecimiento de las

diferentes variables, parámetros e hipótesis de cálculo relacionados con el proceso, entre ellas

las características del agua mineral cruda, proceso de potabilización, materiales a utilizar,

método usado para la determinación de las pérdidas en las tuberías, los coeficientes de

rugosidad, parámetros para la determinación del sistema de embotellado, entre otros.

Es importante destacar, que la Memoria Descriptiva presentada se complementa con los

planos referentes al anteproyecto para la planta embotelladora de agua potable “San

Expedito”, (planos PL APE SE 001 / 002 ), y viceversa. Por lo que se recomienda trabajar

simultáneamente con todos los documentos a la hora de realizar cualquier revisión y/o

corrección al anteproyecto.

2. REFERENCIA NORMATIVA.

Las Normas de referencia usadas para el anteproyecto para la planta embotelladora de agua

potable “San Expedito”, fueron las siguientes:

NORMAS SANITARIAS PARA EL PROYECTO, CONSTRUCCION, REPARACION,

REFORMA Y MANTENIMIENTO DE EDIFICACIONES, (1988). “Gaceta Oficial de

la República de Venezuela”, Nº 4.044 Extraordinario, Año CXV – Mes XI. Ministerio

de Sanidad y Asistencia Social y del Desarrollo Urbano.

Gaceta Oficial N° 5.568 Extraordinario de fecha 31 de diciembre de 2001 “LEY

ORGANICA PARA LA PRESTACION DE LOS SERVICIOS DE AGUA POTABLE Y

DE SANEAMIENTO”

Gaceta Oficial N° 36.395 de fecha 13 de febrero de 1998 “NORMAS SANITARIAS

DE CALIDAD DEL AGUA POTABLE”

COVENIN 1431-82 “Agua Potable Envasada”

NALCO “Water handbook”. Mc Graw Hill. 2009.

3. PARAMETROS DE DISEÑO.

El estudio del abastecimiento de agua potable está constituido por las tuberías de conducción

y por el sistema hidroneumático.

3.1. Diámetro Mínimo de Diseño.

El diámetro mínimo a usar en las tuberías del sistema de abastecimiento de agua potable,

vendrá dado caudal requerido por los equipos y por los estimados de producción. Los valores

de diámetros usados para el cálculo, corresponden al diámetro interno de la tubería comercial

suministrados por empresas del país.

3.2. Velocidad Mínima y Máxima.

En función del servicio del tramo considerado, es recomendable mantener las velocidades

dentro de un margen preestablecido a fin de garantizar la durabilidad del sistema. La

velocidad mínima recomendable garantiza el arrastre de las partículas (auto limpieza),

mientras que al no superar la velocidad máxima se reducen los efectos de erosión y ruidos

causados por el paso del agua.

Así pues, para el caso de líneas de distribución para el abastecimiento de agua potable se

estableció como rango 0.60 m/s (velocidad mínima) y 3.00 m/s (velocidad máxima).

3.3. Parámetros microbiológicos requeridos.

Los parámetros microbiológicos requeridos para el agua que va a ser embotellada se obtienen

del artículo 9 de la 36.395.

Artículo 9.- Los resultados de los análisis bacteriológicos de agua potable deben cumplir los

siguientes requisitos:

a. Ninguna muestra de 100 mL, deberá indicar la presencia de organismos coliformes

termorresistentes (coliformes fecales).

b. El 95% de las muestras de 100mL, analizadas en la red de distribución no deberá indicar la

presencia de organismos coliformes totales durante cualquier periodo de 12 meses

consecutivos.

c. En ningún caso deberá detectarse organismos coliformes totales en dos muestras

consecutivas de 100 mL, provenientes del mismo sitio.

3.4. Parámetros organolépticos y físico-químicos.

El capítulo III de la gaceta 36.395 establece los parámetros para el agua potable.

3.5. Producción proyectada.

Los valores de aforo realizados a los acuíferos indican un caudal mínimo de 1 l/s. Partiendo de

este valor se puede proyectar una producción de 10.000 l/día para la planta en su nivel óptimo

de producción

3.6. Material para tuberías.

Las tuberías serán en todo el desarrollo de PVC según norma covenin 518-1:98, ASTM D

1784 PVC Tipo 1 Grado 1. En caso de cualquier otro material. Éste debe de cumplir con los

estándares alimenticios requeridos.

