InGenio Journal
Revista de Ciencias de la Ingeniería de la Universidad Técnica Estatal de Quevedo
https://revistas.uteq.edu.ec/index.php/ingenio
e-ISSN: 2697-3642 - CC BY-NC-SA 4.0
Evaluación del material particulado que se genera en
la elaboración de balanceados y su incidencia en la
salud de los trabajadores
Evaluation of the particulate matter generated in the production of
balanced products and its impact on the health of workers
Cyntia Yadira Erazo Solórzano
1
, Diego Armando Tuarez García
1
, Pedro Alexander Mestanza
Segura
1
1
Universidad Técnica Estatal de Quevedo, Quevedo, Ecuador
cerazo@uteq.edu.ec, dtuarez@uteq.edu.ec, pmestanzas@uteq.edu.ec
Resumen: La presente investigación presenta alternativas para disminuir la contaminación
atmosférica en una planta elaboradora de alimento balanceado para cerdos y aves situadas
en el Ecuador, se planteó como objetivo inicial determinar el tipo de partículas presentes
en el aire, y tomar medidas preventivas para minimizar su repercusión en la salud de los
trabajadores. Se realizó una investigación de campo para la recolección de información
aplicando las técnicas de entrevistas, encuestas, chas de observación y a través de la
matriz inicial de riesgos determinar los puntos críticos del proceso, con esta información se
procedió a cuanticar las partículas suspendidas totales en el ambiente de trabajo. Con los
resultados obtenidos se propusieron alternativas de control y mejoras, en la fuente un plan de
manejo ambiental, implementación de un ciclón-ltro a instalar en la fuente, en el medio y el
individuo para lograr condiciones óptimas de trabajo.
Palabras clave: balanceado, partículas, ambiente, ciclón-ltro, contaminación atmosférica
Abstract: The present research presents alternatives to reduce air pollution in a pig and
poultry feed manufacturing plant located in Ecuador, the initial objective was to determine
the type of particles present in the air, and to take preventive measures to minimize their
impact on the health of workers. Field research was carried out to collect information by
applying the techniques of interviews, surveys, observation sheets and through the initial risk
matrix to determine the critical points of the process, with this information we proceeded to
quantify the total suspended particles in the work environment. With the results obtained,
control alternatives and improvements were proposed, at the source, in the environment and
in the individual to achieve optimal working conditions.
Keywords: balanced, particles, environment, cyclone-lter, atmospheric pollution.
1. INTRODUCCIÓN
La industria a nivel mundial en los últimos años se ha visto obligada a revisar la seguridad y
la salud de sus trabajadores y la inocuidad de los productos [1], [2], para lo cual se han propuesto
normas para la prevención de riesgos en la salud como es el uso de mascarillas, mandiles en
un nivel básico, así como la implementación de un sistema de gestión integrado de seguridad,
salud, medioambiente y procesos en las empresas [3] para garantizar la calidad de los procesos y
productos, los cuales son producidos bajo altos estándares de calidad [4], [5].
La seguridad y salud en el trabajo es esencial en cualquier entorno laboral [6] ya que aborda las
interacciones entre agentes contaminantes y la salud del trabajador, considerando factores físicos,
químicos y biológicos en el entorno laboral [7], lo cual juega un papel clave en el desarrollo
de la industria ecuatoriana al prevenir accidentes laborales y enfermedades ocupacionales,
Volumen 7 | Número 1 | Pp. 12–24 | Enero 2024
DOI: https://doi.org/10.18779/ingenio.v7i1.601
Recibido (Received): 2023/02/16
Aceptado (Accepted): 2023/12/13
InGenio Journal, 7(1), 12–24 13
contribuyendo a combatir la pobreza [8]. La gestión de esta requiere la evaluación de riesgos y
la implementación efectiva de medidas de seguridad en el lugar de trabajo [9]. En contraparte, la
negligencia en la aplicación de normas de seguridad puede resultar en enfermedades y pérdidas
humanas [10] lo cual afecta el activo más valioso de toda empresa, es decir la salud de los
trabajadores [11].
