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| C | V. XXVII | N. 33 | - | 2022 | | ISSN (): - | ISSN ( ): - |
Gas metano y ambiente laboral en el compostaje de la
empresa INVERGEP S.A.C., Chancay, Lima, Perú
resumen
El objetivo del presente artículo es la determinación del
nivel de relación entre el gas de metano y las enfermedades
ocupacionales de tipo respiratorias (rinitis, nasofaringitis y
bronquitis) en los trabajadores de la planta compostaje y
vermicompost de la empresa INVERGEP S.A.C., ubicada en
Chancay, provincia de Huaral del departamento de Lima. Esta
investigación es aplicada, de nivel descriptivo y explicativo,
diseño no experimental y tipo transversal. Se realizó el análisis
documental, el equipo analizador de gases fue el Areoqual
300 (para el metano, en ppm). Adicionalmente, se aplicó una
encuesta para determinar la inuencia por la exposición de los
colaboradores en las enfermedades respiratorias. Se concluye
que los niveles de inuencia del gas de metano en la salud
del trabajador de acuerdo con los síntomas manifestados por
los colaboradores son de nivel medio y muy bajo en la planta
de compostaje/vermicompost por ser un proceso aeróbico.
El índice de exposición fue 0.52, identicando el peligro
como un factor moderadamente bajo, con un pronóstico
en que a mayor tiempo de exposición del trabajador podría
causar deterioro de su salud. Finalmente, existe un nivel de
relación moderado entre el gas de metano y las enfermedades
ocupacionales ya que se encontró Rho de Spearman = 0.590
(correlación positiva), indicador de que existe un grado
de relación a mayores niveles de gases de metano, habrá
niveles superiores de enfermedades ocupacionales de tipo
respiratoria.
Palabras clave: metano, compost/vermicompost, rinitis,
nasofaringitis, bronquitis, salud
absTracT
e objective of this article is to determine the level
of relationship between methane gas and occupational
respiratory diseases (rhinitis, nasopharyngitis and bronchitis)
in the workers of the composting and vermicompost plant
of the company INVERGEP S.A.C. located in Chancay,
Huaral province of the department of Lima.is research is
applied, descriptive and explanatory level, non-experimental
design and cross-sectional type. e documentary analysis
was carried out, the gas analyzer equipment was the Areoqual
300 (for methane, in ppm). Additionally, a survey was applied
to determine the inuence of the exposure of employees on
R C V
L D A D
D P H
J C A
O P H
V L R C
1 Universidad Nacional Federico Villarreal -
Ingeniería Agroindustrial, Lima - Perú
2 Universidad Nacional Federico Villarreal -
Ingeniería Agroindustrial, Lima - Perú
3 Universidad Nacional Federico Villarreal -
Ingeniería Industrial, Lima - Perú
4 Universidad Nacional Federico Villarreal -
Ingeniería Industrial, Lima - Perú
5 Escuela Tecnológica de Administración -
Administración, Lima - Perú
6 Grupo de investigación EcoDes. Universidad
Nacional Federico Villarreal, Lima - Perú
Autor de correspondencia:
rchuquicondor@unfv.edu.pe
Methane gas and labor environment in the composting of the
company INVERGEP S.A.C., Chancay, Lima, Peru
Recibido: mayo 11 de 2022 | Revisado: mayo 20 de 2022 | Aceptado: mayo 30 de 2022
| C | V. XX IV | N. 28 | PP. - | - | || C | V. XX IV | N. 28 | PP. - | - | |
© Los autores. Este artículo es publicado por la Revista Campus de la Facultad de Ingeniería y Arquitectura de la Universidad
de San Martín de Porres. Este artículo se distribuye en los términos de la Licencia Creative Commons Atribución No-comercial
– Compartir-Igual 4.0 Internacional (https://creativecommons.org/licenses/ CC-BY), que permite el uso no comercial,
distribución y reproducción en cualquier medio siempre que la obra original sea debidamente citada. Para uso comercial
contactar a: revistacampus@usmp.pe.
https://doi.org/10.24265/campus.2022.v27n33.05
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respiratory diseases. It is concluded that the levels of inuence
of methane gas on the health of the worker according to the
symptoms manifested by the collaborators are of a medium and
very low level in the composting/vermicompost plant because it
is an aerobic process. e exposure index was 0.52, identifying
the hazard as a moderately low factor, with a prognosis that a
longer exposure time of the worker could cause deterioration
of his health. Finally, there is a moderate level of relationship
between methane gas and occupational diseases since Spearman’s
Rho = 0.590 (positive correlation) was found, indicating that
there is a degree of relationship at higher levels of methane gas,
there will be higher levels occupational respiratory diseases.
Keywords: methane, compost/vermicompost, rhinitis,
nasopharyngitis, bronchitis, health
Introducción
Casi toda la población mundial (99%)
respira un aire que supera los límites
de calidad recomendados por la OMS
(Organización Mundial de la Salud).
Esto conlleva que las personas siguen
respirando niveles insalubres de materia
particulada na y dióxido de nitrógeno,
y quienes viven en los países de ingresos
bajos y medianos son los que sufren las
exposiciones más altas. La actualización
del año 2022 de la base de datos de la
OMS sobre la calidad del aire, introduce
por primera vez mediciones en tierra de
las concentraciones medias anuales de
dióxido de nitrógeno (NO2). También
incluye mediciones de partículas con
diámetros iguales o inferiores a 10 µm
(MP10) o 2,5 µm (MP2,5). Ambos
grupos de contaminantes se originan,
principalmente, en las actividades
humanas (Organización Panamericana de
la Salud [OPS], 2022).