3.7. Captación.

El acuífero principal se encuentra ubicado al sur de la planta. Dado que la cota del acuífero es

superior al del área proyectada para la embotelladora, se trasladará por gravedad mediante

tuberías.

3.8. Potencial del mercado.

Desafortunadamente no hay actualemente disponible en todas partes en el país suficiente

agua potable segura, ya sea porqué es químicamente perjudicial, por sustancias que se

encuentran en las capas de tierra, que entrará en agua o se puede estar contaminados debido

a microorganismos patógenos.

Debido a esto, se ha hecho imprescindible el proceso de potabilización y el embotellado

seguro de agua para la humanidad en condiciones prevalecientes. La demanda de agua

purificada va aumentando a medida del crecimiento de las comunidades y a que la gente

necesita tener agua potable an cada uno de los sitios donde se encuentra, bien sea la

escuela, trabajo, o algún sitio de recreación. Aunque algunas empresas tienen presencia en el

embotellado de agua potable y agua mineralizada, todavía existe una enorme brecha entre la

demanda y el suministro a todos los ciudadanos.

El producto es ampliamente aceptado en oficinas, restaurantes, aeropuertos, terminales de

autobuses, hospitales y hasta en los hogares. Así que hay una buena posibilidad de

establecer las unidades de procesamiento y envasado agua potable pura y mineralizada.

Además de esto debdemos considerar la ubicación de los acuíferos, en pleno centro del país,

lo que facilitaría alcanzar los mercados de las principales ciudades.

4. DISEÑO DE PLANTA DE POTABILIZACIÓN.

4.1. Condiciones del agua cruda.

Para poder realizar el diseño idóneo de la planta se deben conocer cuales son las

características iniciales del agua en el acuifero. Para tal fin se realizaron un conjunto de

análisis para poder medir cuales son dichas características. Las mismas se resumen en el

anexo 1.

4.2. Fases del proceso de potabilización.

Como se puede ver en el anexo 1, en la tabla del análisis físico-químico, los valores

reportados para dureza total y solidos totales son 166 ppm y 215 ppm. Estos valores están

muy por debajo de los mínimos exigidos para la norma COVENIN 1431-82.

Por lo tanto no se requiere de un proceso de suavización, como tampoco de ósmosis inversa

ya que no se requiere eliminar los valores minerales ya que se encuentran en rangos

admisibles.

Para estos casos el proceso se centra en lso siguientes pasos:

4.2.1. IGUALACIÓN Y DESINFECCIÓN POR CLORACION

Antes de iniciar el proceso, el agua cruda que llega desde el acuífero es almacenada en

Tanques Plásticos. Dichos tanques sirven como depósito para la producción diaria y en los

mismos el agua es clorada con Hipoclorito Sodico al 5%.

El cloro elimina la mayor parte de las bacterias, hongos, virus, esporas, protozoos y algas

presentes en el agua. Este proceso es requerido con el fin de eliminar los microorganismos

que indica el anális realizado (anexo 1). La concentración de cloro debe ser monitoreada para

que los valores de cloro no superen los 5 ppm. Para la producción máxima estimada de

10.000 l/dìa se usarán dos tanques de pvc no reactivo de 5.000 l cada uno.

Por lo general, el tratamiento más adecuado consiste en un sistema automático de

dosificación, medición y control de cloro libre en un depósito de tratamiento mediante

recirculación del mismo. De esta forma, se establecerá como consigna un valor adecuado de

cloro libre en el depósito que se mantendrá estable en el tiempo mediante medición del equipo

y la correspondiente actuación de la bomba dosificadora de cloro.

En ocasiones es importante un control adicional del pH del agua, ya que en aquellos casos en

los que el pH sea elevado la cloración no es eficaz siendo necesaria la adición de ácido

clorhídrico para mantener el agua en el valor de pH adecuado tanto para su consumo como

para su desinfección con cloro.

El agua clorada debe ser bombeada hacia el sistema. Se plantea el uso de dos bombas,

funcionando en forma alterna. Las bombas deben cumplir con el requerimiento de 1000 lpd

eso equivale a a 0,20 lps. El sistema de bombeo debe vencer todas las pérdidas generadas a

lo largo del sistema de filtración, hasta el tanque pulmón para la llenadora

4.2.2. PROCESOS DE FILTRACION

4.2.2.1. FILTRO DE ARENA

La función de este filtro es de detener las impurezas (sólidos hasta 30 micras) que trae el

agua al momento de pasar por las camas de arena y quitarle lo turbio al agua, estos filtros

se limpian periódicamente mediante retrolavado. Se utilizará una batería de dos filtros

(uno operativo, otro de reserva) para un cadual de 20 lpm.

