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Facultad de Ciencias de la Adminstración
Administración estratégica para el tratamiento
de aguas ácidas de mina mediante humedales
artificiales en Nyrstar Coricancha S.A.
López Marcos, Alejo Edgar
Huancayo
2018
López, A. (2018). Administración estratégica para el tratamiento de aguas ácidas de mina mediante humedales artificiales en
Nyrstar Coricancha S.A. (Tesis para optar el grado académico de Doctor en Administración). Universidad de Nacional del Centro
del Perú – Unidad de Posgrado de Ciencias de la Adminstración, Huancayo – Perú
.
Esta obra está bajo una licencia
https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
Repositorio Institucional - UNCP
Administración estratégica para el tratamiento de aguas ácidas de mina mediante
humedales artificiales en Nyrstar Coricancha S.A.
i
UNIVERSIDAD NACIONAL DEL CENTRO DEL PERÚ
ESCUELA DE POSGRADO
UNIDAD DE POSGRADO FACULTAD DE CIENCIAS DE LA
ADMINISTRACIÓN
TESIS
PRESENTADA POR
MAESTRO ALEJO EDGAR LÓPEZ MARCOS
PARA OPTAR EL GRADO ACADÉMICO DE
DOCTOR EN ADMINISTRACIÓN
HUANCAYO - PERÚ
2018
ADMINISTRACIÓN ESTRATÉGICA PARA EL TRATAMIENTO
DE AGUAS ÁCIDAS DE MINA MEDIANTE HUMEDALES
ARTIFICIALES EN NYRSTAR CORICANCHA S.A.
ii
iii
Asesor
Dr. Florencio Quiñones Peinado
iv
Dedicatoria
A Dios por guiarme por el buen camino y haberme otorgado una familia maravillosa.
A mi amada esposa Rosario del Pilar quien llena su amor en mi corazón y me incentiva en
mi constante superación.
A mis adorados hijos Anndrea y Diego, quienes son mi fortaleza y mi fuente de
motivación.
A mis amados padres Agustín y Marina a quienes siempre llevo con admiración y respeto
en mi corazón y les agradezco todo lo que soy.
v
Agradecimiento
A mi maestro, amigo y asesor Dr. Florencio Quiñonez Peinado por su dedicación en
formar profesionales proactivos con perspectiva en gestión de la administración, en defensa
del medio ambiente y el desarrollo sostenible de la Región y del País.
A los docentes de la Unidad de Posgrado de la Facultad de Ciencias de la Administración
por la formación académica, técnica, científica y filosófica.
Un agradecimiento muy especial a los funcionarios de Compañía Minera Nyrstar
Coricancha S.A. por el apoyo en la elaboración del trabajo de investigación, es un ejemplo
de imitar por ser consecuentes con el desarrollo sostenible.
vi
Resumen
Las aguas ácidas de mina tienen altas concentraciones en miligramos por litro de
sulfatos, sólidos en suspensión y metales totales, las mismas que pueden ser tratadas
mediante procesos activos o pasivos para su prevención, mitigación y control; la
investigación titulada Administración Estratégica para el Tratamiento de Aguas Ácidas de
Mina mediante Humedales Artificiales en Nyrstar Coricancha S.A. tuvo como propósito
conocer el efecto que causa la aplicación de la administración estratégica en el tratamiento de
aguas acidas de mina mediante humedales artificiales que ofrecen una alternativa económica,
sostenible y práctica para el tratamiento de este tipo de aguas.
En la operacionalización de las variables se determinó que la variable independiente es la
administración estratégica y la variable dependiente es el tratamiento de aguas ácidas de mina
mediante humedales artificiales; Utilizando el método científico, tipo de investigación
aplicada, diseño cuasi-experimental: cualitativo-cuantitativo; con un nivel de confiabilidad de
0.94, con un nivel de significancia α = 0.05, para una muestra de n = 30 unidades de análisis
y 29 grados de libertad, utilizando la prueba t, como regla de decisión se determinó que La
aplicación de la administración estratégica permitió mejorar significativamente el tratamiento
de aguas acidas de mina mediante humedales artificiales en Nyrstar Coricancha S.A.
La administración estratégica con el tratamiento a las aguas ácidas de mina mediante
humedales artificiales tuvo un efecto positivo para la sociedad y para la empresa porque se
obtuvo un efluente de buena calidad con valores que se encuentran por debajo de los límites
máximos permisibles que son: pH 6-9, Sólidos Totales en Suspensión 50 mg/l, Cobre total
0.5 mg/l, Plomo total 0.2 mg/l, Zinc total 1.5 mg/l, Hierro disuelto 2.0 mg/l, Arsénico total
0.1 mg/l y Cianuro total 1.0 mg/l; y una reducción del 51.95 % en el costo operativo.
Palabras Clave: administración estratégica, tratamiento de aguas ácidas, humedales
artificiales.
vii
Abstract
The acid waters of mine have high concentrations in milligrams per liter of sulfates, solid
in suspension and total metals, the same ones that can be treated by active or passive
processes for his prevention, mitigation and control, The qualified investigation strategic
administration for the treatment of acid waters of mine by artificial wetlands in Nyrstar
Coricancha S.A., the study had as intention; to know the effect that causes the application of
the strategic administration in the treatment by artificial wetlands they offer an economic,
sustainable and practical alternative for the treatment of this type of waters.
In the operationalization of the variables one determined that the independent variable is
the strategic administration and the dependent variable is the treatment of acid waters of mine
by artificial wetlands; Using the scientific method, type of applied investigation, quasi-
experimental design: qualitative – quantitative; With a level of reliability of 0.94, with a
significance level = 0.05, for a sample of n = 30 units of analysis and 29 degrees of freedom,
using the test t, since rule of decision decides that The application of the strategic
administration allows to improve significantly the treatment of acid waters of mine by
artificial wetlands in Nyrstar Coricancha S.A.
The strategic administration with the treatment to the acid waters of mine by artificial
wetlands had a positive effect for the society and for the company for the obtaining of a
good-quality effluent by values that they are below these maximum permissable limits that
they are: pH 6-9, suspended solids 50 mg/l, Total Copper 0.5 mg/l, Total Lead 0.2 mg/l, Total
Zinc 1.5 mg/l, Dissociated Iron 2.0 mg/l, Total Arsenic 0.1 mg/l y Total Cyanide 1.0 mg/l.
And a reduction of 51.95 % in the operative cost.
Keywords: Strategic administration, treatment of acid waters, artificial wetlands.
viii
Resumem
As águas acidas de mina têm altas concentrações em miligramos por litro de sulfatos,
sólidos em suspensão e metais dissolvidos, as mesmas que podem ser tratadas mediante
processos activos ou passivos para sua prevenção, mitigação e controle, a investigação
titulada; administração estratégica para o tratamento de águas acidas de mina mediante
banhados artificiais em Nyrstar Coricancha S.A., o estudo teve como propósito; Conhecer o
efeito que causa a aplicação da administração estratégica no tratamento de águas acidas de
mina mediante banhados artificiais oferecem uma alternativa económica, sustentável e prática
para o tratamento deste tipo de águas.
Na operacionalización das variáveis determinou-se que a variável independente é a
administração estratégica e a variável dependente é o tratamento de águas acidas de mina
mediante banhados artificiais; Utilizando o método científico, tipo de investigação aplicada,
desenho cuasi-experimental: qualitativo-quantitativo; com um nível de fiabilidade de 0.94,
com um nível de significância α = 0.05, para uma mostra de n = 30 unidades de análises e 29
graus de liberdade, utilizando prova-a t, como regra de decisão se determinou que A
aplicação da administração estratégica permitiu melhorar significativamente o tratamento de
águas acidas de mina mediante banhados artificiais em Nyrstar Coricancha S.A.
A administração estratégica com o tratamento às águas ácidas de mina mediante banhados
artificiais teve um efeito positivo para a sociedade e para a empresa porque obteve-se um
efluente de boa qualidade com valores que se encontram por embaixo destes límites máximos
permisibles que são: Sólidos em suspensão 50 mg/l, Cobre 0.5 mg/l, Chumbo 0.2 mg/l, Zinco
1.5 mg/l, Ferro 2.0 mg/l, Arsênico 0.1 mg/l e Cianuro 1.0 mg/l; e uma redução do 51.95 % no
custo operativo.
Palavras-chave: administração estratégica, tratamento de águas acidas, banhados
artificiais.
ix
Índice de contenido
Pág.
Carátula i
Dedicatoria iv
Agradecimiento v
Resumen vi
Abstract vii
Resumem viii
Índice de contenido ix
Lista de anexos xv
Lista de tablas xvi
Lista de figuras xix
Introducción xxii
CAPÍTULO I: PLANTEAMIENTO DEL ESTUDIO
1.1 Fundamentación del problema: 01
1.1.1 Fundamentación filosófica 01
1.1.2 Fundamentación científica 03
1.1.3 Fundamentación empírica 05
1.2 Formulación del problema: 09
1.2.1 Problema general 11
1.2.2 Problemas específicos 11
1.3 Objetivos de la investigación 12
1.3.1 Objetivo general 12
1.3.2 Objetivos específicos 12
x
1.4 Justificación de la investigación 12
1.4.1 Justificación teórica 12
1.4.2 Justificación práctica 14
1.5 Importancia de la investigación 16
1.6 Alcances de la investigación 18
1.6.1 Alcance geográfico 18
1.7 Limitaciones de la investigación 18
1.7.1 Limitación de tiempo 18
1.7.2 Limitación de información 19
1.7.3 Limitación económica 19
1.8 Delimitación de la investigación 19
1.8.1 Delimitación temporal 19
1.9 Formulación de la hipótesis 19
1.9.1 Hipótesis general 20
1.9.2 Hipótesis específicos 20
1.9.3 Identificación y clasificación de la variables 20
1.9.4 Operacionalización de variables 21
CAPÍTULO II: DESARROLLO DEL MARCO TEÓRICO – DOCTRINARIO
DE LA INVESTIGACION
2.1 Antecedentes de la investigación 22
2.2 Diseño de la doctrina filosófica 23
2.2.1 Marco histórico 23
2.2.2 Marco filosófico 25
2.2.3 Marco antropológico 26
2.2.4 Marco sociológico 28
xi
2.3 Bases teórico – científicos: 29
2.3.1 Marco histórico 29
2.3.1.1 Administración estratégica 29
2.3.1.2 Balanced scorecard 32
2.3.1.3 Calidad 34
2.3.2 Marco tecnológico 36
2.3.2.1 Aguas ácidas de mina 36
2.3.2.2 Tratamientos activos para aguas ácidas de mina 37
2.3.2.3 Tratamientos pasivos para aguas ácidas de mina 38
2.4 Bases legales 41
2.5 Marco conceptual y modelo científico – filosófico del problema 41
CAPÍTULO III: METODOLOGÍA DE LA INVESTIGACIÓN
3.1 Sistema de métodos de investigación 44
3.1.1 Método general 44
3.1.2 Métodos específicos 45
3.2 Configuración científica – epistemológica de la investigación 46
3.2.1 Diseño de la investigación 46
3.2.2 Tipo de la investigación 47
3.2.3 Clase de la investigación 47
3.2.4 Nivel de investigación 47
3.2.5 Categoría de investigación 48
3.2.6 Enfoque metodológico de la investigación 48
3.2.7 Enfoque epistemológico de la investigación 49
3.3 Definición de universo, población y muestra de la investigación 49
xii
3.4 Diseño y evaluación del sistema de instrumentos de la investigación 50
3.4.1 Técnicas de formulación de instrumentos 50
3.4.2 Validez del instrumento 51
3.4.3 Confiabilidad del instrumento 53
3.4.4 Objetividad del instrumento 54
3.5 Técnicas de recolección de data 55
3.6 Protocolo y aplicación del procedimiento de recolección de data 55
CAPÍTULO IV: TRABAJO DE CAMPO Y PROCESO DE CONTRASTE
DE LA HIPÓTESIS
4.1 Procesamiento, análisis e interpretación de la información:
Aplicación de la administración estratégica para el tratamiento de aguas ácidas de
mina 57
4.1.1 Misión y visión 58
4.1.2 Política de calidad 59
4.1.3 Mapa estratégico 60
4.1.4 Matriz FODA 61
4.1.5 Gestión por indicadores 63
4.2 Organización, análisis e interpretación de resultados 68
4.2.1 Descripción del proceso de AWTP (Acid Water Treatment Plant)
Planta de tratamiento de aguas acidas de mina - compañía
minera Nyrstar Coricancha S.A. 68
4.2.1.1 Presentación de resultados proceso AWTP 69
4.2.1.1.1 Análisis del agua ácida de mina 70
4.2.1.1.2 Análisis del efluente final 71
4.2.1.1.3 Evaluación del agua de mina y del efluente final 72
xiii
4.2.2 Descripción del sistema construido ALD - Celdas de Oxidación -
Humedal de Laboratorio 74
4.2.2.1 ALD de laboratorio 74
4.2.2.2 Celdas de oxidación en cascada 75
4.2.2.3 Humedal construido escala laboratorio 75
4.2.2.4 Descripción del monitoreo y resultados 78
4.2.2.5 Presentación de resultados con humedales artificiales 83
4.2.2.5.1 Análisis e interpretación de resultados: Mediante el tratamiento
pasivo al agua acida de mina sistema mixto “ALD - celdas de
oxidación - humedal de laboratorio” 83
4.2.2.5.2 Potencial rédox, acidez y alcalinidad 87
4.2.2.5.3 Reducción de sulfatos 96
4.2.2.5.4 Reducción de metales 97
4.2.2.5.5 Análisis de sólidos sedimentados en las celdas de oxidación 102
4.2.2.5.6 Promedio del contenido de metales disueltos en el agua de
mina en las celdas e oxidación. 102
4.2.2.5.7 Análisis de sustratos 105
4.2.2.5.8 Resultados analíticos del efluente final obtenidos mediante la
aplicación del Sistema mixto “ALD - Celdas de Oxidación
- Humedal 106
4.2.2.5.9 Relación entre influentes y efluentes mediante la aplicación del
sistema mixto ALD - Celdas de Oxidación - Humedal 107
4.3 Proceso de la prueba de hipótesis 109
4.4 Discusión científica de resultados de la investigación 133
4.5 Discusión filosófica de resultados de la investigación 139
xiv
4.6 Contribución científica filosófica de la investigación 139
Conclusiones 143
Recomendaciones 145
Referencia bibliográfica 147
Referencia bibliográfica referida al tema 147
Referencia bibliográfica a la metodología de investigación 152
Anexos 153
xv
Índice de anexos
Anexo 01. Matriz de consistencia 153
Anexo 02. Matriz epistémica 155
Anexo 03. Validación de Juicio por expertos 156
Anexo 04. Análisis de validez de contenido 161
Anexo 05. Validez del instrumento por expertos 162
Anexo 06. Análisis de confiabilidad – Alfa de Cronbach 167
Anexo 07. Costo con el tratamiento de aguas acidas de mina
en planta de neutralización - AWTP 168
Anexo 08. Costo total con el tratamiento de aguas acidas de mina
en planta de neutralización - AWTP 169
Anexo 09. Costos de energía con el tratamiento aguas acidas de mina
Con humedales artificiales 170
Anexo 10. Costos total con el tratamiento aguas acidas de mina
Con humedales artificiales 171
Anexo 11. Método de análisis de metales totales en muestras liquidas 172
Anexo 12. Límites máximos permisibles para la descarga de efluentes
Líquidos de actividades minero - metalúrgicas 173
xvi
Índice de tablas
Tabla 1. Operacionalización de variables 21
Tabla 2. Historia de la calidad a través de sus generaciones 35
Tabla 3. Resumen de métodos para el control de DAM 37
Tabla 4. Gestión por indicadores AWTP 63
Tabla 5. Tabla balanceada AWTP 64
Tabla 6. Costos operativos AWTP 65
Tabla 7. Tabla balanceada del tratamiento con humedales artificiales 66
Tabla 8. Costos operativos del tratamiento con humedales artificiales 67
Tabla 9. Resultados de análisis del agua de mina AWTP 70
Tabla 10. Resultados de análisis del efluente final AWTP 71
Tabla 11. Resultados promedio de análisis del agua de mina y efluente
Final AWTP 73
Tabla 12. Resultados analíticos del influente y efluente en todas las
fases del sistema ALD 86
Tabla 13. Resultados de las medidas periódicas de pH y potencial
rédox en influente y efluentes de cada fase del sistema ALD 88
Tabla 14. Valores de pH y Eh medidos en cada una de las secciones
en que está dividido el humedal de laboratorio 93
Tabla 15. Resultados analíticos de todos los elementos analizados de los sedimentos
de las celdas de oxidación 102
Tabla 16. Resultados analíticos de los principales elementos analizados
de los sedimentos de las celdas de oxidación 102
Tabla 17. Promedio del contenido de metales disueltos en el agua
xvii
de mina en las celdas de oxidación 103
Tabla 18. Relación entre el contenido de metales disueltos en el agua
de mina a su paso por las celdas de oxidación y el contenido de metales
sedimentados en su interior 104
Tabla 19. Resultados analíticos elementales de muestras de sustrato
del humedal de laboratorio 105
Tabla 20. Resultados analíticos obtenidos mediante la aplicación del
mixto ALD - celdas de oxidación - humedal de laboratorio 106
Tabla 21. Resultados de Influentes y efluentes mediante la aplicación sistema
mixto ALD - celdas de oxidación - humedal de laboratorio 108
Tabla 22. Base de datos de encuesta 110
Tabla 23. Estadística de encuesta 111
Tabla 24. Resumen nivel de significancia 112
Tabla 25. Estadística pH 116
Tabla 26. Resumen nivel de significancia pH 116
Tabla 27. Estadística Cu 119
Tabla 28. Resumen nivel de significancia Cu 119
Tabla 29. Estadística Pb 121
Tabla 30. Resumen nivel de significancia Pb 121
Tabla 31. Estadística Zn 123