Además, la mayoría de los botaderos
de las metrópolis en gran escala no están
autorizados para disponer los residuos
sólidos, la carencia de políticas de estado
orientados al sector no solo signica
fuentes productoras de gas contaminante,
también es lugar de producción de
agentes biológicos de transmisión,
emisor de partículas nas ocasionados
por incendios casuales o intencionados,
con importantes cargas de contaminantes
a la atmósfera en los espacios urbanos. En
las zonas rurales, la quema de malezas y
restos de cosechas se siguen permitiendo
y es una actividad rutinaria en muchos
países, lo que afecta a la calidad del aire
en el ambiente. (OPS, 2016)
El Ministerio del Ambiente reporta
que el Perú genera 19,000 toneladas al
día de residuos sólidos comunes. El 54%
corresponde a residuos orgánicos, 20%
a residuos valorizables, 19% pertenece a
residuos no valorizables mientras que el
7% es de naturaleza peligrosa. (Ministerio
del Ambiente [MINAM], 2019).
La generación de los residuos sólidos
de origen agrícola, pecuario, comercial y
agroindustrial en el Perú es considerada
como una importante fuente de
emisiones de gases de metano que causan
problemas ambientales, enfermedades
en la salud pública que afectan el
ecosistema, la diversidad de plantas y
animales silvestres naturales. Las técnicas
de compostaje, vermicompost (Eisenia
Foetida) y la digestión aeróbica como
muestra fuente de materia orgánica se
R C V - L D A D - D P H -
J C A - O P H - V L R C
77
| C | V. XXVII | N. 33 | - | 2022 | | ISSN (): - | ISSN ( ): - |
tiene, principalmente, el estiércol de
vacuno procedente de los corrales de
crianza intensiva y restos vegetales secos
(pajas, heno de alfalfa, podas de césped,
mariales del compostaje mediante el
sistema de pilas cuyo producto es el
compost.
Vila (2017) presentó su tesis
denominada Implementación de
Manejo de Residuos Orgánicos en Áreas
Verdes en la que consta la práctica
de los procesos de tratamiento de la
materia orgánica mediante las técnicas
de Compostaje, Vermicompostaje y la
Digestión Anaeróbica. Todo esto fue en
el marco de un Programa de Manejo
de Residuos Orgánicos implementado
en el club recreativo La Granja Villa
y su Mundo Mágico. Como resultado
con la Implementación del Manejo de
Residuos Orgánicos logró obtener una
producción de 20 TM de compost, 110
Kg de vermicompost y 1000 Kg de biosol
por año. Así mismo, se dejó de liberar al
medio ambiente 1500 m3 de gas metano.
Otro estudio realizado en estimar la
emisión del gas de metano fue efectuado
por Reátegui (2017), que originado por
la gestión de la biomasa de estiércol de
vacunos lecheros en dos sistemas de
producción y alimentación. Este estudio
se colectó de 24 establos de la Irrigación
Majes diferenciados por sistema de
producción. Dio como resultado la tasa de
excreción, digestibilidad y energía bruta
proveniente del estiércol por el sistema
intensivo de 5.78 ± 0.78, 70.45 ± 2.30 y
361.41 ± 42.05 MJ/día, respectivamente.
Los materiales de desechos denominados
biomasa residual mediante el uso de
microorganismos en una cámara hermética
sistema anaeróbico tienen resultados de
acuerdo al control de parámetros 40°C,
tiempo de fermentación 30 días de 6 PSI
(libras por pulgada cuadrada). Se concluye
que con el uso de los residuos se puede
generar metano y biol rico en nitrógeno
y fósforo (Gonzabay & Suarez, 2016). El
material orgánico y aguas residuales son
capaces de producir gas de metano en las
condiciones anaeróbicas y de temperatura.
Considerando a los diferentes materiales
o desechos como el bagazo de caña y
residuos orgánicos de origen vegetal en
un sistema de codigestión (Feijoo &
Villacreses, 2020)
El presente trabajo se justica como
un aporte a la reducción del gas de
metano en el ambiente del trabajador
en los sistemas de producción de los
residuos sólidos utilizando técnicas como
el balance de material rico en carbono y
nitrógeno, compostaje/vermicompost,
ejecutado en la empresa INVERGEP
S.A.C. El propósito de la investigación
es minimizar la dispersión de los residuos
orgánicos en los rellenos sanitarios,
botaderos, lugar de prácticas de quemas,
enterramientos; accionando el control de
los impactos ambientales.
En cuanto a la calidad, se trata de
garantizar que el producto se caracterice
con el etiquetado, su composición físico
químico (humedad, materia orgánica,
impurezas y nutrientes minerales) y con
ello minimizar su impacto en el medio
ambiente, salud humana, animal y
vegetal (Ansorena, 2016).
Las limitaciones del presente estudio
se deben a la escasez de recursos hídricos
en las zonas rurales, transferencia de
técnicas de compostaje. Por otro lado,
los agricultores carecen de hábitos,
conocimientos y conciencia ambiental.
G I S.A.C., C - L
78
| C | V. XXVII | N. 33 | - | 2022 | | ISSN (): - | ISSN ( ): - |
Método
El tipo de investigación es aplicada,
con nivel descriptivo y explicativo. Pereira
(2011), señala que los diseños mixtos se
han ido posicionando, en la actualidad,
como una estrategia de investigación
que permite combinar la metodología
cualitativa y cuantitativa, aun cuando
estas en el pasado se han encontrado con
posturas opuestas (p. 11). El diseño es no
experimental – transversal. Hernández
et al. (2010) citado por Arbaiza (2014)
determina que lo característico de este
tipo de diseño es que no se efectúa una
manipulación intencional de las variables
independientes, sino que los fenómenos
se estudian tal y como suceden en su
ambiente natural (p. 143).
