El polvo en el aparato respiratorio!

¿Qué son los pulmones?
Los pulmones son los órganos para respirar: son los responsables de traer el oxígeno de la atmósfera hacia el cuerpo por medio de una serie de tubos de aire ramificados (Figura 1) y de intercambiarlo por el dióxido de carbono que se libera hacia la atmósfera.

Los pulmones están constantemente expuestos a peligro de los polvos que respiramos. Afortunadamente, los pulmones tienen otra función -tienen mecanismos de defensa que les protege removiendo partículas de polvo del sistema respiratorio. Por ejemplo, durante el tiempo de vida, un minero de carbón puede inhalar 1,000 g de polvo a sus pulmones. Cuando los doctores examinan los pulmones de un minero después de su muerte, no encuentran más de 40 g de polvo. Este residuo tan relativamente pequeño ilustra la importancia de las defensas de los pulmones, y definitivamente sugiere que están bastante activos. Por otro lado, aunque los pulmones pueden limpiarse a sí mismos, la inhalación excesiva de polvo puede resultar en enfermedad. ¿Qué pasa cuando se respira polvo?
Los pulmones están protegidos por una serie de mecanismos de defensa en diferentes regiones del tracto respiratorio.
Cuando una persona respira, las partículas suspendidas en el aire entran a la nariz pero no todas ellas llegan a los pulmones. La nariz es un filtro eficiente. Las partículas más grandes se detienen ahí. Hasta que se eliminan mecánicamente al soplar por la nariz o estornudar.
Algunas de las partículas más pequeñas logran pasar a través de la nariz para llegar a la tráquea y a los tubos de aire que se dividen para llegar a los pulmones.
Estos tubos se llaman bronquios y bronquíolos. Todas estas vías respiratorias están protegidas por células. El mucus que producen capta la mayoría de las partículas de polvo. Finos pelitos llamados cilios, que cubren las paredes de los tubo de aire, mueven el mucus hacia arriba y fuera de la garganta, en donde es más fácil toser o tragar.
El aire llega a los sacos delgados de aire (alvéolos) en la parte externa de los pulmones con cualquier partícula de polvo que superó las defensas de la nariz y de las vías respiratorias. Los sacos de aire son muy importantes porque por medio de ellos el cuerpo recibe oxígeno y libera dióxido de carbono.
El polvo que llega a los sacos y a la parte inferior de las vías respiratorias en donde no hay cilios es atacado por células especiales llamadas macrófagos. Estas son extremadamente importantes para la defensa de los pulmones. Mantienen los sacos de aire limpios. Los macrófagos visualmente tragan las partículas. Luego los macrófagos, de forma en que no se entiende muy bien, llegan a las partes de las vías respiratorias que están cubiertas por los cilios. Los movimientos tipo ola de los cilios mueven a los macrófagos que contienen el polvo hacia la garganta, en donde son lanzados o tragados.
Además de los macrófagos, los pulmones tienen otro sistema para la eliminación del polvo. Los pulmones pueden reaccionar a la presencia de partículas portadoras de gérmenes produciendo ciertas proteínas. Estas proteínas se adhieren a las partículas para neutralizarlas.
Los polvos son delgadas partículas sólidas divididas o suspendidas en el aire. Las partículas son "inorgánicas" u "orgánicas", dependiendo de la fuente del polvo. Los polvos inorgánicos pueden venir de la pulverización de metales o minerales tales como roca o suelos. Ejemplos de polvos inorgánicos son la sílice, asbestos y carbón.
Los polvos orgánicos se originan en plantas o animales. Un ejemplo de polvo orgánico es el polvo que surge de la manipulación de granos. Estos polvos pueden contener una gran cantidad de sustancias. Aparte de los componentes vegetales o animales, los polvos orgánicos también pueden contener hongos o microbios y las sustancias tóxicas liberadas por los microbios. Por ejemplo histoplasmosis, enfermedad de parrot (psitacosis) y fiebre Q son enfermedades que la gente puede tener si respiran polvos orgánicos que se han infectado con ciertos microorganismos.
Los polvos también pueden venir de químicos orgánicos (ejemplo tintes, pesticidas). Sin embargo en el documento de respuestas OSH solo se están considerando las partículas de polvo que provocan fibrosis o reacciones alérgicas en los pulmones. No se esta incluyendo polvos químicos que provocan cáncer o efectos tóxicos agudos, por ejemplo. ¿Cuáles son las reacciones de los pulmones al polvo?