En dicho contexto, las plantas industriales que se dedican al envasado de productos granulados,
como el balanceado para animales, suelen enfrentar desafíos signicativos relacionados con la
generación de polvo, ya sea durante el transporte de los materiales o en el proceso de envasado
en sí [12]. Estas partículas de polvo se dividen en PM10 (≤10 µm de diámetro), PM2.5 (≤2.5 µm
de diámetro, conocidas como partículas nas) y PM0.1 (≤0.1 µm de diámetro, también llamadas
partículas ultranas). Cada categoría tiene impactos especícos en la salud [13], dado que las
partículas más grandes se depositan en las porciones proximales de las vías respiratorias, mientras
que las más pequeñas penetran profundamente en los bronquiolos respiratorios y los alvéolos,
donde se produce el intercambio de oxígeno y dióxido de carbono [14].
Este polvo suspendido en el aire puede representar riesgos para la salud de los trabajadores, ya
que la inhalación de partículas de menos de 10 µm de diámetro o PM10 (generado principalmente
por procesos mecánicos) [15] puede provocar problemas respiratorios crónicos, como asma,
bronquitis crónica [16], ensema y neumonitis hipersensible (a menudo conocida como “pulmón
de granjero”) [17], así como también afecciones visuales y dérmicas disminuyendo la eciencia
laboral e incrementando el riesgo de accidentes, además de que las emisiones de olores resultantes
del proceso de elaboración de balanceados pueden afectar la calidad de vida del entorno circundante
[18].
Es importante tener en cuenta factores adicionales que inuyen en el riesgo de efectos agudos
y crónicos en la salud respiratoria, como la susceptibilidad genética, la duración de la exposición,
el hábito de fumar, condiciones médicas preexistentes y la concentración de contaminantes en el
entorno de trabajo [19]. Dicho análisis adquiere gran relevancia en la investigación, dado que la
exposición al material particulado es una preocupación global, con la Organización Mundial de la
Salud estimando 800,000 muertes anuales relacionadas [20].
En virtud de lo anterior y debido a la necesidad innata de producir alimentos balanceados en
la región y preservar la salud de los trabajadores, esta investigación tuvo por objeto determinar
las partículas suspendidas totales, insolubles o poco solubles presentes en el ambiente laboral de
una planta elaboradora de alimento balanceado para cerdos y aves, ubicada en el cantón Quevedo,
provincia de Los Ríos, para tomar medidas preventivas y mejorar la salud de los trabajadores.
2. METODOLOGÍA
La investigación se llevó a cabo en tres áreas de trabajo de la planta elaboradora de alimento
balanceado para cerdos y aves, ubicada en el cantón Quevedo, provincia de Los Ríos.
2.1. Recolección de datos
Para la recolección de información se aplicaron técnicas como: encuestas y entrevistas al
personal administrativo (6 personas) y operativo (21 personas) que realizan sus actividades en el
área de recepción, producción y almacenamiento.
La encuesta estuvo conformada por las siguientes preguntas:
• ¿Cree usted que la calidad del aire en la planta es mala?
• ¿Ha sufrido usted una afección a la salud que relacione con la mala calidad del aire en la
planta?
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• ¿Recibe usted equipos de protección personal como mascarillas, gafas, etc.?
• ¿Recibe usted cambio de elementos de protección personal con frecuencia?
• ¿Realizan charlas de uso de los equipos de protección personal?
• ¿Efectúan charlas de orden y limpieza en su lugar de trabajo?
• ¿La limpieza de su puesto de trabajo la realizan diariamente?
• ¿Realizan mantenimiento a las máquinas que intervienen en la elaboración de balanceados?
• ¿Existe una bodega de productos no conforme?
• ¿Colaboraría usted con los planes de mejora que implemente la empresa para reducir la
emisión de polvos a la atmósfera?
Mientras que, en la entrevista se abordaron los siguientes puntos:
• Fecha:
• Centro de trabajo:
• Nombre del entrevistado:
• Cargo del entrevistado:
• Observaciones del entrevistado:
2.2. Manejo del experimento
Para la identicación de riesgo, se procedió a emplear la Guía Técnica Colombiana (GTC 45)
[21], así como también la evaluación del material particulado.