La técnica aplicada consiste en el
análisis de documentos, encuestas, y
observación. Con ellos, se identicaron
los siguientes instrumentos: la cha
bibliográca, el cuestionario y el diario
de campo. El equipo utilizado como
analizador de gases es el Areoqual 300.
Este equipo ayuda en la medición del
volumen de la emisión de metano en
el aire, su unidad de medida es ppm
(partícula por millón). Se empleó en la
aplicación de encuesta para determinar
la inuencia por la exposición de los
colaboradores en las enfermedades
respiratorias.
Según Sepúlveda & Alvarado (2013),
el método para hacer las mediciones del
gas metano tuvo la siguiente información:
el balance del material, volumen de
la pila, contenido de humedad y %
de porosidad. En la relación carbono
nitrógeno al momento de mezclar el
compost, la pila debe tener una razón de
30,28; que según la teoría nos indica que
el rango debe ser entre C/N (carbono/
nitrógeno) 25 y 30 siendo lo ideal 30. Estas
condiciones serán favorables para que el
compostaje pueda tener una adecuada
población microbiana. Mientras progresa
la actividad biológica, la concentración
de O2 baja y la concentración del CO2
aumenta. Si la concentración media de
O2 en el material es menor al 5%, la
descomposición del material se vuelve
anaerobia (p. 3).
Tabla 1
Componentes físicos de materiales
Ingredientes Humedad % Peso seco% Nitrógeno% Carbono% C/N
Hojarasca 40 60 1,4 50,0 35.71
Bobinaza 45 55 2,3 28,1 12.22
Nota. Paschoal (1994), en su guía técnica de “Produção orgânica de alimentos”.
En la Tabla 1 y siguiente se presentan los datos que permiten calcular mediante la
fórmula lo siguiente:
7
y % de porosidad. En la relación carbono nitrógeno al momento de mezclar el compost, la pila
debe tener una razón de 30,28; que según la teoría nos indica que el rango debe ser entre C/N
(carbono/nitrógeno) 25 y 30 siendo lo ideal 30. Estas condiciones serán favorables para que el
compostaje pueda tener una adecuada población microbiana. Mientras progresa la actividad
biológica, la concentración de O2 baja y la concentración del CO2 aumenta. Si la concentración
media de O2 en el material es menor al 5 %, la descomposición del material se vuelve anaerobia
(p. 3).
Tabla 1
Componentes físicos de materiales
Ingredientes
Humedad %
Peso seco%
Nitrógeno%
Carbono%
C/N
Hojarasca
40
60
1,4
50,0
35.71
Bobinaza
45
55
2,3
28,1
12.22
Nota. Paschoal (1994), en su guía técnica de “Produção orgânica de alimentos”.
En la Tabla 1 y siguiente se presentan los datos que permiten calcular mediante la fórmula
lo siguiente:
R =
{
1
[
1 ×
(
100 − 1
)]
+ 2
[
2 ×
(
100 − 2
)]
… … …
}
{
1
[
1 ×
(
100 − 1
)]
+ 2
[
2 ×
(
1 − 2
)]
… … .
}
=
⟦
1
⌈
50
(
100 − 40
)⌉
+ 0.2
[
28.1
(
100 − 45
)]⟧
⟦
1
[
1.4
](
100 − 40
)
+ 0.2
[
2.3
(
100 − 45
)]⟧
Entonces podemos verificar que los datos teóricos y la proporción del material o
ingrediente que se requiere para que la biomasa pueda funcionar de manera eficiente resultan:
R C V - L D A D - D P H -
J C A - O P H - V L R C
79
| C | V. XXVII | N. 33 | - | 2022 | | ISSN (): - | ISSN ( ): - |
Entonces podemos vericar que
los datos teóricos y la proporción del
material o ingrediente que se requiere
para que la biomasa pueda funcionar de
manera eciente resultan:
8
=
⟦
1
⌈
50
(
60
)⌉
+ 0.2
[
28.1
(
55
)]⟧
⟦
1
[
1.4
](
60
)
+ 0.2
[
2.3
(
55
)]⟧
= 30,28
La relación carbono nitrógeno en nuestra mezcla de la pila tiene una razón de 30,28 que
según la teoría nos indica que el rango debe ser entre C/N 25 y 30, siendo lo ideal 30. Estas
condiciones serán favorables para que el compostaje pueda tener una adecuada población
microbiana.
Tabla 2
Cálculo de la mezcla carbono nitrógeno
Ingredientes
Cantidad
(kg)
Agua
(kg)
Materia
seca
Nitrógeno
%
Carbono
%
C/N
Hojarasca
1,0
0,40
0.60
0,01
0,30
35,71
Bobinaza
0,2
0,09
0.11
0,00
0.03
12,22
Total
1,2
0,49
0,71
0,01
0,33
30.28
Humedad de la mezcla (%)
40,83
Relación C/N
30,28
Nota. Los datos de la tabla indican que al calcular las cantidades de los materiales como
ingredientes son ricos en nitrógeno y carbono en la relación de 1:0,2. Datos obtenidos de PNUD –
INFAT (2002).