La forma en que el sistema respiratorio responde a las partículas inhaladas depende, en gran medida, del lugar en donde se establecen las partículas. Por ejemplo, el polvo irritante que se queda en la nariz puede conducir a rinitis, una inflamación de la membrana mucosa. Si la partícula ataca vías respiratorias más grandes, se puede ver inflamación de la tráquea (traqueitis) o de los bronquios (bronquitis).
Las reacciones más significativas del pulmón se dan en las partes más profundas de este órgano.
Las partículas que evaden la eliminación por la nariz o la garganta tienden a quedarse en los sacos o cerca del final de las vías respiratorias. Pero la si cantidad de polvo es grande, el sistema macrófago puede fallar. Las partículas de polvo y los macrófagos que contienen polvo se recogen en los tejidos pulmonares, provocando lesiones a los pulmones.
La cantidad de polvo y las clases de partículas involucradas influyen en cuán seria puede ser la lesión del pulmón. Por ejemplo, después que los macrófagos ingieren partículas de sílice, mueren y liberan sustancias tóxicas. Estas sustancias provocan fibrosis o tejidos con cicatrices. Este tejido es la forma normal del cuerpo de repararse a sí mismo. Sin embargo, en el caso de los sílices cristalinos tanta cantidad de tejido fibroso y creación de cicatrices hace que la función pulmonar quede dañada. El nombre general para esta condición de formación de tejidos fibroso y cicatrizado es fibrosis. Las partículas que provocan la fibrosis o cicatrización se llaman fibrogénicas. Cuando la fibrosis es provocada por sílices cristalinos, la condición se llama silicosis. ¿Cuáles son los factores que influyen en los efectos del polvo?
Varios factores influencian los efectos de partículas inhaladas. Entre estos están algunas propiedades de las partículas por sí mismas. El tamaño y la pesadez son importantes debido a que partículas grandes y pesadas se establecen más rápidamente. La composición química es importante porque algunas sustancias, cuando están en forma de partículas, pueden destruir los cilios que los pulmones usan para remover las partículas. El fumar cigarrillos puede alterar la habilidad de los pulmones de limpiarse a sí mismos.
Las características de las personas que inhalan partículas pueden también influenciar los efectos del polvo. Las tasas de respiración y fumado están entre las más importantes. El asentamiento de polvo en los pulmones aumenta con la duración de tiempo en que se retiene la respiración y qué tan profundamente se respire. También es importante si se respira por la nariz o por la boca. ¿Cuáles son las enfermedades de operaciones polvorientas?
Las enfermedades clásicas de ocupaciones "polvorientas" pueden estar en declinación, sin embargo no han desaparecido aún. Los trabajadores de hoy en día todavía sufren de una variedad de enfermedades provocadas por el polvo que inhalan en sus ambientes de trabajo. Para efectos prácticos, limitamos este documento al polvo. No tomamos en consideración los efectos combinados que surgen de exposiciones a polvos, gases, fumarolas y vapores.
Algunos tipos de enfermedades de pulmón provocadas por inhalación de polvo se llaman por el término general "neumoconiosis". Esto simplemente quiere decir "pulmón polvoriento".Los cambios que ocurren en los pulmones varían con los diferentes tipos de polvo. Por ejemplo, la lesión provocada por la exposición al sílice es marcada por islas de tejido con cicatrices alrededor del tejido pulmonar normal. Dado que las áreas lesionadas están separadas entre sí por tejido normal, los pulmones no pierden completamente su elasticidad. En contraste, el tejido con cicatriz producido luego de exposición al asbestos, berilio y cobalto se recubre completamente las superficies de las vías respiratorias profundas. Los pulmones se vuelven rígidos y pierden su elasticidad.
No todas las partículas inhaladas producen cicatrices en los tejidos. Los polvos como el carbón y el hierro permanecen dentro de los macrófagos hasta que mueren normalmente. Las partículas liberadas son entonces tomadas de nuevo por otros macrófagos. Si la cantidad de polvo supera los macrófagos, las partículas de polvo cubren las paredes internas de las vías respiratorias sin provocar cicatrices, pero solo produciendo un daño leve, o tal vez ninguno del todo. .
Algunas partículas se disuelven en el torrente sanguíneo. La sangre transporta entonces la sustancia en el cuerpo en donde puede afectar al cerebro, riñones y otros órganos.
La tabla de abajo indica algunas de las enfermedades de pulmón más comunes provocadas por el polvo.
El documento de respuestas OSH (Alveolítis Alérgica Extrínseca) Extrinsic Allergic Alveolitis tiene más información sobre enfermedades de exposición a polvos orgánicos.
 