4.2.2.2. FILTRO DE CARBON

Luego del filtrado se requiere eliminar ciertas condiciones que pueden afectar la calidad

del agua, como el cloro residual, sabores y olores además de químicos orgánicos

categorizados como productos químicos dañinos. El carbón activado permite la

eliminación de los mismos debido a la gran área de filtrado debido a su micro porosidad.

Se requerirá igualmente que sean dos equipos

4.2.2.3. FILTRO PULIDOR

Este filtro retiene las impurezas pequeñas (menos de 5 micras). Los pulidores son

fabricados en polipropileno grado alimenticio.

4.2.3. LUZ ULTRAVIOLETA (UV)

Tiene una función germicida eliminando bacterias, gérmenes, virus, algas y esporas que

vienen en el agua, mediante la luz ultravioleta, los microorganismos no pueden proliferarse ya

que la alta energía de la luz UV provoca mutaciones anulando o desactivando su

reproducción.

4.2.4. OZONIFICACION

El Ozono es un oxidante poderoso e inocuo para los seres humanos en condiciones

controladas, destruye los microorganismos en unos cuantos segundos por un proceso

denominado Destrucción de Celda. El Ozono actúa sobre el agua potable eliminando por

oxidación todos los elementos nocivos para la salud como son virus, bacterias, hongos.

Un equipo de ozono industrial purifica y esteriliza entre 600 a 1.200 y l/h con tubería de ½ ò

3/4 Pg. este equipo puede trabajar en forma continua y sin interrupciones con funcionamiento

de ON-OFF automático inyectando el ozono al agua para la eliminación de bacterias ideales

para fabricadores de hielo, restaurant, embotelladoras de agua, esterilización de vegetales o

envases. Leed indicador de ozono, perilla de producción de ozono min-máx. FABRICADO: En

pvc con frontal en acero inoxidable Medidas: 40.5cm ancho 26.5cm alto 13 cm profundidad

4.2.5. LAVADO

El lavado se realiza en dos etapas:

a) Desinfección utilizando una solución Biodegradable

b) Esta desinfección es seguida de dos etapas de enjuague con agua purificada (producida en

la misma planta). Todos los envases son lavados interiormente y como exterior

4.2.6. LLENADO

El llenado se proyecta para diferentes presentaciones y en función de eso se realiza la

selección del equipo. Se proyecta llenado de envases de 18 l, 5 l, 1,5 l, 0,5 l y 0,25 l. Previo al

llegado a la llenadora se colocará un tanque pulmo para almacenar el agua procesada para

ser enviada por gravedad hacia la llenadora. Por último se realizará el almacenaje para el

despacho.

5. REQUERIMIENTOS GENERALES DE LA PLANTA.

Se proyecta que la planta trabaje en un principio para un solo turno de 8 horas.Si tomamos

eso como base y que se desean producir 10.000 l/día, entonces serán aproximadamente 20 l

por minutos.

Con el valor del caudal podemos conocer cual es el diámetro de la tubería partiendo de una

velocidad promedio de para tubería de 1 m/s. El diámetro para diseño es de 2 cm, para efecto

de diseño se tomarán tuberías de 24 mm para el sistema de envasado. Para el sistema de

transporte desde el acuífero se tomarán diámetros mínimos de 50 mm.

La planta debe tener todas las instalaciones necesarias para la operación incluyendo

sanitarios, cuartos de potencia, áreas de comedor, estacionamientos y oficinas para

actividades administratvas. El área de lavado debe estar físicamente separada del ambiente

de llenado.

El área de llenado debe ser completamente ascéptica. Se debe instalar un sistema de

inyección de aire, previamente filtrado de forma tal de generar presión interna y evitar la

entrada de aire exterior. Los accesos deben estar aislados con cortinas de poliuretano

transparente de no menos de 3 mm. El piso debe estar cubierto con un recubrimiento epoxíco

de grado alimenticio. Las paredes deben tener baldosas hasta una altura no menor de 1,5 m

desde el piso y se deben realizar medias cañas de 25 mm de radio entre paredes y piso. Debe

contar con centro pisos de 100 mm y estas deben descargar a trampas de grasas y a el

sistema de aguas de proceso.