Tabla 32. Resumen nivel de significancia Zn 124
Tabla 33. Estadística Fe 126
Tabla 34. Resumen nivel de significancia Fe 126
Tabla 35. Estadística As 128
Tabla 36. Resumen nivel de significancia As 129
xviii
Tabla 37. Base de datos de costos 131
Tabla 38. Estadística de costos 131
Tabla 39. Resumen nivel de significancia costos 132
Tabla 40. Costo de la energía eléctrica en el tratamiento de las aguas acidas
de mina AWTP y humedales artificiales 136
xix
Índice de figuras
Figura 1. Drenaje ácido de mina 05
Figura 2. Impacto del agua en la cuenca rio Rímac 08
Figura 3. Elementos básicos de la administración estratégica 30
Figura 4. Detalle de elementos básicos de la administración estratégica 30
Figura 5. Variables ambientales de la administración estratégica 31
Figura 6. Balanced scorecard como la base estratégica para la acción 33
Figura 7. El Balanced scorecard 34
Figura 8. Diagrama de flujo para tratamiento de drenaje ácido de mina 38
Figura 9. Representación esquemática - humedal construido aerobio 39
Figura 10. Typha angustifolia y typha latifolia 40
Figura 11. Modelo de análisis epistemológico 43
Figura 12. Hipótesis nulas e hipótesis alterna 51
Figura 13. Misión y visión 58
Figura 14. Política de calidad 59
Figura 15. Mapa estratégico 60
Figura 16. Matriz FODA 61
Figura 17. Poly spill pallet utilizado para las pruebas experimentales 74
Figura 18. Colocado de tierra orgánica en el poly spill pallet 76
Figura 19. Colocado de arcilla en el poly spill pallet 76
Figura 20. Colocado de totora en el poly spill pallet 77
Figura 21. Pruebas experimentales 78
Figura 22. Influente y efluente de las pruebas experimentales 79
Figura 23. Esquema real del sistema “ALD-celdas de oxidación-humedal laboratorio” 81
xx
Figura 24. Esquema del sistema “ALD-celdas de oxidación-humedal laboratorio” 82
Figura 25. Evolución del pH en el agua de mina en función del tiempo 89
Figura 26. Evolución del pH en el agua de mina en función de fases 89
Figura 27. Evolución del Eh en el agua de mina en función del tiempo 90
Figura 28. Evolución del Eh en el agua de mina en función de fases 90
Figura 29. Evolución de alcalinidad en agua de mina en función del tiempo 91
Figura 30. Evolución de alcalinidad en agua de mina en función de fases 91
Figura 31. Evolución de acidez en el agua de mina en función del tiempo 92
Figura 32. Evolución de acidez en el agua de mina en función de fases 92
Figura 33. Distribución de los valores de pH medidos en la parte superficial
del sustrato orgánico del humedal de laboratorio 94
Figura 34. Distribución de los valores de eh medidos en la parte superficial del
sustrato orgánico del humedal de laboratorio 95
Figura 35. Evolución del contenido de sulfatos en el agua de mina en
función del tiempo 96
Figura 36. Evolución del contenido de sulfatos en el agua de mina en
función de fases de tratamiento 96
Figura 37. Evolución del contenido de cobre en el agua de mina en
función del tiempo 97
Figura 38. Evolución del contenido de cobre en el agua de mina en
función de fases de tratamiento 97
Figura 39. Evolución del contenido de plomo en el agua de mina en
función del tiempo 98
Figura 40. Evolución del contenido de plomo en el agua de mina en
función de fases de tratamiento 98
xxi
Figura 41. Evolución del contenido de zinc en el agua de mina en
función del tiempo 99
Figura 42. Evolución del contenido de zinc en el agua de mina en
función de fases de tratamiento 99
Figura 43. Evolución del contenido de fierro en el agua de mina en
función del tiempo 100
Figura 44. Evolución del contenido de fierro en el agua de mina en
función de fases de tratamiento 100
Figura 45. Evolución del contenido de arsénico en el agua de mina en
función del tiempo 101
Figura 46. Evolución del contenido de arsénico en el agua de mina en
función de fases de tratamiento 101
Figura 47. Hipótesis nula e hipótesis alterna de la encuesta 112
Figura 48. Hipótesis nula e hipótesis alterna 114
Figura 49. Hipótesis nula e hipótesis alterna para el pH 117
Figura 50. Hipótesis nula e hipótesis alterna para el cobre 119
Figura 51. Hipótesis nula e hipótesis alterna para el plomo 122
Figura 52. Hipótesis nula e hipótesis alterna para el zinc 124
Figura 53. Hipótesis nula e hipótesis alterna para el hierro 127
Figura 54. Hipótesis nula e hipótesis alterna para arsénico 129
Figura 55. Hipótesis nula e hipótesis alterna para el costo operativo 132
xxii
Introducción
Una de las actividades que más problemas ha tenido en su adaptación al entorno
medioambiental a nivel mundial ha sido la minería; debido a que sus proceso son generadores
de gran cantidad de agentes contaminantes que son decantados hacia el medio ambiente, de
ahí que factores como la contaminación del agua, del suelo y del aire se convierten en índices
recurrentes en el análisis de esta problemática. Uno de esos índices es el tema de la
contaminación del agua, el cual mediante la exposición de minerales como el azufre al aire,
se traduce en procesos microbianos y oxidación generando drenaje de fluidos ácidos de la
mina, los mismos que se caracterizan por una elevada acidez y un alto porcentaje de metales
pesados disueltos. Así pues, cuando el agua ácida, logra alcanzar cuerpos del agua limpios o
naturales, se producen con obviedad una serie de cambios en el ecosistema; siendo la flora y
la fauna los agentes que más afectación presentan, sin mencionar a nosotros los seres
humanos, que mediante el consumo de estas aguas contaminadas, vemos perjudicada nuestra
salud, ya que el agua no solamente se consume de modo directo, sino a través de la
producción industrial o agrícola. Además de lo anterior, se sabe que también, el agua ácida
puede lograr infiltrarse mediante el drenaje de la mina, contaminando de ese modo suelos y
aguas subterráneas.
En el estudio de esta problemática, el empleo de tierras húmedas construidas fue
considerado como una de las posibles soluciones en un largo plazo para el drenaje de aguas
ácidas de minas. Varias investigaciones revelaron resultados prometedores respecto del uso
de áreas húmedas artificiales en la transformación de éste tipo de liquidos debido a la
actividad minera.
El empleo de este tipo de tecnología, logra la optimización de los diversos pasos
encontrados en áreas húmedas de la naturaleza: el filtrado, el sedimentado, lo inmovilizado y
lo químicamente y físicamente descompuesto. Así también, las tierras húmedas construidas
xxiii
otorgan un método eficiente y eficaz, con costes bajos respecto de sus operaciones en la
eliminación de los contaminantes.
La tesis titulada Administración Estratégica para el Tratamiento de Aguas Acidas de Mina
Mediante Humedales Artificiales en Nyrstar Coricancha S.A. está elaborada en cuatro
capítulos. El primer capítulo: Planteamiento del estudio, explica la problemática objeto de la
investigación, la formulación de la fundamentación filosófica y empírica, así también
contiene el objetivo de la tesis, describe el sistema en la formulación de la hipótesis,
agregando la justificación y las delimitaciones del estudio que han sido necesarias. El
segundo capítulo: Marco Teórico-Doctrinario, fundamenta científica y filosóficamente el
problema de investigación, que sirve como criterio en los análisis correspondientes y en la
presentación de los resultados de investigación. En el tercer capítulo: Metodología de la
investigación, detalla el método general, el tipo, el nivel, la categoría y el diseño de la
investigación, muestra, las técnicas e instrumentos de recolección de datos, el procedimiento
de recolección de datos, las técnicas de procesamiento y análisis de datos, la descripción del
proceso de la prueba de la hipótesis y procesamiento, análisis e interpretación de la
información. En el cuarto capítulo. Trabajo de campo y proceso de contraste de la hipótesis,
se realizó las experiencias a escala Piloto en Laboratorio del sistema de tratamiento pasivo al
agua ácida de mina y se intensificó estos procedimientos para mejorar la calidad de éste tipo
de aguas. Se realizó la discusión científica y filosófica y la contribución científica y filosófica
de la investigación, en donde se plantea la implementación del tratamiento de aguas acidas de
mina mediante humedales artificiales en base a las experiencias exitosas obtenidas a nivel
piloto en laboratorio obteniendo un agua de buena calidad, con bajo costo operativo y una
elevación de la calidad paisajística. Por último se muestra las conclusiones, recomendaciones
y anexos.
El tesista.
1
Capítulo I
Planteamiento del estudio
El éste capítulo se menciona el problema de la investigación y la fundamentación
filosófica y empírica, adicionalmente delinea el objetivo de investigación y argumenta el
sistema de hipótesis, la justificación y las delimitaciones del estudio que son obligatorias.
1.1. Fundamentación del problema
1.1.1. Fundamentación filosófica.
El marco filosófico de la presente investigación, fundamenta la postura filosófica y
la posición del investigador, es decir muestra la manera de como concebir e interpretar
el mundo basado en que el conocimiento del ser humano es el resultado de una
estrecha combinación entre la experiencia y la razón.
En este sentido, la postura ecléctica humanista es la que guía la presente
investigación; ésta postura filosófica es aquella ideología que conserva la concepción
de la ontología, epistemología y ética, basada en el empirismo y el racionalismo
donde el ser humano que construye el objeto a partir de la experiencia y la razón, y
que es la base fundamental que se encuentra racionalmente organizada y es
verdaderamente muy sistemática.
2
Esta postura ecléctica es un enfoque conceptual que no se guía únicamente a un
conjunto de suposiciones, sino que también se basa en muchas teorías, modelos, guías
o para obtener información complementaria en referencia a un tema específico, o
aplica diferentes teorías en casos muy particulares. También pretende conciliar estas
teorías y corrientes ya existentes, tomando de cada una de ellas lo más relevante
aceptable e importante, permitiendo quebrar las contradicciones que ya existen. Está
la posición que, sin objetar con anticipación posición alguna, las estudia y contempla,
las compara y las relaciona, a fin de encontrar las mejores para mencionar finalmente
la más calificada como calidad de aceptación.
El enfoque humanista resalta las ventajas que hacen del ser humano un ser
pensante, innovador, eficaz de actuar con intencionalidad y de asumir la
responsabilidad de sus acciones en relación a la Ética Ambiental la que salió como
una reflexión derivada de la relación directa del ser humano con su hábitat y de la
preocupación de su preservación como garantía del desarrollo de las futuras
generaciones.
Se sumó así a la definición de la ética vista no sólo como preservada de los valores
y normas del ser humano, sino acomodada a su interacción con todos los seres
vivientes y a su adecuada supervivencia. La que sin lugar a duda está en entre dicho,
si la actitud de contaminar con desechos las costas, montañas, riachuelos, entre
muchos otros, no es modificada y se comienza a valorar el medio ambiente como
hábitat y como parte de su responsabilidad de cada ciudadano.
Este trabajo está dirigido a señalar y enfatizar una serie de perspectivas sobre el
desempeño de la persona y sus implicancias Éticas, no sólo del profesional del sector
minero, sino de muchas otras profesiones a objeto de tener un mejor panorama de la
problemática en cuanto a la ética que en ellas se presentan.
3
En la evolución histórica de la relación sociedad - naturaleza el ser humano
considera a la naturaleza como un gran todo del que puede extraerse de manera no
continua todo lo que se necesite, sin llegar a mostrar los daños que con sus acciones
ocasionarían a éste, su objeto, sin considerar que dichos cambios, también le
ocasionarían cambios al propio ser humano. También se consideran de manifiesto las
alteraciones principales del equilibrio dinámico de relación entre la producción y la
naturaleza; es particularmente difícil este problema de los llamados recursos
renovables de la tierra; se complica de manera especial el proceso de desechar los
residuos sólidos industriales y resulta cada vez más rara y difícil de asegurar por el ser
humano el aire relativamente limpio y el agua. Es por esto que se enfoca de manera
especial en la toma de conciencia desde la postura de un ser humano normal, cuyas
acciones se vinculan de manera concatenada con el de otros, para brindar un resultado
de índole social a partir de una forma particular de concebir la urbe y las distintas
relaciones que en ella tienen lugar.
1.1.2 Fundamentación científica.
Romero (2008), menciona que la problemática ambiental del agua ácida de mina es
la preocupación que ha surgido de que éste alcance cuerpos de agua, ya sea
superficiales o subterráneas y por consiguiente altere las características físicas y
químicas del agua, lo cual ocasionaría la contaminación del agua, alterando el sistema.
La forma y el grado de contaminación por diferentes metales pesados varía de un sitio
a otro, dependiendo de las características geoquímicas del lugar.
Savinov (2003), menciona que el cobre y zinc son elementos esenciales en la vida
de animales y plantas, pero en altas dosis son dañinos. Se sabe que metales como el
plomo, es altamente dañino para las plantas, animales y seres demás vivos, y que sí
está presente en formas disponibles, existe la acumulación tanto en organismos
4
terrestres y del mar. Otros metales como arsénico, manganeso y mercurio, típicos
productos del agua ácida de mina son reconocidos por ser carcinógenos, por causar
daños y desórdenes neurológicos, Akabzaa (2007).
Nordstrom y Alpers (1999), reseñan todo el proceso de oxidación que sufre la
pirita como el fundamental agente en la aparición del agua con contenido ácido. Esta
oxidación se favorece en las áreas de minería, a partir de la facilidad que tiene el aire
para hacer contacto con sulfuros mediante el acceso a las operaciones de minería y
poros existentes en las células y residuos estériles, así como el aumento de la
superficie de contacto de las partículas.
La aguas ácidas de mina tienen casi siempre un pH entre valores de 2 a 4 y
altos contenidos de metales disueltos y totales. En relación a estos drenajes ácidos de
aguas de mina existen informes sobre la mortandad de animales de ríos, infecciones al
ganado, y destrucción de cultivos y plantas; siempre en relación a una coloración
ocre-amarilla de los cauces de ríos y lagos dañados, y un incremento de la turbiedad
de las aguas. Rose (2000).
La generación de aguas ácidas de mina en estas actividades de la minería es y será
un problema muy importante, que tiene que ser absuelto por los actores directos. Este
tipo de drenaje es el aguas contaminadas originadas por la explotación minera, ya sea
superficial o subterránea, típicamente de alta acidez, altos sulfatos y con elevados
contenidos de metales pesados, principalmente cobre, plomo y zinc. El agua ácida de
mina es un problema ambiental ocasionado por la minería, especialmente para las
causes de agua. Una mina generadora de agua ácida de mina causa un impacto
negativo a cortos y largos plazos en los ríos y lagos; volviéndose en efecto, una
"máquina perpetua de contaminación".
5
En diferentes partes de la tierra se ha utilizado los humedales naturales como
sistema de tratamiento a éstas aguas ácidas de mina, debido a su capacidad
depuradora, por dicha particularidad iniciaron a diseñar sistemas de tratamiento que
simularan las condiciones de mencionados ecosistemas, dando inicio la aparición de
nuevos humedales artificiales. En Perú, el uso de estos nuevos humedales artificiales
como sistemas de tratamiento no está muy estudiados, sin embargo, su aplicación es
una viable alternativa porque tiene bajo costo de instalación, operación y
mantenimiento.
Figura 1. Drenaje Ácido de Mina.
Fuente: Investigador (2017).
1.1.3. Fundamentación Empírica.
El efecto invernadero es uno de los importantes temas en la agenda ambiental
internacional, está perjudicando las principales reservas de agua dulce y en el Perú ha
traído como consecuencia el proceso de deshielo de la Cordillera Central de los
Andes. Si bien los recursos de agua dulce constituyen un porcentaje mínimo del
suministro de agua en la tierra, muchos de los ríos de Perú, tanto en la costa como en
6
la selva, están muy contaminados por la evolución de la actividad minera y otros están
sumergidos.