2.2.1. Guía Técnica Colombiana (GTC 45)
Esta guía tiene por objeto identicar peligros y valorar los riesgos relativos a seguridad y
salud ocupacional. Para ello, es necesario visitar cada área o puesto de trabajo en la empresa con
la nalidad de identicar, evaluar y registrar los factores de riesgos observados, para lo cual es
necesario emplear la siguiente matriz (Tabla 1).
2.2.2. Evaluación del material particulado
Esta medición la realizó la empresa HES Consultores, previamente se conoció le evaluación
inicial de riesgo que permitió identicar los puntos críticos de control, la medición se realizó en
los puestos de trabajo considerados críticos aplicando el protocolo de muestreo establecido por la
empresa contratada.
2.2.2.1. Equipo de medición
Se utilizó el equipo medidor de material particulado MET ONE 831 con monitor masivo de 5
canales simultáneos que brinda cinco diferentes parámetros.
2.2.2.2. Conrmación del tipo de evaluación
Se determinó la evaluación por inhalación basándose en la normativa UNE-EN 689 [22], la
cual establece: “vericar que la exposición sea: por Inhalación, comparable con un valor límite VL
de larga duración, y sea repetitiva”. Por lo expuesto anteriormente, el puesto a analizar cumplió
con las características.
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15
Tabla 1. Clasicación de los riesgos
Biológico Físico Químico Psicosocial Biomecánicos Condiciones de seguridad
Fenómenos
naturales
Virus
Ruido (de impacto,
intermitente, continuo)
Polvos
orgánicos
inorgánicos
Gestión organizacional (estilo de mando,
pago, contratación, participación, inducción y
capacitación, bienestar social, evaluación del
desempeño, manejo de cambios).
Postura
(prolongada
mantenida,
forzada, anti
gravitacional).
Mecánico (elementos o partes de
máquinas, herramientas, equipos,
piezas a trabajar, materiales
proyectados sólidos o uidos)
Sismo
Bacterias
Iluminación (luz visible
por exceso o deciencia)
Fibras
Características de la organización del trabajo
(comunicación, tecnología, organización del
trabajo, demandas cualitativas y cuantitativas de la
labor).
Esfuerzo
Eléctrico (alta y baja tensión.
Estática)
Terremotos
Hongos
Vibración (cuerpo entero,
segmentaria)
Líquidos
(nieblas,
rocíos)
Características del grupo social de trabajo
(relaciones, cohesión, calidad de interacciones,
trabajo en equipo).
Movimiento
repetitivo
Locativo (sistemas y medios de
almacenamiento), supercies de
trabajo (irregulares, deslizantes,
con diferencia del nivel),
condiciones de orden y aseo,
(caídas de objeto).
Vendaval
Ricketsias
Temperaturas extremas
(calor, frío)
Gases y
vapores
Condicione de la tarea (carga mental, contenido
de la tarea, demandas emocionales, sistemas de
control, denición de roles, monotonía, etc.).
Manipulación
manual de
cargas
Tecnológico (explosión, fuga,
derrame, incendio).
Inundación
Parásitos
Presión atmosférica
(normal y ajustada)
Humos
metálicos,
no metálicos
Interface persona-área (conocimientos, habilidades
con relación con la demanda de la tarea, iniciativa,
autonomía y reconocimiento, identicación de la
persona con la tarea y la organización).
- Accidentes de tránsito Derrumbe
Picaduras
Radiaciones ionizantes
(rayos x, gama, beta y
alfa)
Material
particulado
Jornada de trabajo (pausas, trabajo nocturno,
rotación, horas extras, descansos).
-
Públicos (robos, atracos, asaltos,
atentados, de orden público, etc.)
Precipitaciones,
(lluvias,
granizadas,
heladas)
Mordeduras
Radiaciones no
ionizantes (láser,
ultravioleta, infrarroja,
radiofrecuencia,
microondas)
- - - Trabajo en alturas -
Fluidos o
excrementos
- - - - Espacios connados -
Fuente: [21]
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2.2.2.3. Número de trabajadores a muestrear
Se determinó el número de trabajadores dentro del concepto de grupo de Exposición
homogéneo. Según el Instituto Nacional de Seguridad e Higiene [23]: “El muestreo debe realizarse
al menos, a un trabajador del grupo de 10”. Por lo que se escogió a uno de diez.