Tabla Algunos tipos neumoconiosis según la reacción pulmonar y al polvo
Polvo inorgánico polvo inórganico	Tipo de enfermedad	Reacción pulmonar
Asbestos	Asbestosis	Fibrosis
Sílice (Cuarzo)	Silicosis	Fibrosis
Carbón	Neumoconiosis de carbón	Fibrosis
Berilio	Enfermedad de Berilio	Fibrosis
Carburo de Tangsteno	Neumoconiosis de los metales duros	Fibrosis
Hierro	Siderosis	Sin Fibrosis
Estaño	Estañosis	Sin Fibrosis
Bario	Baritosis	Sin Fibrosis
Polvo orgánico
Heno mohoso, paja y granos	pulmón del granjero	Fibrosis
Gotas y plumas	Pulmón de Ave Francier	Fibrosis
Caña de azúcar mohosa	Bagasosis	Fibrosis
Polvo compuesto	Pulmón de Manipuladores de Setas	Sin Fibrosis
Polvo o rocío	Fiebre humedecedora	Sin Fibrosis
Polvo de sedimentos tratado con calor	Enfermedad de sedimentos de aguas residuales	Sin Fibrosis
Polvo de moho	Pulmón de lavador de queso	Sin Fibrosis
Polvo de estribo, partículas de cabello y orina seca de ratas	Pulmón de manejadores de animales	Sin Fibrosis

¿Cómo podemos proteger a los pulmones del polvo?
Para evitar problemas respiratorios u otros problemas provocados por exposición al polvo, las sustancias peligrosas deben ser reemplazadas por sustancias no peligrosas. Cuando la sustitución no es posible, otros métodos de ingeniería de control deben introducirse. Algunos ejemplos son:

• Uso de procesos húmedos,
• Cercado de los procesos que producen polvo bajo presión de aire negativa (aspiración ligera comparada con la presión del aire fuera del cercado),
• aire que se escapa y que contiene polvo a través del sistema de recolección antes de la emisión a la atmósfera,
• uso de aspiradores en vez de escobas;
• buenos servicios de limpieza,
• almacenamiento y transporte eficientes
• disposición controlada de desechos peligrosos.

Rayos Gama

   Los rayos gama son el tipo de radiación que presentan el mayor riesgo cuando usted se expone a fuentes externas de radiación ionizante. Los rayos gama (tal como lo rayos X) son paquetes de energía electromagnética que usted no puede ver, sentir ni oler. Los rayos gama provenientes de fuentes naturales y manufacturadas atraviesan su cuerpo tal como lo hacen los rayos X, con la velocidad de la luz. Los rayos gama pueden atravesar el cuerpo sin impactar nada. Cuando un rayo gama impacta a una célula, deja atrás un cantidad pequeña de energía que puede causar daño.