Esta contaminación de los recursos hídricos a través de la minería es un
problema que surge en todos los cursos de agua superficiales que se encuentran en el
marco del impacto directo e indirecto de las minas en operación, cierre o abandono a
escala regional, de distrito y provincial, lo que ha provocado el deterioro de la calidad
del agua y la desaparición de las especies que estaba en ellos
En la cuenca del río Rímac, la industria minera se ha desarrollado desde la
década de 1920 a través de la minería media y la minería artesanal utilizando
depósitos polimetálicos que han resultado en una mayor calidad del agua. El río
Rímac, que resulta en varias deudas ambientales dejadas por la antigua mina que
actualmente no es administrada por la empresa privada o por el estado peruano.
El río Rímac como es una fuente natural de abastecimiento principal de agua para
la ciudad de Lima y como patrimonio del estado debe ser racionalmente gestionado y
manejado ya que actualmente es fuente de abastecimiento de agua a 8´693,387
habitantes INEI (2014), y como cuerpo receptor de las aguas de la cuenca, por lo cual
es urgente realizar una gestión integral del recurso a fin de evitar daños de gran parte
de su volumen de agua al mar especialmente en épocas de alta precipitación en la
zona rural y recuperar la calidad de sus aguas.
La actividad polimetálica actual es la actividad dominante en el distrito donde se
utiliza principalmente cobre, plomo, zinc y plata, la planta de enriquecimiento
Tamboraque, que tiene más recursos y medios de producción en la cuenca y que tiene
más experiencia en el distrito.
Existe una población de 5 280 habitantes que consta de 05 áreas rurales: San Mateo de
Huanchor, San Antonio, San Miguel de Viso, San José de Parac y Yuracmayo; Para
7
ser los grupos de mayor población que incluyeron entre 20-25 años y 10-14 años con
565 y 562 habitantes respectivamente. Instituto Nacional de Estadística e Informática
(2007).
Ricardo A, (1986), presentó a la Reunión Interamericana sobre Control del vertido
de sustancias tóxicas en el estudio de Sao Paulo: contaminación de metales pesados en
el río Rímac por parte de compañías mineras, donde se encontró que el agua en el río
Rímac y en Parac tenía altos niveles de plomo y zinc y que éstas aguas presentaban un
incremento de estos contaminantes aun cuando pasaban por lugares en donde no se
observaba la descarga de estos vertimientos.
De éste estudio se tuvo como resultados principales las siguientes: a) La actividad
minera (efluentes líquidos y de relaveras) aporta cantidades significativas de metales
pesados y subproductos de origen orgánico a las aguas del río Rímac. b) El impacto
de las aguas de mina son diferentes al ocasionado por los relaves en un cuerpo
receptor de agua. c) El impacto de los productos y reactivos químicos en las especies
ictiológicas resultó ser menos dañino de lo que se tenía previsto.
De todo lo mencionado anteriormente se demuestra que el río Rímac es
influenciado totalmente en su calidad de sus aguas por la actividad minera,
determinándose de ésta forma a la unidad minera como el ámbito de estudio directo.
8
Figura 2. Impacto del agua en la cuenca Río Rímac.
Fuente: Autoridad Nacional del Agua (2010).
9
1.2. Formulación del problema
El agua es uno de los recursos más importantes y escasos que tienen todas las personas
alrededor del planeta, nuestro país no está aislado; muchas de nuestras poblaciones se ven
obligados a beber de fuentes cuya calidad deja mucho que desear y produce un sin fin de
enfermedades a todos los seres humanos. El acceso al agua potable es una necesidad primaria
y por lo tanto un derecho humano fundamental, Naciones Unidas (2010).
El agua es concebido como un recurso natural esencial desde la perspectiva ecológica
y económica, empero su deficiente gestión y distribución provoca a menudo que los grandes
cuerpos receptores se vean con frecuencia expuestos a un conjunto de daños, lo que se
traduce en una alteración ambiental general. Bajo esa línea, la contaminación de elementos
como el aire, tierra y agua se entienden como problemas de atención urgente para el ser
humano. La importancia capital, sin embargo que tiene el manejo responsable del agua es
capital, ya que esta es empleada en gran parte de los sectores económicos y sociales, de modo
que una vez empleada, se ve muy alterada en su composición original, esto debido a que se
pueden incorporar varios tipos de agentes contaminantes.
Existen sin embargo, algunos agentes metálicos que son preponderantes para el
desarrollo de la vida, esto pues ya que tienen participación en un conjunto de procesos
metabólicos capitales, como es el caso de del Cu, Fe, Mn, Ni y Zn). Empero, si estos metales
se encuentran en altas dosis o concentraciones, se transforman en elementos bastantes
peligrosos para la salud, esto pues, dependiendo de propiedades intrínsecas a ellos , como es
el caso de su solubilidad, capacidad de absorción, transporte al interior de las células, su alta
capacidad de reactividad, lo que deriva de modo esencial en el estrés oxidativo y el
reemplazo de metales fundamentales en el cuerpo humano.
Así pues, la concentración de metales pesados, como son el Cd, Cr, Cu, Hg y Zn, en el
cuerpo humano, genera una serie de consecuencias, como el desarrollo anormal de ciertos
10
metabolismos, algunos defectos de control carcinogénicos y neuromusculares; así también se
presenta una afectación profunda y peligrosa a las comunidades de plantas y microbianas,
como explica oportunamente Pagnanelli (2010).
La necesidad de proporcionar tanto un conjunto de bienes y servicios a la colectividad, así
como el crecimiento poblacional y el uso intensivo de los recursos naturales, derivan en la
afectación, a veces irreversible del medio ambiente, y al subsecuente calidad de vida de las
personas que se ve mellada, produciendo también la falta de recursos suficientes para el
sostén de la biodiversidad. , ya que el agua es considerada una clave para la supervivencia y
la existencia de nuestras generaciones y elementos futuros.
Al desarrollarse determinada actividad minera, se producen una serie de cambios, ya
sean estos favorables o no, se traduce ello como un impacto ambiental, cuyos efectos pueden
suceder a corto, mediano o largo plazo. los mismos que pueden ser o bien predecibles o
inevitables; siendo que en determinados casos su efecto resulta ser acumulativo, y muchos de
ellos son evidentes por la consecuencia directa de la acción, en otros casos no es fácil de
identificar porque se controlan como resultado de efectos primarios o directos, Pero sus
consecuencias causan serios problemas con el pensamiento, lo que resulta en una gestión
prolongada o puede no tener un administrador visible que también señala que normalmente se
toman medidas correctivas , luego cuando ocurre un daño ambiental y los costos son muy
altos los casos externos que las causan.
La humanidad ha sido responsable de una gran parte de la transformación en el
entorno de la vida de nuestro planeta, siendo uno de los factores el incesante incremento en la
población, la misma que crea necesidades cada vez más apremiantes de alimento, vivienda,
educación, salud, vestimenta y ocio, que deben de consignándose como una de las fuentes de
recursos de mayor uso, y acaso el único sustento del ser humano en ser usado sin
discriminación. En ese sentido, surge el concepto de recursos renovables, como una constante
11
entre ellos. Los criterios de desarrollo han ido variando al pasar del tiempo, de modo que al
día de hoy la sostenibilidad en ellos, debe cumplir con las características necesarias; como el
de poder garantizar la calidad de vida, garantizar el acceso continuo a los recursos naturales y
evitar daños permanentes a nuestro medio ambiente.
Nuestra actual Legislación Ambiental Minera del Perú vigente es la encargada de asegurar
que toda operación minera, o aquella que va a reiniciar sus operaciones, se incorpore dentro
de sus planes importantes, las medidas para prevenir los impactos sobre medio ambiente en el
que se ubican y que sus efluentes y/o descargas cumplan con los límites de emisión y
efluentes que le sean aplicables según la normatividad vigente.
El problema actual corresponde a dos niveles de tratamiento, la primera prioridad es
determinar las características de éste tipo de aguas para la implementación de humedales
como un problema a tratar, las propiedades del agua de mina ácida que establece la necesidad
de un tratamiento previo de los mismos, que corresponde a las propiedades de un sistema no
activo que representa una opción importante y vial; la segunda prioridad; el establecer,
mediante experimentaciones actuales, la solución bajo otras alternativas establecidas de
diseño útiles para su adecuada aplicación.
1.2.1. Problema General.
¿Qué efecto causa la aplicación de la administración estratégica en el
tratamiento de aguas ácidas de mina mediante humedales artificiales en Nyrstar
Coricancha S.A.?
1.2.2. Problemas Específicos.
1.2.2.1. Problema Específico 1.
¿Qué efecto causa la aplicación de la administración estratégica en la calidad
del efluente obtenido con el tratamiento de aguas ácidas de mina mediante
humedales artificiales en Nyrstar Coricancha S.A.?
12
1.2.2.2. Problema Específico 2.
¿Qué efecto causa la aplicación de la administración estratégica en los costos
del tratamiento de aguas ácidas de mina mediante humedales artificiales en
Nyrstar Coricancha S.A.?
1.3. Objetivos de la investigación
1.3.1. Objetivo General.
Conocer el efecto que causa la aplicación de la administración estratégica en
el tratamiento de aguas ácidas de mina mediante humedales artificiales en
Nyrstar Coricancha S.A.
1.3.2. Objetivos Específicos.
1.3.2.1. Objetivo Específico 1.
Conocer el efecto que causa la aplicación de la administración estratégica en
la calidad del efluente obtenido con el tratamiento de aguas ácidas de mina
mediante humedales artificiales en Nyrstar Coricancha S.A.
1.3.2.2. Objetivo Específico 2.
Conocer el efecto que causa la aplicación de la administración estratégica en
los costos del tratamiento de aguas ácidas de mina mediante humedales
artificiales en Nyrstar Coricancha S.A.
1.4. Justificación de la investigación
1.4.1. Justificación Teórica.
Los recursos hídricos ubicados en los océanos y ríos, se han empleado siempre
como una suerte de vehículo en la evacuación de determinados desechos industriales,
esto pues debido a que los ciclos biológicos del agua permiten la absorción de estos.
Sin embargo, en la actualidad, además de los referidos desechos de carácter
industrial, los cuales han ido incrementándose en cantidad, también se han arrojado
13
desechos químicos que la ser dañinos, deterioran y destruyen las formas de vida en el
planeta, ocasionando una creciente biodegradación de microorganismos en ambientes
acuáticos, cuya recuperación se entiende como difícil, a decir de Lomeli (1999).
En ese sentido, la disposición de muy buena calidad en el manejo de estos
desechos, resulta ser un factor esencial en el mantenimiento de la salud y la calidad
de vida de las personas; de modo que, también es posible hoy conocer ciertas
enfermedades ocasionadas debido a la contaminación del agua, que con anterioridad
también afectaron de manera grave a la humanidad.
La industria, con pocas excepciones, no trata sus desechos líquidos, la falta de
tecnología adecuada para la purificación, la presencia de altos niveles inaceptables de
metales pesados en el agua plantea serios problemas a los efectos nocivos en los
animales, las plantas y la salud humana. Dado que existe un gran número de procesos
industriales que generan este tipo de contaminación, el control de la presencia de
metales pesados en el agua es problemático., Gil (1999).
Las denominadas tecnologías alternativas o suplentes en el tratamiento de
aguas ácidas derivadas de la actividad minera, resultan ser métodos, que en su
aplicación resultan a menores costos, siendo además más sofisticados, respecto de su
operación y mantenimiento, ello pues en comparación de los métodos
tradicionalmente usados.
Ahora bien, empero de que estas alternativas requieran una mayor capacidad
en la extensión de tierra, son medidas que sin embargo resultan ser mucho mas
eficaces eliminando patógenos contaminantes como es el caso del nitrógeno y el
fósforo.
14
Por otro lado, el consumo de energía que de ellas se deriva suele ser mínimo, lo que
implica que también sus costes de mantenimiento resulten ser muy bajos, requiriendo
por ello personal menos especializado, Fernández (2001).
Estas técnicas, que incluyen el empleo de áreas húmedas artificiales, son
empleadas un conjunto variado de lugares en el tratamiento de efluentes de
extracción. Así pues, las plantas resultan ser los cimientos del proceso, pues
descomponen, absorben y asimilan los elementos que son contaminantes en sus
tejidos, dotando también de una superficie completa que propende el crecimiento
bacteriano manteniendo también elementos sólidos en suspensión, como explica
Fernández (2001).
Ahora bien, desde la perspectiva metodológica, se espera que este documento
en un futuro no muy lejano, hacer contribuciones valiosas basadas en estudios y más
sofisticados contribuyeron especialmente en la mejora de la calidad del agua con
metales pesados y su posible implementación en determinadas áreas de estudio y
aplicación y el medio ambiente expuesto a dichos contaminantes.
Ahora bien respecto de una postura o interés personal, si los compuestos
químicos se emplean con objetos distintos que derivan en efectos perjudiciales para
el medio ambiente, así como para la salud de las personas, en algún modo, menguar
los señalados efectos o daños, utilizando la conocimientos de gestión optima en los
recursos naturales empleados en su misma regeneración y recuperación, y lo que
resulta mejor, que el tratamiento pasivo para tal objetivo, no sólo se revela como un
propósito positivo, sino que además, siendo su costeo bastante bajo respecto del
montaje, mantenimiento y operación, es una opción más que viable.
15
Estos elementos fomentaron la necesidad de desarrollar e implementar
sistemas de tratamiento pasivos para hacer posibles las formas de calidad de vida de
las personas y ayudar a reducir la contaminación ambiental en el mundo.
1.4.2. Justificación Práctica.
El agua ácida de la mina, contiene en su composición altos porcentajes de
sólidos suspendidos, así como altos niveles de sulfato y metal disuelto, como es el
caso de elementos como el Cr, Fe, Al, Mn, Zn, Cu, Pb, llegando estas altas
concentraciones en varios miligramos por litro. Estas sustancias, en los niveles
descritos resultan ser bastante dañinas para la salud de las personas, así como para la
propia actividad biológica: produciendo una constante contaminación de cuerpos de
agua de los que depende, como es el caso de los ríos.
Por otro lado, a causa de lo costoso que resulta el tratamiento, por medio de
sistemas activos comunes la dilución del fenómeno, respecto de la generación de agua
ácida de la mina en las áreas mineras antiguas, termina por agravar la situación,
siendo así necesario implementar un conjunto de soluciones para estas sustancias. Una
alternativa viable para esta problemática, siendo incluso factible para aquellas plantas
operadoras que se hallan en abandono, resultan ser los métodos de tratamiento en su
sentido pasivo, que a un ritmo de bajo costo, en términos de su construcción, bajo
costo y facilidad de operación. Mantenimiento y buenos resultados en el tratamiento
del agua ácida.
Uno de los métodos alternativos pasivos que más popularidad ha ganado con
el paso del tiempo es el empleo de humedales (aeróbicos o anaeróbicos), donde se
drena de la caliza anóxica, factores de alcalinidad del sistema de producción, y cuando
el problema surge en aguas subterráneas, las barreras de carácter reactivo permeables
son probablemente el principal objetivo de todo es el cambio de acidez. , precipitación
16
de metales pesados y eliminación de todos los sólidos en suspensión. Para esto,
parecen cambiar las condiciones de Eh y pH de la gripe de una manera que favorece la
aparición de ciertas especies que son precipitados insolubles y mantienen la carga de
contaminación en el sistema.
Casi siempre, el tratamiento de los sistemas pasivos utilizados para materiales
alcalinos para neutralizar la acidez y los sustratos orgánicos consiste en crear bacterias
reductoras y en el uso de entornos para catalizar las reacciones y acelerar los procesos
de formación de precipitaciones.
En la concepción y configuración del tratamiento es necesario asegurar la
circulación y distribución efectiva del afluente dentro del sistema pasivo en uso con el
objeto de amplificar el tiempo en el que toma contacto el flujo de agua contaminada
en tratamiento con el conjunto de materiales que conforman los dispositivos de
tratamiento responsabilidad.
Desde una visión ecológica, este procesamiento de los líquidos ácidos por
medio de humedales no taurales representa una opción viable para las aguas
residuales contaminadas por procesos mineros. Del mismo modo, se emplean los
humedales que proporcionan recursos naturales al área, ya que son fundamentales por
sus beneficios ambientales a otros sistemas tradicionales. La aplicación de macrófitos
para el tratamiento y la purificación del agua es un área importante de especialización
en ingeniería química, especialmente el uso de plantas en sus diversas variedades para
uso regional y especialmente en el área de Totora; En esta área, el estudio pretende
contribuir a la ciencia del conocimiento y el entendimiento de la capacidad existente
en patrimonios de la naturaleza a los otros procedimientos comunes que se utilizarán.
El procesamiento y la descarga de agua ácida de las minas de las minas están
sujetos a la regulación a través de la legislación ambiental y es una de las áreas con la
17
mayor limitación ambiental. El estudio en esta área tiene como objetivo contribuir a
este problema a través de una solución alternativa de naturaleza pasiva a los
problemas.