2.2.2.4. Tiempo de duración de la muestra
Se determina el tiempo de duración de la muestra, tomando en cuenta lo referido por INSHT
RIESGO QUIMICO, que establecen: “A periodo completo, con una muestra única”. Por lo que se
escogió un periodo de exposición completo por contaminante (tarea de 5 minutos). Mínimo tres
replicas (nueve replicas) por puesto.
2.2.2.5. Procedimiento aplicado
Como punto inicial se estraticaron los riesgos, de acuerdo con su prioridad baja, media y
alta, ordenando por el nivel de riesgo potencial (Figura 1).
Figura 1. Jerarquización de riesgos según su impacto (Etapa 1)
Una vez determinado el nivel de riesgo potencial se procedió a evaluar la exposición por
inhalación de material particulado a través de estudios, mediciones y cálculos (Figura 2).
Tomando como referencia lo indicado por INSHT RIESGO QUIMICO, se escogió un periodo
de exposición completo por contaminante (tarea de 5 minutos). Mínimo nueve replicas por puesto,
determinado la concentración por sustancias según muestreo: Ci en mg/m
3
.
Una vez realizada las mediciones se procedió a determinar la concentración promedio
mediante la siguiente fórmula (ver Ecuación 1):
(1)
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Donde:
C: Concentración promedio
Ci: concentración medidas por el equipo
ti: Tiempo de duración de cada medición
n: Número de mediciones
Figura 2. Evaluación de la Exposición por Inhalación (Etapa 2)
Las mediciones de material particulado en este caso polvo de balanceado se efectuaron en
las áreas de recepción, producción y almacenamiento en presencia del trabajador, ubicando el
sensor del instrumento en la zona de inhalación según lo establecido en la norma UNE-EN 689
[22] (Figura 3).
Figura 3. Medición de material particulado
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Concentración de exposición diaria C8
Corresponde a la concentración a la que está expuesto un trabajador durante toda la jornada
laboral, en este caso 8 horas diarias, calculada mediante la siguiente fórmula (ver Ecuación 2):
(2)
Dosis de concentración
Dosis es relación entre la concentración diaria del material particulado y el TLV (ACGIH)
sugerido para las 8 horas diarias dependiendo de la partícula, la cual se calcula mediante fórmula
(ver Ecuación 3):
(3)
Criterio
D<1 Exposición permisible
D=1 Exposición límite
D>1 Trabajador Sobreexpuesto
3. RESULTADOS
De acuerdo con la entrevista con las personas involucradas en los diferentes procesos y
la observación in-situ, se obtuvo los siguientes resultados en la matriz inicial de riesgo con la
metodología GTC 45, tal y como se aprecia en la Tabla 2.
En el área de elaboración de balanceado las actividades de molienda de granos y mezcla
del balanceado dentro de la clasicación de riesgos químicos, se encuentra una alta incidencia
de sólidos suspendidos en el aire (polvo) con consecuencia de una posible afectación en las
vías respiratorias y vistas, con escasas medidas de control el nivel de riesgo de acuerdo a las
ponderaciones que presenta esta metodología el grado de probabilidad es alto, razón por la cual
no se acepta el riesgo y se debe ejecutar un control inmediato.
Encuesta dirigida a los trabajadores de la planta elaboradora de alimento balanceado para
cerdos y aves
En la Tabla 3 se observa que más del 50% de las personas encuestadas indican una respuesta
positiva a factores que inuyen directamente en la salud del personal de la planta como la mala
calidad del aire, afecciones a la salud derivadas del ambiente en el que laboran, mal uso de equipos
de protección personal, deciente mantenimiento de maquinarias, etc.; siendo de un alto interés
proporcionar conocimientos técnicos de mejora del ambiente laboral. El valor más notorio es el
compromiso por un cambio a las condiciones laborales en las cuales se vienen desempeñando
los trabajadores, ya que el 100% está predispuesto a colaborar con los cambios que considere la
empresa para reducir las emisiones de material particulado a la atmósfera.