De la Tabla 2 se determina que la humedad de la mezcla es 0,49 % debido a la cantidad de
agua añadida (suponemos que la densidad del agua es 1, es decir, 1 litro pesa 1 kg). Se calcula con
estos valores hasta lograr que la relación C/N esté entre 25-35 y la humedad sea 35-40%.
=
(
× %
)
−
(
%
)
% −
(
× %
)
La relación carbono nitrógeno en
nuestra mezcla de la pila tiene una razón
de 30,28 que según la teoría nos indica
que el rango debe ser entre C/N 25 y
30, siendo lo ideal 30. Estas condiciones
serán favorables para que el compostaje
pueda tener una adecuada población
microbiana.
Tabla 2
Cálculo de la mezcla carbono nitrógeno
Ingredientes
Cantidad
(kg)
Agua
(kg)
Materia
seca
Nitrógeno
%
Carbono
%
C/N
Hojarasca 1,0 0,40 0.60 0,01 0,30 35,71
Bobinaza 0,2 0,09 0.11 0,00 0.03 12,22
Total 1,2 0,49 0,71 0,01 0,33 30.28
Humedad de la mezcla (%) 40,83 Relación C/N 30,28
Nota. Los datos de la tabla indican que al calcular las cantidades de los materiales como
ingredientes son ricos en nitrógeno y carbono en la relación de 1:0,2. Datos obtenidos de
PNUD – INFAT (2002).
De la Tabla 2 se determina que la
humedad de la mezcla es 0,49 % debido a
la cantidad de agua añadida (suponemos
que la densidad del agua es 1, es decir,
1 litro pesa 1 kg). Se calcula con estos
valores hasta lograr que la relación C/N
esté entre 25-35 y la humedad sea 35-
40%.
8
=
⟦
1
⌈
50
(
60
)⌉
+ 0.2
[
28.1
(
55
)]⟧
⟦
1
[
1.4
](
60
)
+ 0.2
[
2.3
(
55
)]⟧
= 30,28
La relación carbono nitrógeno en nuestra mezcla de la pila tiene una razón de 30,28 que
según la teoría nos indica que el rango debe ser entre C/N 25 y 30, siendo lo ideal 30. Estas
condiciones serán favorables para que el compostaje pueda tener una adecuada población
microbiana.
Tabla 2
Cálculo de la mezcla carbono nitrógeno
Ingredientes
Cantidad
(kg)
Agua
(kg)
Materia
seca
Nitrógeno
%
Carbono
%
C/N
Hojarasca
1,0
0,40
0.60
0,01
0,30
35,71
Bobinaza
0,2
0,09
0.11
0,00
0.03
12,22
Total
1,2
0,49
0,71
0,01
0,33
30.28
Humedad de la mezcla (%)
40,83
Relación C/N
30,28
Nota. Los datos de la tabla indican que al calcular las cantidades de los materiales como
ingredientes son ricos en nitrógeno y carbono en la relación de 1:0,2. Datos obtenidos de PNUD –
INFAT (2002).
De la Tabla 2 se determina que la humedad de la mezcla es 0,49 % debido a la cantidad de
agua añadida (suponemos que la densidad del agua es 1, es decir, 1 litro pesa 1 kg). Se calcula con
estos valores hasta lograr que la relación C/N esté entre 25-35 y la humedad sea 35-40%.
=
(
× %
)
−
(
%
)
% −
(
× %
)
9
=
(
30 × 2.3
)
−
(
28.1
)
50 −
(
30 × 1.4
)
=
(
69
)
−
(
28.1
)
50 −
(
28.6
)
= 1.19
Figura 1
Esquema de Producción de Compost/Vermicompost
Coloque la tilde en:
Estiércol
Mesófilos
Maduración
Almacén
Nota. La figura ilustra el proceso del compostaje/vermicompost en las fases de descomposición de
la biomasa residual, etapas de mayor exposición para los colaboradores.
G I S.A.C., C - L
80
| C | V. XXVII | N. 33 | - | 2022 | | ISSN (): - | ISSN ( ): - |
Figura 1
Esquema de Producción de Compost/Vermicompost
Nota. La gura ilustra el proceso del compostaje/vermicompost en las fases de descomposición
de la biomasa residual, etapas de mayor exposición para los colaboradores.
Tabla 3
Cálculo del índice de explosión en las operaciones de los procesos
Gases de metano 653.98 VLA-ED (mg/m3)
Jornada
Operaciones
Tiempo
(min)
Concentración
(mg/m
3
)
CH4 riegos 120 88.04
Remoción de pilas 120 338.11
control de parámetros 60 90.9
Volteo y oxigenación 180 591.2
Tiempo de muestra (min) 480
Índice 0.52
Tiempo de exposición 480
Nota. En la Tabla 3, los resultados obtenidos en el proceso de compost, fase thermolo
registran 338.11 mg/m3 de metano en la operación de remoción de pilas donde los
colaboradores tienen el mayor tiempo de exposición en las emisiones de vapor. Mediante
la siguiente ecuación se obtiene el índice de exposición:
9
=
(
30 × 2.3
)
−
(
28.1
)
50 −
(
30 × 1.4
)
=
(
69
)
−
(
28.1
)
50 −
(
28.6
)
= 1.19
Figura 1
Esquema de Producción de Compost/Vermicompost
Coloque la tilde en:
Estiércol
Mesófilos
Maduración
Almacén
Nota. La figura ilustra el proceso del compostaje/vermicompost en las fases de descomposición de
la biomasa residual, etapas de mayor exposición para los colaboradores.