Con la administración estratégica se direcciona a orientar a las empresas
mineras la implementación de éste tipo de tratamiento. El proceso de tratamiento al
agua de mina mediante humedales artificiales es sostenible en el tiempo, se obtiene
una agua tratada de buena calidad con un bajo costo operativo y se eleva la calidad
paisajística del área de influencia directa.
A través del presente trabajo, se comparó una metodología basada en el tratamiento
a aguas ácidas de mina por neutralización para la cuantificación de metales
contenidos, con una metodología ampliamente aceptada en el ámbito analítico. Esta
validación resulta ser necesaria, antes de impulsar dicha estrategia en el tratamiento de
las aguas ácidas de mina, por medio de humedales artificiales.
1.5. Importancia de la investigación
El tratamiento del agua drenada ácida de las minas utilizando tierras húmedas
artificiales es un procedimiento que, pasivamente, nivela el pH del agua y reduce el total de
metales, hasta alcanzar los límites permitidos por el sector correspondiente, este tratamiento
no contamina ríos, lagunas, flora y fauna. Muy al contrario, este procedimiento permite
anticipar y reducir la contaminación de los ríos, lagos y lagunas cercanos a explotación
minera. Además, este tipo de tratamiento positivo permitirá reutilizar el agua tratada, por lo
tanto se podrá disponer del recurso elemental para incentivar y propiciar la forestación y
reforestación de las zonas aledañas a la cuenca de los ríos del área de influencia directa.
Desde el punto de vista social, la mitigación cuida el entorno en el que viven las comunidades
y los pueblos, no degradando los suelos, no generando enfermedades y por consiguientes
favoreciendo el desarrollo sustentable de la zona.
18
En esta investigación, presenta una opción viable para la gestión estratégica en el
tratamiento de las aguas ácidas provenientes de la actividad minera, por medio del empleo de
humedales artificiales en pro de implementar un conjunto organizativo, flexible y aplicable a
distintos tipos y tamaños de empresas mineras.
El criterio en que se funda esta tesis, reside en la mantención de un enfoque
eminentemente práctico y sencillo, que emplee herramientas operativas de fácil aplicación y
desarrollar. En su descripción, el proceso emplea tres fases distintas, que sin embargo
constituyen un ciclo completo de retroalimentación y aprendizaje, en los cuales se
interiorizan y cumplen los objetivos de la planificación, los ítems de implementación
necesaria para la consecución de los resultados advertidos, así como su posterior seguimiento
y evaluación, para el diagnóstico y el análisis mediante parámetros de medición. Los tres
pasos se forman en el siguiente orden:
El objetivo estratégico se traduce en ejecutar una suerte de encuesta a la empresa, el
entorno en el que ejerce su negocio principal y el diseño de la estrategia para ser supervisados
de cerca. El desarrollo y la implementación, en esta fase se llevan a cabo también una tarea
de planificación e implementación de las estrategias que han sido objeto de propuestas en la
etapa anterior y se propende y desarrolla el sistema de medición que se utilizará. Control: Se
define como la tercera etapa del sistema, donde se realizan tareas de control y la aplicación de
indicadores y herramientas específicas, que simbolizan el estado y el grado de progreso en el
alcance de metas y objetivos, la evaluación de la necesidad de adaptación, adaptación o
reprogramación.
La propuesta, así descrita, se basa en esencia en el desarrollo de la aplicación en el
total de las fases de trabajo, de manera fundamental para realizar las actividades del equipo y
la participación de todos los miembros, promoviendo en ese sentido, el crecimiento y el
19
aprendizaje de la empresa al obtener resultados y mejoras positivas y notoriamente
significativas para el medio ambiente.
1.6. Alcances de la investigación
La administración estratégica debe ser vista desde un enfoque sistémico, es decir, desde un
punto de vista total en el que se aprecian todos los ángulos y puntos que afectan al proyecto a
ser desarrollado.
Chiavenato (2003), afirma que el propósito de la administración estratégica es explotar y
crear oportunidades nuevas y diferentes para el futuro que es “LA PLANEACIÓN A
LARGO PLAZO, como contraste; intenta optimizar para el futuro de las tendencias actuales
ya existentes.
1.6.1 Alcance Geográfico.
El alcance geográfico en particular es alcanzable a la Unidad de Tamboraque de
Nyrstar Coricancha S.A. y el ámbito de aplicación es el cuerpo receptor de agua, la
cuenca del río Rímac.
1.7. Limitaciones de la investigación
1.7.1. Limitación de tiempo.
Se contó con la autorización de la empresa para realizar las pruebas experimentales
de la investigación para el tratamiento de aguas ácidas de mina mediante humedales
artificiales a nivel piloto en el Laboratorio dentro de cualquier mes del año 2017 y
comunicar los resultados obtenidos a la Gerencia General con la finalidad de tomar
decisiones para la implementación y construcción de humedales artificiales para el
procesamiento de aguas acidas de mina o buscar otra alternativa de tratamiento para
obtener un efluente de calidad con bajo costo operativo. El tiempo ha jugado un
papel trascendental sobre todo para visualizar los resultados de la estrategia de
gestión.
20
1.7.2. Limitación de información.
La mayoría de las empresas mineras administran su información muy confidencial,
la información necesaria se obtuvo del Ministerio de Energía y Minas, Ingemet,
Colegio de Ingenieros del Perú, Osinergmin.
Actualmente recién se está realizando otros tipos de aplicación a los humedales,
los humedales naturales son intangibles y no pueden ser contaminados; al contrario
deben de ser preservados, se optó por construcción de los humedales artificiales que
recién están entrando en vigencia para el tratamiento de aguas en el sector minero y se
tiene poca información y por ello la limitación bibliográfica es notoria.
1.7.3. Limitación económica.
No se contó con un presupuesto económico personal para realizar el trabajo de
investigación, se solicitó un financiamiento a la Compañía Minera Nyrstar Coricancha
S.A. quienes asumieron el total de los gastos de la investigación.
1.8. Delimitación de la investigación
1.8.1. Delimitación temporal.
El trabajo de obtención de la data de las muestras de agua ácida de mina y del
efluente para la investigación se obtuvo en el periodo Noviembre del 2017, se realizó
la prueba piloto con el procesamiento de las aguas ácidas de mina mediante
humedales no taurales.
1.9. Formulación de la hipótesis
El presente trabajo de investigación es de carácter científica, siguió las indicaciones y la
aplicación del método científico, Martínez Tercero M. (1999), menciona que para cualquier
conocimiento adquirido por el hombre sea o deba ser considerado científico, es condición
necesaria y suficiente que haya sido logrado como resultado de la aplicación del método
científico.
21
La hipótesis general mostrada constituye “el porqué de los hechos” que ocurren, y ese
porque es contrastada a través de las hipótesis específicas que van a demostrar ésta
aseveración, éstas hipótesis específicas “describen las acciones” que pueden ocurrir o no
ocurrir y son directamente observables o contrastables según sea el caso.
1.9.1. Hipótesis General
La aplicación de la administración estratégica permite mejorar
significativamente el tratamiento de aguas ácidas de mina mediante humedales
artificiales en Nyrstar Coricancha S.A.
1.9.2. Hipótesis Específicos.
1.9.2.1. Hipótesis Específica 1.
La aplicación de la administración estratégica permite mejorar
significativamente la calidad del efluente obtenido con el tratamiento de aguas
acidas de mina mediante humedales artificiales en Nyrstar Coricancha S.A.
1.9.2.2. Hipótesis Específica 2.
La aplicación de la administración estratégica permite disminuir
significativamente los costos de tratamiento de aguas acidas de mina mediante
humedales artificiales en Nyrstar Coricancha S.A. en comparación con el
tratamiento convencional.
1.9.3. Identificación y clasificación de las variables.
1.9.3.1. Variable Independiente.
Administración estratégica (X)
1.9.3.2. Variable Dependiente.
Tratamiento de aguas ácidas de mina mediante Humedales Artificiales (Y).
22
1.9.4. Operacionalización de variables.
Tabla 1
Operacionalización de las variables
VARIABLES DIMENSIONES INDICADORES CATEGORÍAS
X1,1: Planeación
X: Administración
Estratégica
X1 Eje
empresarial
X2 Eje
responsabilidad social
X3 Eje tecnológico
X4 Eje productivo
X1,2: Organización
X1,3: Dirección
X1,4: Control
X2,1: Generar valor
X2,2: Política empresarial
X2,3: Tratamiento sostenible
X3,1: Legislación vigente
X3,2: Ley general de aguas
X3,3: Calidad total
X4,1: Fortalezas
X4,2: Oportunidades
X4,3: Debilidades
X4,4: Amenazas
Y: Tratamiento de aguas
ácidas de mina
mediante humedales
artificiales
Y1 Eje Normativo Legal Y1,1: Permite mejorar significativamente la calidad del efluente
obtenido con el tratamiento de aguas acidas de mina mediante
humedales artificiales en Nyrstar Coricancha S.A.
Límites máximos permisibles de emisión para las unidades
minero-metalúrgicas
Y2 Eje económico Y2,1: Permite disminuir significativamente los costos
de tratamiento de aguas acidas de mina mediante
humedales artificiales en Nyrstar Coricancha S.A. en
comparación con el tratamiento convencional. Costo
operativo
pH > 6 y < 9
Cobre Total (mg/l)
0.5
Plomo Total (mg/l)
0.2
Zinc Total (mg/l)
1.5
Hierro Disuelto (mg/l)
2.0
Arsénico Total (mg/l)
0.1
Bajo costo de mano de obra
Bajo costo de Reactivos
Bajo costo de Mantenimiento
Bajo costo de energía
Fuente: Investigador (2017)
23
Capítulo II
Marco Teórico - Doctrinario
El objetivo del presente capítulo es expresar científica y filosóficamente la problemática
de la investigación, que sirve como sustento en los análisis realizados y en la demostración de
los rendimientos de la investigación.
2.1. Antecedentes de la investigación
Ordoñez Alonso (1999), presentó La Tesis Doctoral “Sistemas de tratamiento pasivo
para agua ácidas de mina. Experiencias de laboratorio, diseño y ejecución”, nos mostró
una base sólida para la investigación.
En la parte experimental, realizó varias experimentaciones a escala piloto. Que pretendió
mostrar a las diferentes realidades actuales en distintos tipos de tratamientos no activos.
El autor determinó que el procedimiento de tipo no activo para el agua ácida de mina
infectada es un sistema eficiente a un largo plazo, cuya característica principal y beneficio es
objetivamente su escaso costo en la ejecución y en el mantenimiento.
Se determinó una relación existente en las diferentes temperaturas del liquido que ingresa
y que sale del proceso a temperaturas del medio ambiente.
24
Bros Miranda (2006), presentó la tesis doctoral titulada “Utilización de sistemas
pasivos para mejorar la calidad de las aguas en lagos mineros - Aplicación a un caso de
estudio-”, nos brindó importantes aportes para la investigación.
En la primera parte de la investigación realizó una revisión bibliográfica para la aplicación
de esta en la investigación.
Adicional propuso la ejecución de otras metodologías relevantes para la elaboración de
procedimientos para éste tipo de líquidos contaminados indicando en cada ítem lo requisitos
necesarios para su aplicación.
Por último mencionó unas guías genéricas de actuación para incrementar la calidad de las
aguas acidas de mina durante en su formación y su respectivo control ambiental.
2.2. Diseño de la Doctrina Filosófica
Se basa de acuerdo al positivismo, la ciencia que se encarga de las cosas en cuanto reúnen
los siguientes características:
Son fenómenos naturales, es decir, algo que se nos manifiesta.
Son cosas observables, es decir, accesibles mediante nuestros sentidos.
Son verificables, es decir, todo lo que se puede comprobar.
2.2.1. Marco Histórico.
Gran parte de las referencias a la minería en el área de San Mateo en la era
pre-española y en la colonia resultan ser muy ambiguas, tratándose con cierta
probabilidad, de un conjunto de pequeñas operaciones superficiales.
En 1906, Minera Lizandro Proaño S.A. Construyó una fundición en
Tamboraque para fundir el mineral seleccionado en Coricancha. En 1939 también
construyó un concentrador de flotación en Tamboraque con una capacidad de 50
toneladas por día. Estas instalaciones se sucedieron a la par de la construcción de un
25
teleférico de 2 km de largo, dos centrales hidroeléctricas y obras de infraestructura.
Desde 1958 la producción disminuyó por varias razones hasta 1964, todas las
operaciones se paralizaron. Un año después, se inició la operación, pero sólo en la
Planta Concentradora de Tamboraque, que procesó varias compañías mineras en el
área.
En 1994, la empresa Minera Lizandro Proaño S. A. contrata a Kilborn Perú
S.A. realizar el estudio de factibilidad del proyecto de reciclaje de oro "Proyecto
Tamboraque". Su implementación comenzó en enero de 1997 y consistió en que la
capacidad instalada de la planta aumentara a 600 TM / día para la producción de
concentrados de plomo / plata y zinc y la recuperación de los valores de oro de oro
basados en el uso de técnicas de cianuración por lixiviación bacteriana de la
separación por flotación de la producción de zinc. Un concentrado de endurecimiento
de arsenopirita. La Resolución de Impacto Ambiental para la expansión de la Planta
Concentradora Tamboraque de 210 TM / día a 600 TM / día fue aprobada por
resolución del 3 de octubre de 1996 por MEM.
Cabe señalar que en julio de 1997, Wiese Sudameris Leasing S.A. Celebrado
con Minera Lizandro Proaño S.A. una operación de reembolso para la construcción de
la nueva planta concentradora para el proyecto, así como para la implementación del
proceso de biolixiviación para el reciclaje de oro. Debido a problemas financieros con
Minera Lizandro Proaño, a fines de 2000 Wiese Sudameris Leasing S.A., decidió el
contrato por el concepto de arrendar económicamente y, por lo tanto, era el dueño del
coinjunto de activos del proyecto Tamboraque, encargado de la operación desde
comienzos de 2001.
En marzo de 2001, sin embargo, la parada final fue ordenada a descartar los
desechos en el depósito de Mayoc, que era entonces el principal depósito del
26
proyecto. Finalmente, en el año 2002, la parada de la Usina Concentradora
Tamboraque fue solicitada hasta que se obtuvo la autorización para el uso de un
depósito de residuos.
Para el mes de marzo del año 2006, la Compañía Minera San Juan ubicado en
nuestro país, subsidiario del grupo de origen canadiense Gold Hawk Resources Inc.
entró en una transferencia de derechos mineros, por lo cual adquirió todas las
concesiones que componen el proyecto. En octubre de 2009 la multinacional de
origen belga Nyrstar productora de zinc globalmente Minera San Juan compra
Company (Perú) SA y consolida sus operaciones aquí, bajo la denominación de
Nyrstar Coricancha SA convirtiéndose en la primera empresa minera del grupo
Nyrstar en todo el mundo, actualmente el grupo, cuenta con 19 empresas mineras en
todo el mundo.
2.2.2. Marco Filosófico.
Durante nuestra historia hasta hace unos años, el desarrollo sostenible no era
un tema usualmente reconocido en las teorías ambientales. El termino se utiliza por
primera vez en el llamado Club de Rome, llamado Los Growth Limits, Meadows &
Randers (1972). Este documento hace referencia a una grave amenaza para el
agotamiento de los recursos naturales en todo el mundo. El mismo año, la primera
conferencia de las Naciones Unidas sobre el medio ambiente se celebró en Estocolmo
y, como resultado, tenemos el documento denominado "Una Sola Tierra". En ambos
eventos, es el comienzo de todo un proceso para comprender y comprender los
problemas ambientales en ese momento y para el futuro.
La ética ambiental es parte de la filosofía que toma en cuenta las relaciones
éticas entre las personas y su entorno natural. Tiene gran influencia en varias
disciplinas como derecho, tecnología, sociología, economía, ecología y geografía. En
27
su campo, él ve la estética intrínseca de la naturaleza y otros derivados de la
investigación filosófica (epistemología, metafísica y axiología).
En la revista Applied Philosophy Bertha Nate (1993), presentó la idea ampliamente
aceptada del equilibrio ecológico que existe entre las criaturas vivientes (entidades
vivientes) y la inerte (entidades no vivientes).
El problema ambiental ha estado brillando durante décadas del último siglo de
la década de 1960, donde toda la comunidad científica advierte a nuestra humanidad
acerca de los enormes problemas ambientales, tales como: la pobreza, la pérdida de
biodiversidad y la degradación ambiental. Las organizaciones internacionales como
las Naciones Unidas establecen ciertas conclusiones en el sentido de que el deterioro
del medio ambiente es la causa y el efecto de la interacción entre las actividades de las
personas y la naturaleza. El entorno representa, por tanto, un sistema muy complejo y
dinámico, de ese modo se da una relación estrecha y su dependencia entre el sistema
social y económico que resulta una adaptación de los mismos.