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19
Tabla 2. Matriz inicial de identicación de riesgos
Requisitos generales Evaluación del riesgo
Proceso
Zona / lugar
Actividad
Descripción del
peligro
Efectos posibles
Análisis del riesgo
Aceptabilidad del
riesgo
# de personas
expuestas
Nivel de
deciencia
Nivel de
exposición
Nivel de
probabilidad
(done)
Grado de
probabilidad
Nivel de
consecuencia
Nivel de riesgo
(nr = np x nc)
Interpretación de
nivel de riesgo
Elaboración de balanceado
Planta de balanceado
Molienda
de granos
Presencia de
solidos (polvo) en
área de trabajo
Obstrucción de
vías respiratorias y
afectación de la vista
6 3 18 Alto 25 450
Control
inmediato
NO 4
Carga y
descarga de
bultos
Manipulación de
cargas
Lesiones
osteomusculares
2 3 6 Medio 10 60
Mejorar si
es posible
NO 3
Mezcla de
balanceado
Obstrucción de
vías respiratorias y
afectación de la vista
6 3 18 Alto 25 450
Control
inmediato
NO 3
Ruido Hipoacusia
2 4 8 Medio 10 80
Mejorar si
es posible
NO 3
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Tabla 3. Datos obtenidos de la encuesta realizada al personal de la planta Cantapez
Descripción Si % No %
1 ¿Cree usted que la calidad del aire en la planta es mala? 92,59 7,41
2
¿Ha sufrido usted una afección a la salud que relacione
con la mala calidad del aire en la planta?
62,96 37,04
3
¿Recibe usted equipos de protección personal como
mascarillas, gafas, etc.?
51,85 48,15
4
¿Recibe usted cambio de elementos de protección personal
con frecuencia?
25,93 74,07
5
¿Realizan charlas de uso de los equipos de protección
personal?
11,11 88,89
6
¿Efectúan charlas de orden y limpieza en su lugar de
trabajo?
37,04 62,96
7
¿La limpieza de su puesto de trabajo la realizan
diariamente?
59,26 40,74
8
¿Realizan mantenimiento a las máquinas que intervienen
en la elaboración de balanceados?
74,07 25,93
9 ¿Existe una bodega de productos no conforme? 3,70 96,30
10
¿Colaboraría usted con los planes de mejora que
implemente la empresa para reducir la emisión de polvos a
la atmósfera?
100,00 0,00
Valores obtenidos de medición por gravimetría
Se realizó en la medición en 300 segundos (5 minutos) durante toda la tarea (día normal
de trabajo-diurno). Los valores obtenidos son usados para calcular la concentración inicial,
concentración en ocho horas y dosis inicial, lo que indica si los datos están dentro de parámetros
al ser comparados con los TLV-TWA= 10 mg/m
3
(Tabla 4).
Tabla 4. Resultado global
Puesto Dosis total pm elaboración de balanceado
Material particulado
1,83
Nivel de riesgo
Alto
La dosis total de exposición (D) es de 1,83, por lo tanto, D>1, lo cual signica que el trabajador
esta sobreexpuesto al riego de inhalación de material particulado, deben implementarse medidas
inmediatas que protejan al trabajador. Por lo detallado anteriormente se puede determinar
que la fracción inhalable de material particulado, el diámetro aerodinámico que tienen mayor
concentración es el de PM 10 (10 µm) medición realizada en el área de producción de balanceado.
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Comprobación de hipótesis
Hipótesis nula Ho= La evaluación del material particulado generado en las tres áreas de
trabajo objeto de este estudio en la planta elaboradora de alimento balanceado para cerdos y aves,
NO permitirá reducir sus riesgos en la salud de los trabajadores.
Hipótesis alternativa H1= La evaluación del material particulado generado en las tres áreas de
trabajo objeto de este estudio en la planta elaboradora de alimento balanceado para cerdos y aves,
SI permitirá reducir sus riesgos en la salud de los trabajadores.