R C V - L D A D - D P H -
J C A - O P H - V L R C
81
| C | V. XXVII | N. 33 | - | 2022 | | ISSN (): - | ISSN ( ): - |
Reemplazando los datos de la Tabla 3 tenemos :
10
Tabla 3
Cálculo del índice de explosión en las operaciones de los procesos
Gases de metano
653.98
VLA-ED (mg/m3)
Jornada
CH4
Operaciones
Tiempo
(min)
Concentración
(mg/m
3)
riegos
120
88.04
Remoción de pilas
120
338.11
control de parámetros
60
90.9
Volteo y oxigenación
180
591.2
Tiempo de muestra (min)
480
Índice
0.52
Tiempo de exposición
480
Nota. En la Tabla 3, los resultados obtenidos en el proceso de compost, fase thermofilo registran
338.11 mg/m3 de metano en la operación de remoción de pilas donde los colaboradores tienen el
mayor tiempo de exposición en las emisiones de vapor. Mediante la siguiente ecuación se obtiene
el índice de exposición:
=
1
×
1
+
2
×
2
+
3
×
3
1
+
2
+
3
Reemplazando los datos de la Tabla 3 tenemos :
=
120 × 88.04 + 120 × 338.11 + 120 × 90.9 + 180 × 591.2
120 + 120 + 60 + 180
ED = 339.6
Índice de exposiciónI
1
=
ED
VLA−ED
Índice de exposición I
1
=
339.6
653.98
10
Tabla 3
Cálculo del índice de explosión en las operaciones de los procesos
Gases de metano
653.98
VLA-ED (mg/m3)
Jornada
CH4
Operaciones
Tiempo
(min)
Concentración
(mg/m
3)
riegos
120
88.04
Remoción de pilas
120
338.11
control de parámetros
60
90.9
Volteo y oxigenación
180
591.2
Tiempo de muestra (min)
480
Índice
0.52
Tiempo de exposición
480
Nota. En la Tabla 3, los resultados obtenidos en el proceso de compost, fase thermofilo registran
338.11 mg/m3 de metano en la operación de remoción de pilas donde los colaboradores tienen el
mayor tiempo de exposición en las emisiones de vapor. Mediante la siguiente ecuación se obtiene
el índice de exposición:
=
1
×
1
+
2
×
2
+
3
×
3
1
+
2
+
3
Reemplazando los datos de la Tabla 3 tenemos :
=
120 × 88.04 + 120 × 338.11 + 120 × 90.9 + 180 × 591.2
120 + 120 + 60 + 180
ED = 339.6
Índice de exposiciónI
1
=
ED
VLA−ED
Índice de exposición I
1
=
339.6
653.98
10
Tabla 3
Cálculo del índice de explosión en las operaciones de los procesos
Gases de metano
653.98
VLA-ED (mg/m3)
Jornada
CH4
Operaciones
Tiempo
(min)
Concentración
(mg/m
3)
riegos
120
88.04
Remoción de pilas
120
338.11
control de parámetros
60
90.9
Volteo y oxigenación
180
591.2
Tiempo de muestra (min)
480
Índice
0.52
Tiempo de exposición
480
Nota. En la Tabla 3, los resultados obtenidos en el proceso de compost, fase thermofilo registran
338.11 mg/m3 de metano en la operación de remoción de pilas donde los colaboradores tienen el
mayor tiempo de exposición en las emisiones de vapor. Mediante la siguiente ecuación se obtiene
el índice de exposición:
=
1
×
1
+
2
×
2
+
3
×
3
1
+
2
+
3
Reemplazando los datos de la Tabla 3 tenemos :
=
120 × 88.04 + 120 × 338.11 + 120 × 90.9 + 180 × 591.2
120 + 120 + 60 + 180
ED = 339.6
Índice de exposiciónI
1
=
ED
VLA−ED
Índice de exposición I
1
=
339.6
653.98
10
Tabla 3
Cálculo del índice de explosión en las operaciones de los procesos
Gases de metano
653.98
VLA-ED (mg/m3)
Jornada
CH4
Operaciones
Tiempo
(min)
Concentración
(mg/m
3)
riegos
120
88.04
Remoción de pilas
120
338.11
control de parámetros
60
90.9
Volteo y oxigenación
180
591.2
Tiempo de muestra (min)
480
Índice
0.52
Tiempo de exposición
480
Nota. En la Tabla 3, los resultados obtenidos en el proceso de compost, fase thermofilo registran
338.11 mg/m3 de metano en la operación de remoción de pilas donde los colaboradores tienen el
mayor tiempo de exposición en las emisiones de vapor. Mediante la siguiente ecuación se obtiene
el índice de exposición:
=
1
×
1
+
2
×
2
+
3
×
3
1
+
2
+
3
Reemplazando los datos de la Tabla 3 tenemos :
=
120 × 88.04 + 120 × 338.11 + 120 × 90.9 + 180 × 591.2
120 + 120 + 60 + 180
ED = 339.6
Índice de exposición
I
1
=
ED
VLA−ED
Índice de exposición I
1
=
339.6
653.98
10
Tabla 3
Cálculo del índice de explosión en las operaciones de los procesos
Gases de metano
653.98
VLA-ED (mg/m3)
Jornada
CH4
Operaciones
Tiempo
(min)
Concentración
(mg/m
3)
riegos
120
88.04
Remoción de pilas
120
338.11
control de parámetros
60
90.9
Volteo y oxigenación
180
591.2
Tiempo de muestra (min)
480
Índice
0.52
Tiempo de exposición
480
Nota. En la Tabla 3, los resultados obtenidos en el proceso de compost, fase thermofilo registran
338.11 mg/m3 de metano en la operación de remoción de pilas donde los colaboradores tienen el
mayor tiempo de exposición en las emisiones de vapor. Mediante la siguiente ecuación se obtiene
el índice de exposición:
=
1
×
1
+
2
×
2
+
3
×
3
1
+
2
+
3
Reemplazando los datos de la Tabla 3 tenemos :
=
120 × 88.04 + 120 × 338.11 + 120 × 90.9 + 180 × 591.2
120 + 120 + 60 + 180
ED = 339.6
Índice de exposiciónI
1
=
ED
VLA−ED
Índice de exposición
I
1
=
339.6
653.98
I = 0.5192819352 I = 0.52
Siendo el índice de exposición
0.52, dato relativamente de nivel bajo,
identicando el peligro como un factor
moderadamente bajo con un pronóstico
en que a mayor tiempo de exposición
del trabajador podría causar lesiones
a su salud. Por lo que es pertinente
implementar medidas de prevención y
protección basadas en los indicadores o
datos obtenidos que servirán para medir
las horas de exposición del trabajador.