2.2.3. Marco Antropológico.
En el marco antropológico se muestra el comportamiento de la persona o ser
humano dentro de las empresas públicas o privadas y que están en relación directa con
el proceso de tratamiento de las aguas ácidas de mina.
2.2.3.1. Gerente General de la Unidad Minera.
Funciones y Autoridad
El gerente general es el que toma las decisiones dentro de la unidad minera u
organización en temas concernientes a producción y medio ambiente y seguridad.
Dircher (1988), enfatiza que el término gerente es un eufemismo para designar el
acto de guiar a los demás, lograr que las cosas se hagan, dar y ejecutar órdenes.
28
Esta gerencia se concibe como la entidad legal, que se responsabiliza de lasa
labores de explotación, tanto para el sector público y privado, que actúan como
representantes legales de la empresa, políticas operativas, administrativas y de calidad
determinadas sobre la base de los parámetros establecidos por la empresa matriz. Es
responsable de los resultados de las operaciones y del desempeño organizacional,
junto con otros planes para gerentes funcionales, que controlan y controlan las
operaciones de la compañía. Ejerce, actividades de autoridad funcional sobre el resto
de los cargos ejecutivos, administrativos y operativos de la organización. Esto sirve
como una oficina que brinda apoyo a nivel general, lo que significa brindar asistencia
en el sentido conceptual y gestión, a cada una de las áreas funcionales de la compañía,
así como también tiene conocimientos técnicos y de la aplicación de determinados
productos y servicios. Así mismo, también desarrolla un conjunto de estrategias de
carácter global para conseguir metas y objetivos planteados por la compañía minera.
 A través de los empleados se desarrolla éstas metas y objetivos de acuerdo a
estrategias planteadas en base al pasado, para un presente y para el futuro.
 Generar un ambiente de trabajo saludable donde los empleados puedan lograr los
objetivos del grupo utilizando de la mejor manera los recursos.
 Instalar una política y gestión ambiental adecuada que mantenga los lineamientos
básicos para desarrollar estos planes estratégicos.
2.2.3.2. Ingeniero Ambiental.
El ingeniero ambiental es el profesional responsable de Gestionar la planificación,
evaluación, prevención y control de los procesos que afectan a la calidad del Medio
Ambiente que nos rodea, optimizando la utilización de todos los recursos disponibles
y previniendo problemas de contaminación y minimizando su impacto negativo.
29
2.2.4. Marco Sociológico.
La aparición del hombre en la tierra representó, sin lugar a dudas, un importante
desarrollo para la naturaleza: comenzó la historia de la humanidad en la que es
necesaria la relación entre los hombres y la naturaleza y la relación entre los propios
hombres para su permanencia y evolución como especie.
La actividad de los seres humanos ha sido un factor muy importante en el estado
actual de la naturaleza. En la dialéctica hombre-naturaleza-sociedad la existencia del
hombre está basada exclusivamente en la naturaleza, ella es la proveedora de la
energía y de los materiales que garantizan su actual desarrollo. Marx y Engels en la
ideología alemana señalan “(…) La primera premisa de toda la existencia humana y
también, por tanto, de toda historia, es que los hombres se hallen, para hacer historia,
en condiciones de poder sobrevivir, ahora bien, y para vivir es indispensable comer,
beber, cobijarse bajo un techo, vestirse y algunas cosas primordiales adicionales. El
primer evento histórico es la producción de todos los medios necesarios para
satisfacer las necesidades de estas personas, es decir, la producción de la vida material
en sí misma, y no hay duda de que esto es un hecho histórico, una condición muy
fundamental para la historia. C. Marx. (1979).
Esto demuestra que la producción de todos los bienes materiales es indispensable para
el desarrollo de la sociedad humana, un factor decisivo para la existencia y
transformación de nuestra sociedad, pero como resultado, las personas crean acciones
de la gente sobre la naturaleza y entre ellas, en correspondencia con lo que
necesariamente adquieren dos tipos de relaciones:
 La relación necesaria entre el hombre con la naturaleza.
 La relación de las personas entre sí.
30
2.3. Bases teórico - científicos:
2.3.1. Marco Histórico.
2.3.1.1. Administración Estratégica.
2.3.1.1.1. Conceptos de la administración estratégica.
Fred (2003), la define como "El arte y la ciencia de formular, implantar o evaluar
las decisiones a través de las funciones que permitan a una empresa logras sus
objetivos". Entonces se puede brindar el concepto que la administración estratégica es
todo un proceso sistemático que inicia con la elaboración de la definición exacta del
negocio para luego establecer de manera transparente y firme como se visualiza la
empresa a un determinado tiempo; significa tener consistencia entre lo que se hace y
lo que se planifica, como un criterio básico para el logro de resultados en el corto,
mediano y largo plazo en función del tiempo.
Para la presente investigación la administración estratégica es un amplio
conjunto de toma de decisiones y complejas acciones administrativas que determinan
el rendimiento a largo plazo de una empresa. Incluye un análisis ambiental (tanto
externo como interno), la implementación de la estrategia, así como su respectiva
evaluación y su control. Por lo tanto, el estudio de la administración estratégica hace
hincapié en el control y la evaluación de oportunidades y amenazas externas a la luz
de las fortalezas y debilidades de una empresa FODA.
2.3.1.1.2 Modelo básico de administración estratégica.
La administración estratégica consta de cuatro elementos básicos:
■ Análisis ambiental.
■ Formulación de la estrategia.
■ Implementación de la estrategia.
31
■ Evaluación y control.
Figura 3. Elementos básicos de la administración estratégica.
Fuente: Wheelen (1981).
Figura 4. Detalle de Elementos básicos de la administración estratégica.
Fuente: Wheelen (1981).
2.3.1.1.3. Decisión estratégica ambiental.
El planteamiento de una decisión estratégica en el ámbito ambiental, implica la
realización de actividades de control, evaluación y diseminación, del conjunto de
32
información del manejo ambiental respecto de las actividades mineras. En ese
sentido, tiene como objetivo, el poder identificar el proceso de que señala o reconoce
a aquellos factores que resultan ser estratégicos, esto significa, aquellos índices por
los cuales se puede determinar el futuro de las actividades de minería. Así pues, la
manera de llevar a cabo el monitoreo ambiental, es por medio del llamado análisis
tipo SWOT (fuerzas, oportunidades, debilidades y amenazas). Ello significa factores
de carácter estratégico cuya importancia es capital en las organizaciones.
Por otro lado, el examen de de los factores de ambiente externo, se conciben
por medio de variables, como son las oportunidades y amenazas, las mismas que son
identificadas al exterior de la compañía y que no resultan ser objeto común en el curso
del control de cualquier término para administración de alto nivel. La figura muestra
las variables ambientales más importantes. Esto es para nuestra comprensión de las
fuerzas y tendencias encontradas en el ambiente social general o factores específicos
que funcionan en el ambiente de trabajo de una organización, a menudo llamado su
industria minera.
Figura 5. Variables ambientales de la administración estratégica.
Fuente: Wheelen (1981).
33
2.3.1.2. Balanced scorecard.
El Balanced Scorecard se puede definir como un sistema de control integrado
basado en indicadores cuidadosamente seleccionados derivados de la estrategia de la
organización. Este conjunto de indicadores seleccionados representa una herramienta
que los líderes de la organización utilizan para comunicar, tanto a sus empleados
como a las partes interesadas externas, la base sobre la cual la organización basará su
misión y sus objetivos estratégicos. (Kaplan, 2000).
Según lo plantea Robert Kaplan (1996), el Balanced Scorecard ya sobrepasó su
estrategia inicial como un sistema de medición de desempeño táctico basado en
indicadores. Algunas empresas innovadoras empezaron a usarlo a mediados de la
década de 1990 como un sistema de gestión estratégica para gestionar una estrategia a
largo plazo. En realidad, es ese nuevo uso que se dio al modelo y que excedió los
límites de su hipótesis y propósito originales, lo que nos lleva a la definición
establecida. Estas empresas, emplean la metodología de medición del desempeño de
Balanced Scorecard para ejecutar sus procesos administrativos definidos: aclaración y
visión y estrategia
 Comunicación y relación de objetivos y metas a nivel estratégico
 Planificación, y establecimiento de objetivos y alineación de iniciativas estratégicas
 Mejoramiento de la retroalimentación estratégica y el aprendizaje de la organización.
34
Figura 6. Balanced Scorecard como la base estratégica para la acción.
Fuente: Kaplan (2002).
Se puede ver que el Balanced Scorecard, a través de su aplicación en una
amplia variedad de organizaciones, pasó por un desarrollo que traía el modelo a un
nuevo nivel en el que se está convirtiendo en una de las principales herramientas para
la planificación y procesos estratégicos y la toma de decisión organizacional.
La filosofía que se basa esencialmente en el Balanced Scorecard como sistema
de gestión administrativa puede ser fácilmente descrito por dos afirmaciones
fundamentales aplicables a cualquier proceso: "Usted no puede manejar algo que
usted no puede medir y no puede medir algo que usted no puede describir".
El significado de estas dos afirmaciones define el paradigma fundamental que
las empresas enfrentan cuando ejecutan su estrategia sin tener ningún medio de
traducirlas en términos tangibles a nivel operativo. El Balanced Scorecard se destina
únicamente a proporcionar a la organización las herramientas y competencias
necesarias para responder a este paradigma. A continuación, vamos a ver en detalle el
camino para alcanzarlo. (Kaplan, 2004).
35
Figura 7. El Balanced Scorecard.
Fuente: Kaplan (1996).
El Balanced Scorecard mantiene la perspectiva financiera y la equilibra con tres
importantes perspectivas adicionales y distintas:
 Finanzas.
 Clientes.
 Procesos Internos.
 Formación y Crecimiento.
Robert Kaplan, es reconocido como el pionero en el resalte de que en gran parte de
las empresas el Balanced Scorecard no solamente se emplea como una herramienta de
medición de desempeño si no como una estrategia de gestión, o como lo definió el
mismo Kaplan, un “sistema de gestión estratégica” (traducción: Strategic
Management System, Kaplan, 1996).
2.3.1.3. Calidad.
La calidad se puede iniciar con que El Código de Hammurabi, el cual fue escrito
alrededor del año 2150 antes de nuestra era, el cual la letra dice en su regla número
36
229: "si un constructor construye una casa y no lo hace con buena resistencia y la casa
se derrumba y mata a sus ocupantes, el constructor debe ser ejecutado", esto se
cumplía y se hacía como un medio de asegurar la calidad, para evitar la reparación de
errores cometidos.
Armand V. Feigenbaum; es también es el primero en formular y documentar la
calidad a través de su libro titulado Control de calidad total (TQC) Control de calidad
total, que es seguido por el Dr. W. Edward Deming, quien en su concepto lo llama
"Métodos estadísticos en el control de calidad total" comenzó originalmente en 1949
porque en Japón, desde 1950, el Dr. El piso de Kaoru Ishikawa donde se extiende
"Kanri de Calidad", en japonés Kanri significa garantía, traducido a nuestro idioma y
para entenderlo es "garantía de calidad"; Continúa desarrollando y cambiando el
concepto y cuando el Dr. Joseph M. Juran comienza a difundir la calidad general
basándose únicamente en el área de gestión y no es que en 1961, el Sr. Philip B.
Crosby con su concepto triunfante de "cero defectos".
Tabla 2
Historia de la Calidad a Través de sus Generaciones.
Generación Característica Años País
1ra. Por inspiración 1937-1945 EEUU
2da. Por inspección 1946-1954 EEUU
3ra. Por procesos 1955-1962 EEUU
4ta. Por calidad total 1963-1977 JAPON
5ta. Por mejora continua 1978-1991 JAPON
6ta. Por reingeniería 1992-1996 EEUU-JAPON
7ma. Por informática 1997-1945 COSMOPÓLITA
Fuente: Deming (1960).
37
2.3.2. Marco Tecnológico.
2.3.2.1. Aguas Ácidas de Mina.
El agua es el medio indispensable e importante de todos los seres humanos en la
vida. A pesar de tratarse de un bien en grandes cantidades, el continuo incremento en
el uso por parte del ser humano hace su alcance cada vez más pequeña. El agua está
presente en es vital para las actividades en la minería, pues es requisito obligatorio
para muchas de las actividades inmersas en el sector minero y, con consecuentemente
se encuentra en grandes abundantes.
2.3.2.1.1. Generación de las Aguas Ácidas de Mina.
La formación de las aguas ácidas de mina se inicia con el proceso de oxidación de
la pirita, las reacciones que intervienen en la oxidación de la pirita pueden ser
esquematizadas por las siguientes cuatro ecuaciones:
(1) FeS2 (s) + 7/2 O2 (g) + H2O → Fe2+ + 2 SO4
2-
+ 2H+
(2) Fe2+ + 1/4 O2 (g) + H+ → Fe3+ + 1/2 H2O
(3) Fe3+ + 3 H2O → Fe (OH)3 (s) + 3 H+
(4) FeS2 + 14 Fe3+ + 8 H2O → 15 Fe2+ + 2 SO4
2-
+ 16H+
2.3.2.1.2 Caracterización de las Aguas Ácidas de Mina.
La caracterización de las aguas ácidas de mina es muy importante para efectuar la
correcta selección y dimensionamiento de los dispositivos operacionales que
intervienen en el conjunto para el tratamiento pasivo. Una rigurosa y buena
caracterización debe incluir la medida exacta y representativa del caudal, y de los
parámetros químicos siguientes: pH, alcalinidad total, acidez (CaCO3), además de
contenidos de Fe, Al, Mn, SO4,Ca, Mg, Na, Cl, K, Br y Zn, lo que permite en
todos los casos desarrollar un adecuado balance iónico.
38
Tabla 3
Resumen de Métodos para el Control de DAM.
Generación Característica
Métodos
preventivos
- Remoción/aislamiento de sulfuros.
- Eliminación de oxigeno por cobertura de agua.
- Eliminación de oxigeno por coberturas secas
- Aditivos alcalinos.
- Bactericidas.
Métodos de
contención
- Prevención do flujo de agua.
- Barreras reactivas permeables (PRB), que consisten en materiales
reactivos localizados en la pasada de los contaminantes,
considerado un método pasivo de tratamiento.
- Disposición en estructuras de contención.
Técnicas de
tratamiento y
remediación
- Neutralización y precipitación de hidróxidos y
Sulfuros.
- Separación por floculación y flotación o sedimentación lamelar.
- Métodos pasivos-“Bañados (wetlands) construidos”.
- Remoción de sulfato y iones Mn+2
por co- precipitación.
Fuente: Fernández (1995).
2.3.2.2. Tratamiento activo para aguas ácidas de mina.
2.3.2.2.1. Método de neutralización.
Estos tratamientos activos, implican la corrección del pH de las aguas efluentes. En
ese sentido, como en gran parte de los casos estas son ácidas, la neutralización se
realiza al agregarse una sustancia alcalina, como es el caso de la cal hidratada.
En esta neutralización de aguas ácidas se produce la decantación de metales, se
precipitan en forma de hidróxidos y permanecen en un material de forma coloidal que
se aproxima a mantenerse en suspensión; a éste proceso se le puede agregar
floculantes y otros reactivos como el carbonato de sodio (CaSO4 2H2O) formando un
lodo (sludge) en el fondo del tanque de neutralización. Otros Reactivos muy utilizados
son: Cal viva (CaO), Soda cáustica (NaOH) y Carbonato de calcio (CaCO3).
El proceso de neutralización convencional básica consta de cinco etapas:
homogenización, neutralización, aeración, sedimentación y disposición de lodos.
39
Figura 8. Diagrama de flujo para tratamiento de drenaje ácido de mina.
Fuente: Fernández (1995).
2.3.2.3. Tratamiento pasivo para Aguas Ácidas de Mina.
La convención sobre humedales, Ramsar (1971), estableció que: "Son humedales
aquellas extensiones de marismas, pantanos y turberas, o superficies cubiertas de
aguas, sean éstas de régimen natural o artificial, permanentes o temporales,
estancadas o corrientes, dulces, salobres o saladas, incluidas las extensiones de agua
marina cuya profundidad en marea baja no exceda de seis metros".
2.3.2.3.1. Humedales Artificiales.
Un tratamiento pasivo alternativo para el agua ácida de mina es utilizar humedales
artificiales que pueden definirse como sistemas de complejos biológicos derivados de
una simulación de los mecanismos de purificación de humedales naturales de aguas
contaminadas, que combinan diferentes tipos de procesos físicos, químicos y
biológicos como: Se produce la interacción del agua con el suelo, las plantas, los
microorganismos y la atmósfera, dando como resultado la aparición de procesos de
sedimentación, filtración, adsorción, biodegradación, fotosíntesis, fotoxidación y toma
de nutrientes a través de la vegetación Los humedales artificiales, además de cumplir
40
el papel de purificador de agua, también proporcionan su uso con fines recreativos al
construir en ellos un entorno de hábitat adecuado para una variedad de fauna.