Prueba de Ji-cuadrado
Es una prueba de tipo no paramétrico con un nivel de conanza del 95%. Se trabaja con
las preguntas 2 y 10 de la encuesta dirigida a los trabajadores de una empresa elaboradora de
alimento balanceado para cerdos y aves. (Tabla 5 y 6).
Pregunta 2. ¿Ha sufrido usted una afección a la salud que relacione con la mala calidad del aire
en la planta?.
Pregunta 10. ¿Colaboraría usted con los planes de mejora que implemente la empresa para
reducir la emisión de polvos a la atmósfera?.
Tabla 5. Frecuencia observada
Frecuencias observadas
Si No Total
Pregunta 2 21 6 27
Pregunta 10 26 1 27
Total 25 17 54
Los grados de libertad (gl) para la prueba son:
gl = (f – 1) (c – 1)
gl = (2 – 1) (2 – 1)
gl = (1) (1)
gl = 1
Dónde:
gl = Grados de libertad
f = número de las = 2
c = número de columnas = 2
El valor crítico de X
2
para α = 0,05 y 1 gl se obtiene de la tabla de la distribución Ji-Cuadrado
Siendo X
2
= 3.841
Estadístico de prueba
Para el cálculo de X
2
se utilizó la siguiente fórmula (ver Ecuación 4):
(4)
Para el cálculo de las frecuencias esperadas se utilizó la siguiente fórmula (ver Ecuación 5), y los
resultados se aprecian en la Tabla 7.
(5)
InGenio Journal, 7(1), 12–24 22
Tabla 6. Frecuencias esperadas
Fe
Si No Total
Pregunta 2 23.5 3.5
27
Pregunta 10 23.5 3.5 27
Total 47 7 54
Tabla 7. Cálculos de la frecuencia observada
Fo Fe fo-fe (fo-fe)
2
(fo-fe)
2
/fe
21 23,5 -2,5 6,25 0,2659574
26 23,5 2,5 6,25 0,2659574
6 3,5 2,5 6,25 1,7857143
1 3,5 -2,5 6,25 1,7857143
TOTAL 4,103
El valor total de 4,103 indica que las alternativas planteadas mejoraran las condiciones
ambientales en la planta de balanceados.
Regla de decisión
Se rechaza la H
0
si: X
2
calculado ≥ X
2
crítico.
Por lo cual se acepta la hipótesis alternativa ya que los valores de X2 calculado es 4.103 ≥
3.841 valor crítico, por lo tanto, se rechaza la hipótesis nula y se determina que la evaluación
del material particulado generado en las tres áreas de trabajo objeto de este estudio en la planta
elaboradora de alimento balanceado para cerdos y aves, SI permitirá reducir los riesgos en la
salud de los trabajadores.
4. CONCLUSIONES
• La identicación de los puestos de trabajo mediante la matriz inicial de riesgo reveló la
existencia considerable de material particulado suspendido en el aire en el área de producción
de balanceado, siendo considerado critico este factor de riesgo e inaceptable.
• Luego de realizar la evaluación técnica con los instrumentos adecuados se determinó que
existe una dosis de exposición a material particulado con riesgo crítico que excede en un 83%
del límite recomendado.
• Se determinó que la fracción inhalable y el diámetro aerodinámico de la partícula del
contaminante con mayor presencia es el PM10 (10µm) por lo tanto se debe realizar controles
técnicos de ingeniería en el área de proceso de elaboración de balanceados en la planta de
carácter inmediato, debido a que representan un riesgo alto en la salud de los trabajadores.
• De acuerdo con los resultados obtenidos de las mediciones de material particulado, la
insatisfacción en los trabajadores y las posibles consecuencias para la salud, se concluye
diseñar un sistema de reducción de contaminación atmosférica (material particulado), plan
de manejo ambiental con el n de mejorar de la calidad del aire en la planta elaboradora de
alimento balanceado para cerdos y aves.
InGenio Journal, 7(1), 12–24 23
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Copyright (2023) © Cyntia Erazo Solórzano, Diego Tuarez García, Pedro Mestanza Segura.
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