Todas las aguas de proceso, deben ser enviadas a un proceso de tratameinto físico químico

para ser utilizadas posteriormente en el proceso de riego en las áreas aledañas a la planta.

La edificación es un local industrial. Por COVENIN 823-2002 art. 4 es local tipo industrial,

según tabla 1 de esta norma dicho local debe poseer sistema de detección y alarma de

incendio (DAI) y sistema de extinción de incendio (EDI) tanto fijo como extintores. Aunque

dicha norma no prevé el uso de rociadores, se proyecta para este local su uso. Por COVENIN

823-4-00 art 3.2.2 es del tipo B. En base a las características del material y el uso del local,

por COVENIN 1040-89 en la tabla 2, se proyecta fuego clase 2 y por 4.2.2 se considera un

local con riesgo moderado.

Según el artículo 5.1 de COVENIN 1331-2001 y por la definición de local comercial tipo B,

según COVENIN 823-2002, el local cindustrial es de Clase II, por lo tanto sus bocas de salida

serán de 2 ½” con mangueras de 2 ½” de 30 m de longitud, conectadas a la boca y colocadas

en portamangueras o gabinetes. Se dispondrá de un medio de impulsión con una capacidad

no menor de 500 gpm por unidad además del caudal requerido por rociadores y que garantice

una presión residual en la boca hidráulicamente más desfavorable de 45 m.c.a. (65 psi).

La tubería del sistema fijo de extinción será ASTM A53 – SCH 40 ó similar y los diámetros

indicados de la misma se basan en que la velocidad del agua en las tuberías no debe exceder

los 4 m/s. Para el soporte de la tubería a techo, se utilizarán sujetadores y/o colgadores tipo

“Clevis”, soportes antisísmicos longitudinales, con una separación máxima de 3 m para

tuberías de 1” a 4”, que evite deformación excesiva.

6. FACTIBILIDAD ECONÓMICA.

Como se ha indicado, existe un importante nicho en el mercado nacional para la ubicación del

producto. Cabe indicar que los costos básicos son los correspondientes a la inversión inicial.

Esto se debe a que la materia prima (agua mineral) tiene una excelente calidad lo que

disminuye sus costos operativos de producción. Por otra parte, no se requiere inversión el la

compra del agua y el terreno donde va a estar ubicada la planta es propio.

Esto indica que solo produciendo la mitad de lo proyectado podría tenerse el retorno de la

inversión en un lapso de 2 años, en función de los precios que hay actualemente en el

mercado. Esto sin tomar en cuenta que se puede duplicar la producción en cualquier punto del

proceso operativo, lo que indicaría que el tiempo de retorno de inversión se reduciría.

7. ANEXOS

Análisis físico-químicos y microbiológicos del agua cruda en los acuíferos.

Equipos

Llenadora expansible por pistón modelo PI 3100, maquina automática para llenado lineal (No incluye pistones, picos, transportador ni opcionales):

Características de construcción:• Chasis construido en una pieza de acero inoxidable 304, con diseño en C. • Todos los componentes en contacto con el producto son de acero inoxidable 316 L, sanitario, Teflón, viton y mangueras que se adaptan a sus requerimientos.• Sellos especiales o mangueras por pedido específico.• Guía calibrada para rápidos cambios de altura. • Maquina instalada sobre 4 ruedas giratorias de alto rendimiento.• Nivelado de la maquina por medio de tornillos en acero inoxidable 304 de 1 inch.

Características panel de control:• PLC Omron controlan todas las funciones lógicas de la maquina, modificaciones a los programas son posibles para adaptaciones especiales. • Tres opciones del llenado en el panel de control (Arriba, Bottom Up y Abajo )• Panel frontal de control de velocidad de transportador para las maquinas que sean adquiridas con el mismo. • Contador de envases instalado en el panel frontal. • Para facilitar su acceso los botones de encendido (Start) y Apagado (Stop) se encuentran en el panel frontal. • Un codificador de picos se encuentra en el panel frontal permitiendo modificar el número de picos en uso.• Sensores de fibra óptica marca Omron permite el acceso de envases. • Expansible a 14, 12 o 10 pistones para incrementar la velocidad de la maquina. (Dependiendo del tamaño del pistón)• PLC controla el proceso de No bottle no fill ( Sin envases , No llena)

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