La flora es importante para el uso de los humedales en el tratamiento de las
aguas contaminadas. Aquí, el oxígeno se transporta por medio de las raíces y los
rizomas de la vegetación hasta la base de la célula de tratamiento (células de los
humedales) donde viven y se desarrollan. La planta proporciona el desarrollo
microbiano que realiza un tratamiento biológico. También se utiliza para proporcionar
estabilidad al sustrato y para mejorar la estética del humedal.
Figura 9. Representación esquemática de un humedal construido aerobio.
Fuente: Fernández (1995).
Las plantas que habitualmente son empleadas en la implementación de las
zonas húmedas o humedales artificiales, están presentes en el grupo de macrófitas
flotantes, conocidas como las plantas acuáticas, cuya adaptación está diseñada para
poder sobrevivir tanto en agua como al aire libre, presentando de esta manera las
plantas junto con todas sus componentes en el aire. Generalmente queda sumergida.
Entre esta amplia gama de plantas acuáticas que se pueden utilizar en estas zonas
húmedas artificiales, se incluyen: el junco (Phragmites australis), el junco de laguna
41
(Scirpus lacustris) y las muy utilizadas y diferentes totoras (Typha: latifolia, glauca o
augustifolia).
Typha
Es una planta que ayuda a transportar fácilmente oxígeno desde las partes de la
antena de la planta hasta las raíces. Este tipo de planta contribuye al incremento con
facilidad la pureza del líquido elemental en la naturaleza. Permite el almacenamiento
de metales en todos los tejidos, lo que provocará la muerte del humus cuando ocurra,
e indirectamente a medida que su existencia cambia el sustrato biológica y
químicamente, contribuye y ayuda a crear pequeñas áreas en éstos ambientes
ecológicos naturales. Y se verifica con la determinación de la cantidad del potencial
rédox en los sedimentos sin Typha.
Figura 10. Typha angustifolia y typha latifolia.
Fuente: Guntenspergen (1989).
42
2.4. Bases legales
El desarrollo de este trabajo se ajusta al contexto que se establecen las siguientes
pautas y reglamentos:
 Ley General de Minería. DS N° 014-92-EM, Articulo 226º.
 Reglamento de Protección y Gestión Ambiental para las Actividades de Explotación,
Beneficio, Labor General, Transporte y Almacenamiento Minero D.S. Nº 040-2014-
EM.
 Niveles Máximos Permisibles de Emisión de Efluentes Líquidos para las Actividades
Minero-Metalúrgicas (RM N° 011-96-EM/VMM y RM N° 010-2010-EM/VMM).
 Ley General de Aguas (DL N° 17752) y sus modificaciones (DL N° 106 del 5 de
junio de 1981, DS N° 053-92-AG del 23 de diciembre de 1981 y DS N° 0015-91-AG
del 25 de mayo de 1991.
2.5. Marco conceptual
a) Administración estratégica: Es un proceso constante y sistémico de la naturaleza de
un tipo de negocio determinado tomando en consideración los cambios que se
presentan a diario, definiendo objetivos e identificando metas.
b) Aguas Ácidas de Mina: Son aguas producto de un resultado de la oxidación química
y biológica de sulfuros metálicos presentes en la determinada acción, especialmente
pirita o pirrotita, que se pueden encontrar presentes o formando parte de las
desmonteras, relaveras, depósito de residuos inorgánicos. Las aguas ácidas se
producen por la oxidación cuando las rocas con contenido de sulfuros están expuestas
al ambiente libre (aire y agua). Un agua es considerada ácida cuando su pH < 7.
c) Desarrollo sostenible: Es una evolución que satisface las necesidades y aspiraciones
de las generaciones actuales sin afectar las futuras generaciones.
43
d) Humedal: Son zonas de pantano, charco, turba o superficies cubiertas de agua, ya sea
natural o artificial, permanente o temporal, con agua estancada o corriente, dulce,
salobre o salada, incluidas las aguas de mar, la profundidad que en la marea baja no
exceda seis metros ». La zona húmeda es un área de tierra, generalmente plana, en la
que la superficie es inundada de forma permanente o de forma intermitente. Al cubrir
el agua regular, el suelo está saturado, carece de oxígeno y resulta en un ecosistema
acuático híbrido entre pura y terrestre.
e) Humedal Artificial: consiste en un medio alternativo de procesamiento de liquidos
contaminados de mina de poca profundidad y amplia extensión de terreno; y a través
de plantas nativas y especies acuáticas encargadas de purificar el agua acida de mina
mediante procesos naturales.
f) Tratamiento de aguas: Es un conjunto de las operaciones unitarias de tipo físico,
químico o biológico cuyo objetivo es la eliminación de características no deseables de
en la composición de las aguas.
g) Vegetación: Se encuentra presente y es parte de un humedal es aquella que está
adaptada a condiciones de saturación y puede sobrevivir y evolucionarse en ellas. Casi
todas son especies flotantes o sumergidas cuya eficiencia en la remoción de
contaminantes depende no sólo del tipo de humedal en cuestión sino que también de
las características inherentes a ellas que la hacen especiales.
h) Modelo científico – filosófico
Este modelo a utilizar está basado en un contexto ambiental, que comprende la
generación de valores ambientales como la ética y la gestión ambiental reguladas bajo
el marco de la política ambiental peruana, y dentro de la operación minera generar una
cultura empresarial y un estilo de vida sana con responsabilidad ambiental.
44
Decisiones estrategicas
de tratamiento a aguas
ácidas
Agua limpia a
cuerpo receptor
Etica de
conservación
Operación
minera
Tratamiento de aguas
ácidas de mina
mediante humedales
artificiales
Agua ácida de mina
Gestión Ambiental
política ambiental
peruana
Cultura
empresarial
Estilos de vida
Figura 11. Modelo científico - filosófico: epistemológico.
Fuente: Investigador (2017).
45
Capítulo III
Metodología de la investigación
El presente trabajo se realizó con una revisión bibliográfica especializada donde se sentó
la base teórica del trabajo. Seguidamente se describió los métodos, la configuración y el
diseño en la investigación que contribuyó para la colección y análisis de la data requerida
para contrastar lo planteado acorde a la problemática de la investigación, con ésta data que se
obtuvo de los resultados y se procedió a la discusión de los mismos, analizando cada
resultado obtenido para presentar finalmente las conclusiones.
3.1 . Sistema de Métodos de la Investigación
3.1.1. Método General.
El método utilizado en el presente trabajo de investigación fue el Método
Científico, en el mismo se hizo uso de los pasos del método científico en la
investigación:
La observación y planteamiento del problema: Se observó que se tiene un agua
ácida de mina con altos contenidos de metales pesados y se planteó el problema del
procesamiento de aguas contaminadas mediante humedales no naturales.
La recopilación de datos: La acción y efecto de extraer, a partir de determinadas
observaciones o experiencias particulares, el principio particular de cada una de ellas.
46
Se tiene límites máximos permisibles que tienen que tener las aguas antes de ser
vertidas a los cuerpos receptores, para ello se tomó muestras respectivas.
La formulación de la hipótesis: Planteamiento mediante la observación siguiendo
las normas establecidas por el método científico. Se tuvo la hipótesis de que se tiene
un agua ácida de mina con altos contenido de metales pesados y con el tratamiento al
agua ácida de mina mediante humedales artificiales se pudo llegar a los límites
máximos permisibles y poder verter a los cuerpos receptores.
Comprobación de la hipótesis por experimentación. Se realizó las pruebas
experimentales con la aplicación de humedales artificiales en el tratamiento al agua
ácida de mina.
Demostración de la hipótesis. Se realizó la demostración de la prueba de la
hipótesis.
Conclusiones. Se llegó a las conclusiones finales que los efluentes después de ser
tratadas las aguas ácidas de mina mediante la aplicación de humedales artificiales se
encuentra dentro de los límites máximos permisibles.
3.1.2. Métodos Específicos.
Se ha escogido el método hipotético deductivo, como una articulación de las
investigaciones de tipo experimental y teórica, ello con el objetivo de perseguir una
suerte de unicidad en la ciencia. La investigación, en su carácter empírico, ha
permitido acumular, seleccionar y preparar o dotar de los datos suficientes, respecto
de las experiencias adquiridas, de modo que la investigación teórica o también
llamada deductiva, nos ha permitido ejecutar la prueba de hipótesis y teorías del
objeto recopilado. Cegarra (2004) confirma que el método hipotético deductivo es
emitir hipótesis sobre posibles soluciones al problema que surge y verificar los datos
disponibles si están de acuerdo con ellos.
47
3.2. Configuración científica de la Investigación
3.2.1 Diseño de la investigación.
En esta investigación se desarrolló un Diseño Experimental ya que s e basó en la
obtención de la información a través de experiencias cualitativas y cuantitativas. Se
tuvo un objetivo general con dos objetivos específicos, se llegó a dos conclusiones
parciales para finalmente llegar a una conclusión final.
oe1 ………………… cp1
OG CF
oe2 ………………… cp2
Donde:
OG = Objetivo general
oe1 = objetivo específico 1
oe2 = objetivo específico 2
cp1 = conclusión parcial 1
cp2 = conclusión parcial 2
CF = Conclusión final
El diseño experimental se desarrolló a través de experimentos con el objetivo de
encontrar resultados óptimos, positivos y verdaderos. Los experimentos fueron
llevados a cabo en el Laboratorio Químico de Nyrstar Coricancha S.A. En el caso de
estudio se realizó diferentes pruebas al agua ácida de mina y se obtuvieron datos
cuantitativamente y cualitativamente como efecto un efluente de buena calidad a un
bajo costo operativo.
48
Hernández y otros (2006) Experimento es una situación de control en la cual se
manipulan, de manera intencional, una o más variables independientes (causas) para
analizar las consecuencias de tal manipulación sobre una o más variables
dependientes (efectos).
3.2.2. Tipo de la Investigación.
Considerando su finalidad y naturaleza, la investigación fue aplicada porque buscó
resolver problemas prácticos para satisfacer las necesidades de la sociedad, con la
búsqueda e implementación de nuevos conocimientos de las ciencias tecnológicas y
administrativas a fin de aplicarlas en el proceso de la administración estratégica para
el tratamiento de aguas ácidas de mina mediante humedales artificiales.
3.2.3. Clase de la Investigación.
Considerando los medios utilizados para la obtención de datos, la investigación fue
experimental porque la información se obtuvo de la actitud intencionada y realizada
por el investigador mediante el tratamiento de aguas con humedales artificiales y que
se encontró direccionada a cambiar el presente con el objetivo de crear un fenómeno
que se investigó y así poder contemplarlo, con el fin de hacer las comparaciones
necesarias para comprobar la hipótesis.
3.2.4. Nivel de Investigación.
La investigación correspondió al nivel explicativo, el trabajo estuvo dirigido a
describir los eventos físicos y químicos que ocurrieron en el tratamiento al agua ácida
de mina mediante humedales artificiales y el objetivo se centró en mencionar cómo
actuaron éstas variables y cuáles fueron las consecuencias que produjeron en el agua
ácida contaminada. En la investigación se explicó la causa del origen de las aguas
ácidas de mina a detalle, las diferentes reacciones químicas que ocurren y que se
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  • 1. Facultad de Ciencias de la Adminstración Administración estratégica para el tratamiento de aguas ácidas de mina mediante humedales artificiales en Nyrstar Coricancha S.A. López Marcos, Alejo Edgar Huancayo 2018 López, A. (2018). Administración estratégica para el tratamiento de aguas ácidas de mina mediante humedales artificiales en Nyrstar Coricancha S.A. (Tesis para optar el grado académico de Doctor en Administración). Universidad de Nacional del Centro del Perú – Unidad de Posgrado de Ciencias de la Adminstración, Huancayo – Perú
  • 2. . Esta obra está bajo una licencia https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/ Repositorio Institucional - UNCP Administración estratégica para el tratamiento de aguas ácidas de mina mediante humedales artificiales en Nyrstar Coricancha S.A.
  • 3. i UNIVERSIDAD NACIONAL DEL CENTRO DEL PERÚ ESCUELA DE POSGRADO UNIDAD DE POSGRADO FACULTAD DE CIENCIAS DE LA ADMINISTRACIÓN TESIS PRESENTADA POR MAESTRO ALEJO EDGAR LÓPEZ MARCOS PARA OPTAR EL GRADO ACADÉMICO DE DOCTOR EN ADMINISTRACIÓN HUANCAYO - PERÚ 2018 ADMINISTRACIÓN ESTRATÉGICA PARA EL TRATAMIENTO DE AGUAS ÁCIDAS DE MINA MEDIANTE HUMEDALES ARTIFICIALES EN NYRSTAR CORICANCHA S.A.
  • 4. ii
  • 6. iv Dedicatoria A Dios por guiarme por el buen camino y haberme otorgado una familia maravillosa. A mi amada esposa Rosario del Pilar quien llena su amor en mi corazón y me incentiva en mi constante superación. A mis adorados hijos Anndrea y Diego, quienes son mi fortaleza y mi fuente de motivación. A mis amados padres Agustín y Marina a quienes siempre llevo con admiración y respeto en mi corazón y les agradezco todo lo que soy.
  • 7. v Agradecimiento A mi maestro, amigo y asesor Dr. Florencio Quiñonez Peinado por su dedicación en formar profesionales proactivos con perspectiva en gestión de la administración, en defensa del medio ambiente y el desarrollo sostenible de la Región y del País. A los docentes de la Unidad de Posgrado de la Facultad de Ciencias de la Administración por la formación académica, técnica, científica y filosófica. Un agradecimiento muy especial a los funcionarios de Compañía Minera Nyrstar Coricancha S.A. por el apoyo en la elaboración del trabajo de investigación, es un ejemplo de imitar por ser consecuentes con el desarrollo sostenible.
  • 8. vi Resumen Las aguas ácidas de mina tienen altas concentraciones en miligramos por litro de sulfatos, sólidos en suspensión y metales totales, las mismas que pueden ser tratadas mediante procesos activos o pasivos para su prevención, mitigación y control; la investigación titulada Administración Estratégica para el Tratamiento de Aguas Ácidas de Mina mediante Humedales Artificiales en Nyrstar Coricancha S.A. tuvo como propósito conocer el efecto que causa la aplicación de la administración estratégica en el tratamiento de aguas acidas de mina mediante humedales artificiales que ofrecen una alternativa económica, sostenible y práctica para el tratamiento de este tipo de aguas. En la operacionalización de las variables se determinó que la variable independiente es la administración estratégica y la variable dependiente es el tratamiento de aguas ácidas de mina mediante humedales artificiales; Utilizando el método científico, tipo de investigación aplicada, diseño cuasi-experimental: cualitativo-cuantitativo; con un nivel de confiabilidad de 0.94, con un nivel de significancia α = 0.05, para una muestra de n = 30 unidades de análisis y 29 grados de libertad, utilizando la prueba t, como regla de decisión se determinó que La aplicación de la administración estratégica permitió mejorar significativamente el tratamiento de aguas acidas de mina mediante humedales artificiales en Nyrstar Coricancha S.A. La administración estratégica con el tratamiento a las aguas ácidas de mina mediante humedales artificiales tuvo un efecto positivo para la sociedad y para la empresa porque se obtuvo un efluente de buena calidad con valores que se encuentran por debajo de los límites máximos permisibles que son: pH 6-9, Sólidos Totales en Suspensión 50 mg/l, Cobre total 0.5 mg/l, Plomo total 0.2 mg/l, Zinc total 1.5 mg/l, Hierro disuelto 2.0 mg/l, Arsénico total 0.1 mg/l y Cianuro total 1.0 mg/l; y una reducción del 51.95 % en el costo operativo. Palabras Clave: administración estratégica, tratamiento de aguas ácidas, humedales artificiales.
  • 9. vii Abstract The acid waters of mine have high concentrations in milligrams per liter of sulfates, solid in suspension and total metals, the same ones that can be treated by active or passive processes for his prevention, mitigation and control, The qualified investigation strategic administration for the treatment of acid waters of mine by artificial wetlands in Nyrstar Coricancha S.A., the study had as intention; to know the effect that causes the application of the strategic administration in the treatment by artificial wetlands they offer an economic, sustainable and practical alternative for the treatment of this type of waters. In the operationalization of the variables one determined that the independent variable is the strategic administration and the dependent variable is the treatment of acid waters of mine by artificial wetlands; Using the scientific method, type of applied investigation, quasi- experimental design: qualitative – quantitative; With a level of reliability of 0.94, with a significance level = 0.05, for a sample of n = 30 units of analysis and 29 degrees of freedom, using the test t, since rule of decision decides that The application of the strategic administration allows to improve significantly the treatment of acid waters of mine by artificial wetlands in Nyrstar Coricancha S.A. The strategic administration with the treatment to the acid waters of mine by artificial wetlands had a positive effect for the society and for the company for the obtaining of a good-quality effluent by values that they are below these maximum permissable limits that they are: pH 6-9, suspended solids 50 mg/l, Total Copper 0.5 mg/l, Total Lead 0.2 mg/l, Total Zinc 1.5 mg/l, Dissociated Iron 2.0 mg/l, Total Arsenic 0.1 mg/l y Total Cyanide 1.0 mg/l. And a reduction of 51.95 % in the operative cost. Keywords: Strategic administration, treatment of acid waters, artificial wetlands.