Lo atinado es planicar una vigilancia
periódica de la concentración ambiental,
con la nalidad de comprobar de forma
segura que la exposición se mantiene por
debajo de los límites de forma continua a
lo largo del tiempo.
Tabla 4
Trabajador expuesto en una jornada laboral
Operaciones Tiempo de exposición en (minutos) Observaciones
Riegos con microaspersiones 120 Manipulación de accesorios
Remoción de pilas 120 manual
Control de parámetros 60 T°, Ph, Hr.
Volteo y oxigenación 180 remover
Nota. El tiempo de exposición en la actividad de volteo y oxigenación se registró 180 minutos.
G I S.A.C., C - L
82
| C | V. XXVII | N. 33 | - | 2022 | | ISSN (): - | ISSN ( ): - |
Figura 2
Tiempo de exposición en minutos por operación
12
Nota. Registro
en la zona de
operaciones del
manejo de
compost en la empresa INVERGEP S.A.C.
Tabla 5
Trabajadores expuestos en una jornada laboral
Operaciones
Concentración
mg/
Observaciones
Riegos con
microaspersiones
88.04
Manipulación de
accesorios
Remoción de pilas
338.4
manual
Control de parámetros
90.9
T°, ph, Hr.
Volteo y oxigenación
591.2
remover
0
20
40
60
80
100
120
140
160
180
200
Riegos con
microaspersiones
Remoción de
pilas
Control de
parámetros
Volteo y
oxigenación
Horas
Figura 2
Tiempo de exposición en minutos por operación
Nota. Registro en la zona de operaciones del manejo de compost en la empresa INVERGEP S.A.C.
Tabla 5
Trabajadores expuestos en una jornada laboral
Operaciones Concentración mg/ Observaciones
Riegos con microaspersiones 88.04 Manipulación de accesorios
Remoción de pilas 338.4 manual
Control de parámetros 90.9 T°, ph, Hr.
Volteo y oxigenación 591.2 remover
Nota. Datos de operaciones de campo de la empresa INVERGEP S.A.C. En la tabla se
muestra el trabajo de las operaciones durante una jornada, aquí el tiempo de exposición
es de acuerdo con la capacidad productiva de la planta de composta/vermicompost.
Figura 3
Operaciones principales, concentración del metano
13
Nota. Datos de operaciones de campo de la empresa INVERGEP S.A.C. En la tabla se muestra el
trabajo de las operaciones durante una jornada, aquí el tiempo de exposición es de acuerdo con la
capacidad productiva de la planta de composta/vermicompost.
Figura 3
Operaciones principales, concentración del metano
Colocar
riesgos en
mayúscula
Nota. En la Tabla 5 y Figura 3 se cuantifica 591.2 mg/m^3 de gas de metano, reporte registrado,
como valor más alto en la actividad. Así mismo, las operaciones de remoción de pilas data 338.4
mg/m^3, confirma que el sustrato en estado de movimiento genera mayor cantidad de vapores y
gases.
0
100
200
300
400
500
600
riegos
Remoción de pilas
Control de parámetros
Volteo y oxigenación
Nota. En la Tabla 5 y Figura 3 se cuantica 591.2 mg/m^3 de gas de metano, reporte registrado,
como valor más alto en la actividad. Así mismo, las operaciones de remoción de pilas data 338.4 mg/
m^3, conrma que el sustrato en estado de movimiento genera mayor cantidad de vapores y gases.
R C V - L D A D - D P H -
J C A - O P H - V L R C
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| C | V. XXVII | N. 33 | - | 2022 | | ISSN (): - | ISSN ( ): - |
Resultados
El metano es un compuesto que se
genera en los residuos en el proceso de
descomposición de alto contenido de
humedad ocasionado por microrganismos
de tipo metanogénesis en condiciones
anaeróbicas.
Tabla 6
Correlación entre el gas de metano y enfermedad ocupacional de tipo respiratorio
Rho de Spearman Gas de metano Enfermedad respiratoria
Gas de metano
coeciente de correlación 1,000 0.590
sig. (bilateral) 0.001
N 27 27
Enfermedad
ocupacional del
trabajador
coeciente de correlación 0,590 1,000
sig. (bilateral) 0,001
N 27 27
Nota. En la tabla, los resultados del trabajo de investigación del gas metano están relacionados en
un nivel positivo con la enfermedad ocupacional de tipo respiratoria. Es decir, si se reduce los niveles
de concentraciones de metano en el aire existirá menor inuencia de enfermedad ocupacional.