Riesgos de trabajo en el ingenio

1-   Obreros trabajando sin ropa apropiada, esto representa un riesgo importante en el aspecto físico.

2-   Tuberías dañadas que producían fugas de vapor lo cual es peligroso para la piel humana.

3-   Muchas herramientas tiradas, manchas de aceites, lo cual puede producir accidentes de resbalo.

4-   Falta de señalización

5-   Áreas desprotegidas

6-   Traslados de piezas pesadas de forma inadecuada para la zona de trabajo.

7-   Escaleras sin barandas y pisos desparejos, que pueden producir caídas.

8-   Muchos obreros soldando sin máscara los cuales son afectados por lo rayos &.

9-   Riesgo de electrocución por falta de mantenimiento del cableado.

10- Falta de matafuegos

11- Lugar de trabajo sucio y desorganizado

Descripción de la visita al ingenio

    Al llegar al ingenio se armaron 2 grupos de trabajo para poder entrar ordenadamente, allí nos repartieron cascos de seguridad los cuales debíamos tener puestos durante toda la visita, también desde nuestros hogares ya debíamos asistir con ropa de grafa y botines con punta de acero.

    Lo primero que vimos fue la balanza para pesar los camiones que entran y salen del ingenio, después seguimos por el proceso de lavado de la caña, en el cual había dos entradas, en una se arrojaba la caña entera y en otra cortada en pequeños trozos, luego pasamos por la cortadora donde vimos las cuchillas con las cual se cortan las cañas. A continuación visitamos el trapiche en el cual vimos los molinos, estos eran cinco, cada uno tenia una turbina la cual funcionaba a 3000 rpm, esta tenia reductores de baja y de alta, los cuales transformaban las 3000 rpm en 6 rpm; en estos molinos se realiza la extracción de jugo, la cual se repite una serie de veces hasta extraer todo el jugo a través del método de imbibición.

    Visitamos el taller de tornería donde pudimos observar la realización y reparación de piezas de su necesidad y bombas, de allí nos trasladamos hacia el taller donde se realiza el mantenimiento a los motores, luego pasamos a la pieza de control, no tuvimos la posibilidad de entrar pero el ingeniero encargado de la visita nos explico que desde allí se controlaban todos los procesos a través de los programas de PLC (programas lógicos computarizados). Momentos después fuimos a la caldera donde nos explicaron su funcionamiento, para su encendido era necesario la leña, una vez que tomaba temperatura, esta era alimentada por bagazo a través de ventiladores que lo impulsaban mediante tuberías, de allí todo el humo se dirigía al primer filtro donde lo purificaban y separaban el humo por un lado y la ceniza por el otro. Esta separación consistía en un sistema de riego, el cual afectaba a la ceniza, ya que esta se desarmaba y caía por un embudo y era llevada hacia unos piletones a través de tuberías y el humo restante pasaba por otro filtro donde luego era reducido a un humo blanco y despedido por una chimenea. Lo que vimos después fueron los generadores de energía eléctrica los cuales producían 3000 voltios y otros mas antiguos producían 380 voltios. Antes del fin de la visita pudimos observar la parte centrifuga donde presenciamos la extracción de azúcar desde la miel y el glaseado de el azúcar. Al finalizar vimos las tuberías donde se transportaba el azúcar húmeda hacia un proceso de secado y finalmente nos mostraron como se embolsaba el azúcar.

Grupo Nº 4 - Visita al Ingenio - Proyecto I.T.A. 3º T.M.E

Filtros Humedos

FUNCIONAMIENTO

El funcionamiento de todo filtro se basa en la existencia de una diferencia de presión que obliga a una suspensión a atravesar el medio filtrante. En la superficie del medio filtrante se van a depositar los sólidos presentes formando con su acumulación una torta por la que debe seguir circulando la suspensión a filtrar.En las centrífugas la fuerza impulsora se aporta como energía cinética. El sólido se ve lanzado hacia la periferia, que se encuentra perforada, en la que se va a depositar comprimiéndose hasta formar una torta. Estos equipos se emplean igualmente para el lavado o el escurrido de sólidos. Los factores principales que afectan a la filtrabilidad son:

- la naturaleza del medio filtrante

- la naturaleza de la suspensión

- la fuerza impulsora aplicada

- la resistencia de la torta a la filtración

                - la temperatura de la suspensión

                - el tamaño de las partículas

                - la concentración de sólidos en suspensión

                - el efecto de la utilización de floculantes y de la agitación

El medio filtrante debe ser resistente mecánicamente y a la acción corrosiva del fluído, mostrar poca resistencia al flujo del filtrado, así como permitir que la torta se desprenda fácilmente.

La secuencia de operaciones que tienen lugar en una filtración se conoce como ciclo de filtración y son las siguientes:

Etapa tiempo 1.- Formación de la precapa 2- 5 min 2.- Recirculación de las aguas madres de la precapa 5- 15 min 3.- Filtración con recirculación de aguas madres 5- 15 min 4.- Filtración 20 min - 10h 5.- Escurrido/ secado de la torta 5- 30 min 6.- Lavado de la torta 2- 60 min 7.- 2º escurrido / secado de la torta 5- 30 min 8.- Descarga de la torta 2- 10 min 9.- Lavado de la tela y preparación para un nuevo ciclo 2- 5 min

Según el tipo de filtro y el modo de operación un ciclo podrá contener más o menos operaciones.

En ocasiones se requiere un pretratamiento de la suspensión previo a la filtración. Si la suspensión es diluída y las partículas sólidas decantan fácilmente en el fluído, puede ser interesante efectuar una concentración preliminar en un espesador o añadir un coagulante.

Si los sólidos de la suspensión son muy finos o viscosos, forman una torta densa e impermeable y obstruyen en seguida el medio filtrante. Por consiguiente, es necesario añadir ciertos aditivos que aumenten la porosidad de la torta. Estos aditivos reciben el nombre de coadyuvantes de filtración. Se pueden usar como tales la perlita, la tierra de diatomeas o la celulosa de madera. Estos materiales forman lechos de porosidades muy elevadas, provocan la reducción de la resistencia específica de la torta a la vez que aumentan su grosor, y hacen que ésta sea más compresible. Los coadyuvantes se suelen emplear cuando el filtrado es valioso y el residuo puede desecharse. Otra posible utilización de éstos es como precapa, depositando una pequeña cantidad del coadyuvante sobre el medio filtrante antes de comenzar la filtración.

Normalmente es necesario realizar un lavado de la torta para recuperar el líquido que haya quedado retenido, para ello se utiliza un disolvente miscible con el filtrado (usualmente agua). El lavado tiene lugar en dos etapas:

Primero las aguas madres son desplazadas de la torta filtrante por el líquido de lavado durante el período de lavado por desplazamiento. En esta etapa el efluente consiste básicamente en el filtrado que ha quedado sobre el filtro, sin producirse dilución apreciable. De esta manera puede separarse hasta el 90% del filtrado retenido. Durante la segunda etapa, denominada lavado por difusión, el disolvente llega a los huecos menos accesibles del filtro y la concentración de filtrado en el efluente es muy baja. También puede darse durante esta etapa la disolución de alguno de los componentes retenido en la torta. Hay que señalar además la existencia de filtros autolimpiantes.

El secado de la torta se suele efectuar por medio de aire caliente o aplicando vacío.

Por último señalar que existen dos modos de operación posibles:

- a presión constante: la presión de impulsión de la suspensión se mantiene constante durante todo el ciclo de filtración, con lo que el caudal de filtrado resulta variable y decreciente, ya que la resistencia de la torta aumenta con el espesor de la misma. El ciclo concluye cuando el caudal de filtrado está por debajo de un mínimo.

- a volumen constante: se intenta mantener fijo el volumen de filtrado, lo que se exige aplicar presiones crecientes para compensar los aumentos progresivos de resistencia de la torta. El ciclo se dará por terminado cuando se alcance la presión máxima que puede soportar el sistema.