  • 10. viii Resumem As águas acidas de mina têm altas concentrações em miligramos por litro de sulfatos, sólidos em suspensão e metais dissolvidos, as mesmas que podem ser tratadas mediante processos activos ou passivos para sua prevenção, mitigação e controle, a investigação titulada; administração estratégica para o tratamento de águas acidas de mina mediante banhados artificiais em Nyrstar Coricancha S.A., o estudo teve como propósito; Conhecer o efeito que causa a aplicação da administração estratégica no tratamento de águas acidas de mina mediante banhados artificiais oferecem uma alternativa económica, sustentável e prática para o tratamento deste tipo de águas. Na operacionalización das variáveis determinou-se que a variável independente é a administração estratégica e a variável dependente é o tratamento de águas acidas de mina mediante banhados artificiais; Utilizando o método científico, tipo de investigação aplicada, desenho cuasi-experimental: qualitativo-quantitativo; com um nível de fiabilidade de 0.94, com um nível de significância α = 0.05, para uma mostra de n = 30 unidades de análises e 29 graus de liberdade, utilizando prova-a t, como regra de decisão se determinou que A aplicação da administração estratégica permitiu melhorar significativamente o tratamento de águas acidas de mina mediante banhados artificiais em Nyrstar Coricancha S.A. A administração estratégica com o tratamento às águas ácidas de mina mediante banhados artificiais teve um efeito positivo para a sociedade e para a empresa porque obteve-se um efluente de boa qualidade com valores que se encontram por embaixo destes límites máximos permisibles que são: Sólidos em suspensão 50 mg/l, Cobre 0.5 mg/l, Chumbo 0.2 mg/l, Zinco 1.5 mg/l, Ferro 2.0 mg/l, Arsênico 0.1 mg/l e Cianuro 1.0 mg/l; e uma redução do 51.95 % no custo operativo. Palavras-chave: administração estratégica, tratamento de águas acidas, banhados artificiais.
  • 11. ix Índice de contenido Pág. Carátula i Dedicatoria iv Agradecimiento v Resumen vi Abstract vii Resumem viii Índice de contenido ix Lista de anexos xv Lista de tablas xvi Lista de figuras xix Introducción xxii CAPÍTULO I: PLANTEAMIENTO DEL ESTUDIO 1.1 Fundamentación del problema: 01 1.1.1 Fundamentación filosófica 01 1.1.2 Fundamentación científica 03 1.1.3 Fundamentación empírica 05 1.2 Formulación del problema: 09 1.2.1 Problema general 11 1.2.2 Problemas específicos 11 1.3 Objetivos de la investigación 12 1.3.1 Objetivo general 12 1.3.2 Objetivos específicos 12
  • 12. x 1.4 Justificación de la investigación 12 1.4.1 Justificación teórica 12 1.4.2 Justificación práctica 14 1.5 Importancia de la investigación 16 1.6 Alcances de la investigación 18 1.6.1 Alcance geográfico 18 1.7 Limitaciones de la investigación 18 1.7.1 Limitación de tiempo 18 1.7.2 Limitación de información 19 1.7.3 Limitación económica 19 1.8 Delimitación de la investigación 19 1.8.1 Delimitación temporal 19 1.9 Formulación de la hipótesis 19 1.9.1 Hipótesis general 20 1.9.2 Hipótesis específicos 20 1.9.3 Identificación y clasificación de la variables 20 1.9.4 Operacionalización de variables 21 CAPÍTULO II: DESARROLLO DEL MARCO TEÓRICO – DOCTRINARIO DE LA INVESTIGACION 2.1 Antecedentes de la investigación 22 2.2 Diseño de la doctrina filosófica 23 2.2.1 Marco histórico 23 2.2.2 Marco filosófico 25 2.2.3 Marco antropológico 26 2.2.4 Marco sociológico 28
  • 13. xi 2.3 Bases teórico – científicos: 29 2.3.1 Marco histórico 29 2.3.1.1 Administración estratégica 29 2.3.1.2 Balanced scorecard 32 2.3.1.3 Calidad 34 2.3.2 Marco tecnológico 36 2.3.2.1 Aguas ácidas de mina 36 2.3.2.2 Tratamientos activos para aguas ácidas de mina 37 2.3.2.3 Tratamientos pasivos para aguas ácidas de mina 38 2.4 Bases legales 41 2.5 Marco conceptual y modelo científico – filosófico del problema 41 CAPÍTULO III: METODOLOGÍA DE LA INVESTIGACIÓN 3.1 Sistema de métodos de investigación 44 3.1.1 Método general 44 3.1.2 Métodos específicos 45 3.2 Configuración científica – epistemológica de la investigación 46 3.2.1 Diseño de la investigación 46 3.2.2 Tipo de la investigación 47 3.2.3 Clase de la investigación 47 3.2.4 Nivel de investigación 47 3.2.5 Categoría de investigación 48 3.2.6 Enfoque metodológico de la investigación 48 3.2.7 Enfoque epistemológico de la investigación 49 3.3 Definición de universo, población y muestra de la investigación 49
  • 14. xii 3.4 Diseño y evaluación del sistema de instrumentos de la investigación 50 3.4.1 Técnicas de formulación de instrumentos 50 3.4.2 Validez del instrumento 51 3.4.3 Confiabilidad del instrumento 53 3.4.4 Objetividad del instrumento 54 3.5 Técnicas de recolección de data 55 3.6 Protocolo y aplicación del procedimiento de recolección de data 55 CAPÍTULO IV: TRABAJO DE CAMPO Y PROCESO DE CONTRASTE DE LA HIPÓTESIS 4.1 Procesamiento, análisis e interpretación de la información: Aplicación de la administración estratégica para el tratamiento de aguas ácidas de mina 57 4.1.1 Misión y visión 58 4.1.2 Política de calidad 59 4.1.3 Mapa estratégico 60 4.1.4 Matriz FODA 61 4.1.5 Gestión por indicadores 63 4.2 Organización, análisis e interpretación de resultados 68 4.2.1 Descripción del proceso de AWTP (Acid Water Treatment Plant) Planta de tratamiento de aguas acidas de mina - compañía minera Nyrstar Coricancha S.A. 68 4.2.1.1 Presentación de resultados proceso AWTP 69 4.2.1.1.1 Análisis del agua ácida de mina 70 4.2.1.1.2 Análisis del efluente final 71 4.2.1.1.3 Evaluación del agua de mina y del efluente final 72
  • 15. xiii 4.2.2 Descripción del sistema construido ALD - Celdas de Oxidación - Humedal de Laboratorio 74 4.2.2.1 ALD de laboratorio 74 4.2.2.2 Celdas de oxidación en cascada 75 4.2.2.3 Humedal construido escala laboratorio 75 4.2.2.4 Descripción del monitoreo y resultados 78 4.2.2.5 Presentación de resultados con humedales artificiales 83 4.2.2.5.1 Análisis e interpretación de resultados: Mediante el tratamiento pasivo al agua acida de mina sistema mixto “ALD - celdas de oxidación - humedal de laboratorio” 83 4.2.2.5.2 Potencial rédox, acidez y alcalinidad 87 4.2.2.5.3 Reducción de sulfatos 96 4.2.2.5.4 Reducción de metales 97 4.2.2.5.5 Análisis de sólidos sedimentados en las celdas de oxidación 102 4.2.2.5.6 Promedio del contenido de metales disueltos en el agua de mina en las celdas e oxidación. 102 4.2.2.5.7 Análisis de sustratos 105 4.2.2.5.8 Resultados analíticos del efluente final obtenidos mediante la aplicación del Sistema mixto “ALD - Celdas de Oxidación - Humedal 106 4.2.2.5.9 Relación entre influentes y efluentes mediante la aplicación del sistema mixto ALD - Celdas de Oxidación - Humedal 107 4.3 Proceso de la prueba de hipótesis 109 4.4 Discusión científica de resultados de la investigación 133 4.5 Discusión filosófica de resultados de la investigación 139
  • 16. xiv 4.6 Contribución científica filosófica de la investigación 139 Conclusiones 143 Recomendaciones 145 Referencia bibliográfica 147 Referencia bibliográfica referida al tema 147 Referencia bibliográfica a la metodología de investigación 152 Anexos 153
  • 17. xv Índice de anexos Anexo 01. Matriz de consistencia 153 Anexo 02. Matriz epistémica 155 Anexo 03. Validación de Juicio por expertos 156 Anexo 04. Análisis de validez de contenido 161 Anexo 05. Validez del instrumento por expertos 162 Anexo 06. Análisis de confiabilidad – Alfa de Cronbach 167 Anexo 07. Costo con el tratamiento de aguas acidas de mina en planta de neutralización - AWTP 168 Anexo 08. Costo total con el tratamiento de aguas acidas de mina en planta de neutralización - AWTP 169 Anexo 09. Costos de energía con el tratamiento aguas acidas de mina Con humedales artificiales 170 Anexo 10. Costos total con el tratamiento aguas acidas de mina Con humedales artificiales 171 Anexo 11. Método de análisis de metales totales en muestras liquidas 172 Anexo 12. Límites máximos permisibles para la descarga de efluentes Líquidos de actividades minero - metalúrgicas 173
  • 18. xvi Índice de tablas Tabla 1. Operacionalización de variables 21 Tabla 2. Historia de la calidad a través de sus generaciones 35 Tabla 3. Resumen de métodos para el control de DAM 37 Tabla 4. Gestión por indicadores AWTP 63 Tabla 5. Tabla balanceada AWTP 64 Tabla 6. Costos operativos AWTP 65 Tabla 7. Tabla balanceada del tratamiento con humedales artificiales 66 Tabla 8. Costos operativos del tratamiento con humedales artificiales 67 Tabla 9. Resultados de análisis del agua de mina AWTP 70 Tabla 10. Resultados de análisis del efluente final AWTP 71 Tabla 11. Resultados promedio de análisis del agua de mina y efluente Final AWTP 73 Tabla 12. Resultados analíticos del influente y efluente en todas las fases del sistema ALD 86 Tabla 13. Resultados de las medidas periódicas de pH y potencial rédox en influente y efluentes de cada fase del sistema ALD 88 Tabla 14. Valores de pH y Eh medidos en cada una de las secciones en que está dividido el humedal de laboratorio 93 Tabla 15. Resultados analíticos de todos los elementos analizados de los sedimentos de las celdas de oxidación 102 Tabla 16. Resultados analíticos de los principales elementos analizados de los sedimentos de las celdas de oxidación 102 Tabla 17. Promedio del contenido de metales disueltos en el agua
  • 19. xvii de mina en las celdas de oxidación 103 Tabla 18. Relación entre el contenido de metales disueltos en el agua de mina a su paso por las celdas de oxidación y el contenido de metales sedimentados en su interior 104 Tabla 19. Resultados analíticos elementales de muestras de sustrato del humedal de laboratorio 105 Tabla 20. Resultados analíticos obtenidos mediante la aplicación del mixto ALD - celdas de oxidación - humedal de laboratorio 106 Tabla 21. Resultados de Influentes y efluentes mediante la aplicación sistema mixto ALD - celdas de oxidación - humedal de laboratorio 108 Tabla 22. Base de datos de encuesta 110 Tabla 23. Estadística de encuesta 111 Tabla 24. Resumen nivel de significancia 112 Tabla 25. Estadística pH 116 Tabla 26. Resumen nivel de significancia pH 116 Tabla 27. Estadística Cu 119 Tabla 28. Resumen nivel de significancia Cu 119 Tabla 29. Estadística Pb 121 Tabla 30. Resumen nivel de significancia Pb 121 Tabla 31. Estadística Zn 123 Tabla 32. Resumen nivel de significancia Zn 124 Tabla 33. Estadística Fe 126 Tabla 34. Resumen nivel de significancia Fe 126 Tabla 35. Estadística As 128 Tabla 36. Resumen nivel de significancia As 129
  • 20. xviii Tabla 37. Base de datos de costos 131 Tabla 38. Estadística de costos 131 Tabla 39. Resumen nivel de significancia costos 132 Tabla 40. Costo de la energía eléctrica en el tratamiento de las aguas acidas de mina AWTP y humedales artificiales 136
  • 21. xix Índice de figuras Figura 1. Drenaje ácido de mina 05 Figura 2. Impacto del agua en la cuenca rio Rímac 08 Figura 3. Elementos básicos de la administración estratégica 30 Figura 4. Detalle de elementos básicos de la administración estratégica 30 Figura 5. Variables ambientales de la administración estratégica 31 Figura 6. Balanced scorecard como la base estratégica para la acción 33 Figura 7. El Balanced scorecard 34 Figura 8. Diagrama de flujo para tratamiento de drenaje ácido de mina 38 Figura 9. Representación esquemática - humedal construido aerobio 39 Figura 10. Typha angustifolia y typha latifolia 40 Figura 11. Modelo de análisis epistemológico 43 Figura 12. Hipótesis nulas e hipótesis alterna 51 Figura 13. Misión y visión 58 Figura 14. Política de calidad 59 Figura 15. Mapa estratégico 60 Figura 16. Matriz FODA 61 Figura 17. Poly spill pallet utilizado para las pruebas experimentales 74 Figura 18. Colocado de tierra orgánica en el poly spill pallet 76 Figura 19. Colocado de arcilla en el poly spill pallet 76 Figura 20. Colocado de totora en el poly spill pallet 77 Figura 21. Pruebas experimentales 78 Figura 22. Influente y efluente de las pruebas experimentales 79 Figura 23. Esquema real del sistema “ALD-celdas de oxidación-humedal laboratorio” 81
  • 22. xx Figura 24. Esquema del sistema “ALD-celdas de oxidación-humedal laboratorio” 82 Figura 25. Evolución del pH en el agua de mina en función del tiempo 89 Figura 26. Evolución del pH en el agua de mina en función de fases 89 Figura 27. Evolución del Eh en el agua de mina en función del tiempo 90 Figura 28. Evolución del Eh en el agua de mina en función de fases 90 Figura 29. Evolución de alcalinidad en agua de mina en función del tiempo 91 Figura 30. Evolución de alcalinidad en agua de mina en función de fases 91 Figura 31. Evolución de acidez en el agua de mina en función del tiempo 92 Figura 32. Evolución de acidez en el agua de mina en función de fases 92 Figura 33. Distribución de los valores de pH medidos en la parte superficial del sustrato orgánico del humedal de laboratorio 94 Figura 34. Distribución de los valores de eh medidos en la parte superficial del sustrato orgánico del humedal de laboratorio 95 Figura 35. Evolución del contenido de sulfatos en el agua de mina en función del tiempo 96 Figura 36. Evolución del contenido de sulfatos en el agua de mina en función de fases de tratamiento 96 Figura 37. Evolución del contenido de cobre en el agua de mina en función del tiempo 97 Figura 38. Evolución del contenido de cobre en el agua de mina en función de fases de tratamiento 97 Figura 39. Evolución del contenido de plomo en el agua de mina en función del tiempo 98 Figura 40. Evolución del contenido de plomo en el agua de mina en función de fases de tratamiento 98
  • 23. xxi Figura 41. Evolución del contenido de zinc en el agua de mina en función del tiempo 99 Figura 42. Evolución del contenido de zinc en el agua de mina en función de fases de tratamiento 99 Figura 43. Evolución del contenido de fierro en el agua de mina en función del tiempo 100 Figura 44. Evolución del contenido de fierro en el agua de mina en función de fases de tratamiento 100 Figura 45. Evolución del contenido de arsénico en el agua de mina en función del tiempo 101 Figura 46. Evolución del contenido de arsénico en el agua de mina en función de fases de tratamiento 101 Figura 47. Hipótesis nula e hipótesis alterna de la encuesta 112 Figura 48. Hipótesis nula e hipótesis alterna 114 Figura 49. Hipótesis nula e hipótesis alterna para el pH 117 Figura 50. Hipótesis nula e hipótesis alterna para el cobre 119 Figura 51. Hipótesis nula e hipótesis alterna para el plomo 122 Figura 52. Hipótesis nula e hipótesis alterna para el zinc 124 Figura 53. Hipótesis nula e hipótesis alterna para el hierro 127 Figura 54. Hipótesis nula e hipótesis alterna para arsénico 129 Figura 55. Hipótesis nula e hipótesis alterna para el costo operativo 132
  • 24. xxii Introducción Una de las actividades que más problemas ha tenido en su adaptación al entorno medioambiental a nivel mundial ha sido la minería; debido a que sus proceso son generadores de gran cantidad de agentes contaminantes que son decantados hacia el medio ambiente, de ahí que factores como la contaminación del agua, del suelo y del aire se convierten en índices recurrentes en el análisis de esta problemática. Uno de esos índices es el tema de la contaminación del agua, el cual mediante la exposición de minerales como el azufre al aire, se traduce en procesos microbianos y oxidación generando drenaje de fluidos ácidos de la mina, los mismos que se caracterizan por una elevada acidez y un alto porcentaje de metales pesados disueltos. Así pues, cuando el agua ácida, logra alcanzar cuerpos del agua limpios o naturales, se producen con obviedad una serie de cambios en el ecosistema; siendo la flora y la fauna los agentes que más afectación presentan, sin mencionar a nosotros los seres humanos, que mediante el consumo de estas aguas contaminadas, vemos perjudicada nuestra salud, ya que el agua no solamente se consume de modo directo, sino a través de la producción industrial o agrícola. Además de lo anterior, se sabe que también, el agua ácida puede lograr infiltrarse mediante el drenaje de la mina, contaminando de ese modo suelos y aguas subterráneas. En el estudio de esta problemática, el empleo de tierras húmedas construidas fue considerado como una de las posibles soluciones en un largo plazo para el drenaje de aguas ácidas de minas. Varias investigaciones revelaron resultados prometedores respecto del uso de áreas húmedas artificiales en la transformación de éste tipo de liquidos debido a la actividad minera. El empleo de este tipo de tecnología, logra la optimización de los diversos pasos encontrados en áreas húmedas de la naturaleza: el filtrado, el sedimentado, lo inmovilizado y lo químicamente y físicamente descompuesto. Así también, las tierras húmedas construidas
  • 25. xxiii otorgan un método eficiente y eficaz, con costes bajos respecto de sus operaciones en la eliminación de los contaminantes. La tesis titulada Administración Estratégica para el Tratamiento de Aguas Acidas de Mina Mediante Humedales Artificiales en Nyrstar Coricancha S.A. está elaborada en cuatro capítulos. El primer capítulo: Planteamiento del estudio, explica la problemática objeto de la investigación, la formulación de la fundamentación filosófica y empírica, así también contiene el objetivo de la tesis, describe el sistema en la formulación de la hipótesis, agregando la justificación y las delimitaciones del estudio que han sido necesarias. El segundo capítulo: Marco Teórico-Doctrinario, fundamenta científica y filosóficamente el problema de investigación, que sirve como criterio en los análisis correspondientes y en la presentación de los resultados de investigación. En el tercer capítulo: Metodología de la investigación, detalla el método general, el tipo, el nivel, la categoría y el diseño de la investigación, muestra, las técnicas e instrumentos de recolección de datos, el procedimiento de recolección de datos, las técnicas de procesamiento y análisis de datos, la descripción del proceso de la prueba de la hipótesis y procesamiento, análisis e interpretación de la información. En el cuarto capítulo. Trabajo de campo y proceso de contraste de la hipótesis, se realizó las experiencias a escala Piloto en Laboratorio del sistema de tratamiento pasivo al agua ácida de mina y se intensificó estos procedimientos para mejorar la calidad de éste tipo de aguas. Se realizó la discusión científica y filosófica y la contribución científica y filosófica de la investigación, en donde se plantea la implementación del tratamiento de aguas acidas de mina mediante humedales artificiales en base a las experiencias exitosas obtenidas a nivel piloto en laboratorio obteniendo un agua de buena calidad, con bajo costo operativo y una elevación de la calidad paisajística. Por último se muestra las conclusiones, recomendaciones y anexos. El tesista.