Además, según la correlación de Rho de Spearman de 0,590 representa correlación moderada.
Así mismo, asumiendo el valor de p
= 0.001, se rechaza la hipótesis nula y
se acepta la hipótesis alterna. Entonces,
existe relación signicativa entre los
gases de metano y las enfermedades
ocupacionales de tipo respiratorio en los
trabajadores de la empresa INVERGEP.
Tabla 7
Problemas a causa de la rinitis
Enfermedades rinitis
Muy baja
1
Baja
2
Medio
3
Alta
4
Muy alta
5
Secreción nasal 8 6 11 1 1
Ojos irritados y llorosos 7 3 12 4 1
Pérdida del sentido del olfato 5 7 9 6 0
Infecciones 7 1 13 6 0
Resultados 23% 16% 40% 18% 6%
De acuerdo a la Tabla 7, el 23 %
de los encuestados maniestó haber
presentado desde líquido claro o moco
espeso en la nariz y fosas nasales en un
nivel muy bajo, mientras que el 16%
declara haber sufrido infecciones en las
vías respiratorias y alergias. Así mismo, al
40% de los colaboradores en un nivel
medio presentó síntomas de rinitis, el
18% de los trabajadores en un nivel
alto, mostró síntomas de afecciones
respiratorias. Finalmente, el 6% de los
participantes conrmó en un nivel muy
alto haber sufrido alguna de los síntomas
mencionados.
G I S.A.C., C - L
84
| C | V. XXVII | N. 33 | - | 2022 | | ISSN (): - | ISSN ( ): - |
Tabla 8
Enfermedades rinitis
Enfermedades de rinitis
Muy baja
1
Baja
2
Medio
3
Alta
4
Muy alta
5
Pérdida de peso 10 8 6 3 0
Irritación en la piel 12 6 9 0 0
Inamación de la mucosa de nasal 8 8 7 3 1
Asma alérgica 11 7 8 0 1
Estornudos 13 7 3 3 1
Resultados 37% 25% 24% 9% 5%
En la Tabla 8, se ilustra que el 37%
de los colaboradores maniesta que los
síntomas son muy bajos, mientras el 25%
de trabajadores arma que las afecciones
son bajas. Por otro lado, el 24% de los
colaboradores que labora siente que el
nivel es medio. El 9% de los encuestados
considera que la rinitis es alta, y por último
el 5% responde que es muy alta. Ambas
tablas (7 y 8), proporcionan diferentes
problemas respiratorios, pérdida de peso e
incluso enfermedades en la piel, padecidos
por los colaboradores de INVERGEP a
causa del gas metano.
Tabla 9
Enfermedades de nasofaringitis
Enfermedad nasofaringitis
Muy baja
1
Baja
2
Medio
3
Alta
4
Muy alta
5
Dolor de garganta 15 8 4 0 0
vómitos 13 6 6 2 0
Falta de energía 14 9 3 1 0
Dolor abdominal 9 7 7 4 0
Resultados 43% 27% 19% 9% 4%
Respecto a la enfermedad de
nasofaringitis con síntoma vírica e
infecciosa, el 43% maniesta que es
muy baja, el 27 % la considera como
afecciones bajas, el 19 % reere que es
media. Para el 9% constituye afecciones
altas y el 4% dice que la enfermedad es
muy alta.
Tabla 10
Bronquitis
Enfermedad Bronquitis Muy baja
1
Baja
2
Medio
3
Alta
4
Muy alta
5
Dolor de cabeza 9 14 4 0 0
Malestar de todo el cuerpo 9 7 7 3 1
Tos con ema 15 8 4 0 0
Asxia 17 5 3 1 1
Asma bronquial 13 10 2 1 1
Resultados 43% 31% 15% 6% 5%
R C V - L D A D - D P H -
J C A - O P H - V L R C
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| C | V. XXVII | N. 33 | - | 2022 | | ISSN (): - | ISSN ( ): - |
En la Tabla 10, el 43% de encuestados
respondió sobre los síntomas de
bronquitis como muy baja, mientras que
el 31% conrmó que fue baja. Por otro
lado, el 15% de los colaboradores armó
que la afección es media y el 6 % la ha
considerado con un valor muy alto.
Discusión
El presente trabajo de investigación
se planteó como objetivo general
determinar el nivel de relación que existe
entre el gas de metano y las enfermedades
ocupacionales de tipo respiratorio del
trabajador en la planta de compostaje/
vermicompost en la empresa INVERGEP
S.A.C. en el año 2021.
Lopez et al., (2016), señalan en un
estudio de riesgo biológico y químico
realizado en una planta de compostaje del
ingenio azucarero, valle de Cauca el riesgo
químico denominado gas de metano, la
cual se presenta en diferentes estados físicos
dentro del ambiente de trabajo, con efectos
irritantes, corrosivos, asxiantes o tóxicos
y con probabilidades de lesionar la salud
de las personas, es sin duda una posible
causa de enfermedades de tipo respiratorio
y de la piel, así como de enfermedades
infecciosas, lo que concuerda con nuestros
hallazgos a través de la encuesta.
La recogida de residuos orgánicos
o la fabricación de compost expone
al trabajador a mezclas complejas de
toxinas, alérgenos o a agentes químicos,
lo que supone un amplio rango de
efectos adversos potenciales. Como
consecuencia de estas exposiciones y en
términos generales se pueden distinguir
tres grandes grupos de enfermedades: las
infecciosas, las respiratorias y el cáncer.
En general, los síntomas respiratorios
de origen laboral son consecuencia de
la inamación de las vías respiratorias
causada por exposiciones especícas a
toxinas, alérgenos o a otros agentes o
que favorecen el proceso inamatorio. A
la vista de los mecanismos inamatorios
y de los subsiguientes síntomas se
puede efectuar una distinción entre
enfermedades respiratorias alérgicas y
enfermedades respiratorias no alérgicas
(Hernandez A. , 2008).
Reza et al. (2006) señala que la
composta madura es un material que
puede reunir todas las condiciones
para el desarrollo y crecimiento de los
organismos metano trócos encargados
de la oxidación del metano por lo que
este material puede ser empleado como
cubierta en sitios de disposición nal (p.
13).
G I S.A.C., C - L
86
| C | V. XXVII | N. 33 | - | 2022 | | ISSN (): - | ISSN ( ): - |
Figura 4
Diagnóstico médico de enfermedades
Barragán (2010, citado por De la Cruz,
2018) arma que en el botadero de una
comunidad, los gases de metano emitidos
y generados por la descomposición de
residuos sólidos se registraron como
evidencia de que el 17% de los pobladores
sufre de enfermedades con dicultades
respiratorios. Así mismo, el 9% presenta
alergias. Del mismo modo, se evidencia
que el 4% de los moradores de la zona
muestra enfermedades infecciosas (p. 44).
Conclusiones
Existe el nivel de relación entre el gas
metano y las enfermedades ocupacionales
de tipo respiratoria del trabajador “en la
planta de compostaje/vermicompost “
de la empresa INVERGEP SAC - 2022
(p < 0.05 y Rho de Spearman = 0.590,
(correlación positiva)), y de acuerdo
con el nivel de signicancia se rechaza
la hipótesis nula y se acepta la hipótesis
alternativa. Y según la correlación de
Rho de Spearman, quiere decir que existe
un grado de relación a mayores niveles
de gases de metano, por tanto existirán
mayores niveles de enfermedades
ocupacionales de tipo respiratorio.
Existe un nivel de relación entre los
gases de metano y las enfermedades
ocupacionales de tipo respiratorio -
rinitis - del trabajador “en la planta de
compostaje/vermicompost”, empresa
INVERGEP SAC - 2022 (p < 0.05 y
Rho de Spearman = 0.602 (correlación
positiva)), y de acuerdo con el nivel de
signicancia se rechaza la hipótesis nula y
se acepta la hipótesis alternativa. Y según
la correlación de Rho de Spearman quiere
decir que existe un grado a mayores nivel
de gases de metano, existirán mayores
niveles de enfermedades ocupacionales
de tipo respiratoria – rinitis.
Existe un nivel de relación entre el gas de
metano y las enfermedades ocupacionales
R C V - L D A D - D P H -
J C A - O P H - V L R C
87
| C | V. XXVII | N. 33 | - | 2022 | | ISSN (): - | ISSN ( ): - |
de tipo respiratoria - nasofaringitis del
trabajador “en la planta de compostaje/
vermicompost “, en la empresa
INVERGEP S.A.C. - 2022 (p < 0.05 y
Rho de Spearman = 0.662 (correlación
positiva)), y de acuerdo con el nivel de
signicancia se rechaza la hipótesis nula y
se acepta la hipótesis alternativa. Y según
la correlación de Rho de Spearman, quiere
decir que existe un grado a mayores niveles
de gases de metano, existirán mayores
niveles de enfermedades ocupacionales de
tipo respiratoria – nasofaringitis.
Existe un nivel de relación entre los
gases de metano y las enfermedades
ocupacionales de tipo respiratoria –
bronquitis - del trabajador “en la planta
de compostaje/vermicompost “, de la
empresa INVERGEP S.A.C. - 2022
(p < 0.05 y Rho de Spearman = 0.574
(correlación positiva)), y de acuerdo
con el nivel de signicancia se rechaza
la hipótesis nula y se acepta la hipótesis
alternativa. Y según la correlación de
Rho de Spearman, quiere decir que existe
un grado a mayores niveles de gases de
metano, existirán mayores niveles de
enfermedades ocupacionales de tipo
respiratoria – bronquitis.
Recomendaciones
Entre las recomendaciones más
importantes en la planta de compost/
vermicompst se consideran los residuos
orgánicos que tienen una composición
biológica que al darle tratamiento
se crea condiciones como humedad,
temperatura, pH, oxígeno y porosidad
del material.
Reducir el tiempo de exposición de los
trabajadores en las diferentes etapas del
proceso de compostaje en que la acción
de fermentación anaeróbica a través de la
metanogénesis genera los gases de CH4.
Protección respiratoria con ltros
contra partículas, gafas de protección,
guantes impermeables, por el contenido de
bacterias, hongos y virus en las emisiones
de gases de metano descontrolados
pueden arrastrar sustancias tóxicas
microbiológicas. Además, las altas
concentraciones de metano en el aire
reducen el % de oxígeno, por lo que es
pertinente:
• Ventilación ecaz en el ambiente
del trabajador
• Programa de vigilancia de la salud
• Limitar y/o reducir el número de
trabajadores en sectores donde
generan vapores y gases.
• Generar aseo e higiene de personal,
mantenimiento y limpieza de las
instalaciones.
• Cambio de indumentaria al
nalizar la jornada laboral
1.
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G I S.A.C., C - L