  • 26. 1 Capítulo I Planteamiento del estudio El éste capítulo se menciona el problema de la investigación y la fundamentación filosófica y empírica, adicionalmente delinea el objetivo de investigación y argumenta el sistema de hipótesis, la justificación y las delimitaciones del estudio que son obligatorias. 1.1. Fundamentación del problema 1.1.1. Fundamentación filosófica. El marco filosófico de la presente investigación, fundamenta la postura filosófica y la posición del investigador, es decir muestra la manera de como concebir e interpretar el mundo basado en que el conocimiento del ser humano es el resultado de una estrecha combinación entre la experiencia y la razón. En este sentido, la postura ecléctica humanista es la que guía la presente investigación; ésta postura filosófica es aquella ideología que conserva la concepción de la ontología, epistemología y ética, basada en el empirismo y el racionalismo donde el ser humano que construye el objeto a partir de la experiencia y la razón, y que es la base fundamental que se encuentra racionalmente organizada y es verdaderamente muy sistemática.
  • 27. 2 Esta postura ecléctica es un enfoque conceptual que no se guía únicamente a un conjunto de suposiciones, sino que también se basa en muchas teorías, modelos, guías o para obtener información complementaria en referencia a un tema específico, o aplica diferentes teorías en casos muy particulares. También pretende conciliar estas teorías y corrientes ya existentes, tomando de cada una de ellas lo más relevante aceptable e importante, permitiendo quebrar las contradicciones que ya existen. Está la posición que, sin objetar con anticipación posición alguna, las estudia y contempla, las compara y las relaciona, a fin de encontrar las mejores para mencionar finalmente la más calificada como calidad de aceptación. El enfoque humanista resalta las ventajas que hacen del ser humano un ser pensante, innovador, eficaz de actuar con intencionalidad y de asumir la responsabilidad de sus acciones en relación a la Ética Ambiental la que salió como una reflexión derivada de la relación directa del ser humano con su hábitat y de la preocupación de su preservación como garantía del desarrollo de las futuras generaciones. Se sumó así a la definición de la ética vista no sólo como preservada de los valores y normas del ser humano, sino acomodada a su interacción con todos los seres vivientes y a su adecuada supervivencia. La que sin lugar a duda está en entre dicho, si la actitud de contaminar con desechos las costas, montañas, riachuelos, entre muchos otros, no es modificada y se comienza a valorar el medio ambiente como hábitat y como parte de su responsabilidad de cada ciudadano. Este trabajo está dirigido a señalar y enfatizar una serie de perspectivas sobre el desempeño de la persona y sus implicancias Éticas, no sólo del profesional del sector minero, sino de muchas otras profesiones a objeto de tener un mejor panorama de la problemática en cuanto a la ética que en ellas se presentan.
  • 28. 3 En la evolución histórica de la relación sociedad - naturaleza el ser humano considera a la naturaleza como un gran todo del que puede extraerse de manera no continua todo lo que se necesite, sin llegar a mostrar los daños que con sus acciones ocasionarían a éste, su objeto, sin considerar que dichos cambios, también le ocasionarían cambios al propio ser humano. También se consideran de manifiesto las alteraciones principales del equilibrio dinámico de relación entre la producción y la naturaleza; es particularmente difícil este problema de los llamados recursos renovables de la tierra; se complica de manera especial el proceso de desechar los residuos sólidos industriales y resulta cada vez más rara y difícil de asegurar por el ser humano el aire relativamente limpio y el agua. Es por esto que se enfoca de manera especial en la toma de conciencia desde la postura de un ser humano normal, cuyas acciones se vinculan de manera concatenada con el de otros, para brindar un resultado de índole social a partir de una forma particular de concebir la urbe y las distintas relaciones que en ella tienen lugar. 1.1.2 Fundamentación científica. Romero (2008), menciona que la problemática ambiental del agua ácida de mina es la preocupación que ha surgido de que éste alcance cuerpos de agua, ya sea superficiales o subterráneas y por consiguiente altere las características físicas y químicas del agua, lo cual ocasionaría la contaminación del agua, alterando el sistema. La forma y el grado de contaminación por diferentes metales pesados varía de un sitio a otro, dependiendo de las características geoquímicas del lugar. Savinov (2003), menciona que el cobre y zinc son elementos esenciales en la vida de animales y plantas, pero en altas dosis son dañinos. Se sabe que metales como el plomo, es altamente dañino para las plantas, animales y seres demás vivos, y que sí está presente en formas disponibles, existe la acumulación tanto en organismos
  • 29. 4 terrestres y del mar. Otros metales como arsénico, manganeso y mercurio, típicos productos del agua ácida de mina son reconocidos por ser carcinógenos, por causar daños y desórdenes neurológicos, Akabzaa (2007). Nordstrom y Alpers (1999), reseñan todo el proceso de oxidación que sufre la pirita como el fundamental agente en la aparición del agua con contenido ácido. Esta oxidación se favorece en las áreas de minería, a partir de la facilidad que tiene el aire para hacer contacto con sulfuros mediante el acceso a las operaciones de minería y poros existentes en las células y residuos estériles, así como el aumento de la superficie de contacto de las partículas. La aguas ácidas de mina tienen casi siempre un pH entre valores de 2 a 4 y altos contenidos de metales disueltos y totales. En relación a estos drenajes ácidos de aguas de mina existen informes sobre la mortandad de animales de ríos, infecciones al ganado, y destrucción de cultivos y plantas; siempre en relación a una coloración ocre-amarilla de los cauces de ríos y lagos dañados, y un incremento de la turbiedad de las aguas. Rose (2000). La generación de aguas ácidas de mina en estas actividades de la minería es y será un problema muy importante, que tiene que ser absuelto por los actores directos. Este tipo de drenaje es el aguas contaminadas originadas por la explotación minera, ya sea superficial o subterránea, típicamente de alta acidez, altos sulfatos y con elevados contenidos de metales pesados, principalmente cobre, plomo y zinc. El agua ácida de mina es un problema ambiental ocasionado por la minería, especialmente para las causes de agua. Una mina generadora de agua ácida de mina causa un impacto negativo a cortos y largos plazos en los ríos y lagos; volviéndose en efecto, una "máquina perpetua de contaminación".
  • 30. 5 En diferentes partes de la tierra se ha utilizado los humedales naturales como sistema de tratamiento a éstas aguas ácidas de mina, debido a su capacidad depuradora, por dicha particularidad iniciaron a diseñar sistemas de tratamiento que simularan las condiciones de mencionados ecosistemas, dando inicio la aparición de nuevos humedales artificiales. En Perú, el uso de estos nuevos humedales artificiales como sistemas de tratamiento no está muy estudiados, sin embargo, su aplicación es una viable alternativa porque tiene bajo costo de instalación, operación y mantenimiento. Figura 1. Drenaje Ácido de Mina. Fuente: Investigador (2017). 1.1.3. Fundamentación Empírica. El efecto invernadero es uno de los importantes temas en la agenda ambiental internacional, está perjudicando las principales reservas de agua dulce y en el Perú ha traído como consecuencia el proceso de deshielo de la Cordillera Central de los Andes. Si bien los recursos de agua dulce constituyen un porcentaje mínimo del suministro de agua en la tierra, muchos de los ríos de Perú, tanto en la costa como en
  • 31. 6 la selva, están muy contaminados por la evolución de la actividad minera y otros están sumergidos. Esta contaminación de los recursos hídricos a través de la minería es un problema que surge en todos los cursos de agua superficiales que se encuentran en el marco del impacto directo e indirecto de las minas en operación, cierre o abandono a escala regional, de distrito y provincial, lo que ha provocado el deterioro de la calidad del agua y la desaparición de las especies que estaba en ellos En la cuenca del río Rímac, la industria minera se ha desarrollado desde la década de 1920 a través de la minería media y la minería artesanal utilizando depósitos polimetálicos que han resultado en una mayor calidad del agua. El río Rímac, que resulta en varias deudas ambientales dejadas por la antigua mina que actualmente no es administrada por la empresa privada o por el estado peruano. El río Rímac como es una fuente natural de abastecimiento principal de agua para la ciudad de Lima y como patrimonio del estado debe ser racionalmente gestionado y manejado ya que actualmente es fuente de abastecimiento de agua a 8´693,387 habitantes INEI (2014), y como cuerpo receptor de las aguas de la cuenca, por lo cual es urgente realizar una gestión integral del recurso a fin de evitar daños de gran parte de su volumen de agua al mar especialmente en épocas de alta precipitación en la zona rural y recuperar la calidad de sus aguas. La actividad polimetálica actual es la actividad dominante en el distrito donde se utiliza principalmente cobre, plomo, zinc y plata, la planta de enriquecimiento Tamboraque, que tiene más recursos y medios de producción en la cuenca y que tiene más experiencia en el distrito. Existe una población de 5 280 habitantes que consta de 05 áreas rurales: San Mateo de Huanchor, San Antonio, San Miguel de Viso, San José de Parac y Yuracmayo; Para
  • 32. 7 ser los grupos de mayor población que incluyeron entre 20-25 años y 10-14 años con 565 y 562 habitantes respectivamente. Instituto Nacional de Estadística e Informática (2007). Ricardo A, (1986), presentó a la Reunión Interamericana sobre Control del vertido de sustancias tóxicas en el estudio de Sao Paulo: contaminación de metales pesados en el río Rímac por parte de compañías mineras, donde se encontró que el agua en el río Rímac y en Parac tenía altos niveles de plomo y zinc y que éstas aguas presentaban un incremento de estos contaminantes aun cuando pasaban por lugares en donde no se observaba la descarga de estos vertimientos. De éste estudio se tuvo como resultados principales las siguientes: a) La actividad minera (efluentes líquidos y de relaveras) aporta cantidades significativas de metales pesados y subproductos de origen orgánico a las aguas del río Rímac. b) El impacto de las aguas de mina son diferentes al ocasionado por los relaves en un cuerpo receptor de agua. c) El impacto de los productos y reactivos químicos en las especies ictiológicas resultó ser menos dañino de lo que se tenía previsto. De todo lo mencionado anteriormente se demuestra que el río Rímac es influenciado totalmente en su calidad de sus aguas por la actividad minera, determinándose de ésta forma a la unidad minera como el ámbito de estudio directo.
  • 33. 8 Figura 2. Impacto del agua en la cuenca Río Rímac. Fuente: Autoridad Nacional del Agua (2010).
  • 34. 9 1.2. Formulación del problema El agua es uno de los recursos más importantes y escasos que tienen todas las personas alrededor del planeta, nuestro país no está aislado; muchas de nuestras poblaciones se ven obligados a beber de fuentes cuya calidad deja mucho que desear y produce un sin fin de enfermedades a todos los seres humanos. El acceso al agua potable es una necesidad primaria y por lo tanto un derecho humano fundamental, Naciones Unidas (2010). El agua es concebido como un recurso natural esencial desde la perspectiva ecológica y económica, empero su deficiente gestión y distribución provoca a menudo que los grandes cuerpos receptores se vean con frecuencia expuestos a un conjunto de daños, lo que se traduce en una alteración ambiental general. Bajo esa línea, la contaminación de elementos como el aire, tierra y agua se entienden como problemas de atención urgente para el ser humano. La importancia capital, sin embargo que tiene el manejo responsable del agua es capital, ya que esta es empleada en gran parte de los sectores económicos y sociales, de modo que una vez empleada, se ve muy alterada en su composición original, esto debido a que se pueden incorporar varios tipos de agentes contaminantes. Existen sin embargo, algunos agentes metálicos que son preponderantes para el desarrollo de la vida, esto pues ya que tienen participación en un conjunto de procesos metabólicos capitales, como es el caso de del Cu, Fe, Mn, Ni y Zn). Empero, si estos metales se encuentran en altas dosis o concentraciones, se transforman en elementos bastantes peligrosos para la salud, esto pues, dependiendo de propiedades intrínsecas a ellos , como es el caso de su solubilidad, capacidad de absorción, transporte al interior de las células, su alta capacidad de reactividad, lo que deriva de modo esencial en el estrés oxidativo y el reemplazo de metales fundamentales en el cuerpo humano. Así pues, la concentración de metales pesados, como son el Cd, Cr, Cu, Hg y Zn, en el cuerpo humano, genera una serie de consecuencias, como el desarrollo anormal de ciertos
  • 35. 10 metabolismos, algunos defectos de control carcinogénicos y neuromusculares; así también se presenta una afectación profunda y peligrosa a las comunidades de plantas y microbianas, como explica oportunamente Pagnanelli (2010). La necesidad de proporcionar tanto un conjunto de bienes y servicios a la colectividad, así como el crecimiento poblacional y el uso intensivo de los recursos naturales, derivan en la afectación, a veces irreversible del medio ambiente, y al subsecuente calidad de vida de las personas que se ve mellada, produciendo también la falta de recursos suficientes para el sostén de la biodiversidad. , ya que el agua es considerada una clave para la supervivencia y la existencia de nuestras generaciones y elementos futuros. Al desarrollarse determinada actividad minera, se producen una serie de cambios, ya sean estos favorables o no, se traduce ello como un impacto ambiental, cuyos efectos pueden suceder a corto, mediano o largo plazo. los mismos que pueden ser o bien predecibles o inevitables; siendo que en determinados casos su efecto resulta ser acumulativo, y muchos de ellos son evidentes por la consecuencia directa de la acción, en otros casos no es fácil de identificar porque se controlan como resultado de efectos primarios o directos, Pero sus consecuencias causan serios problemas con el pensamiento, lo que resulta en una gestión prolongada o puede no tener un administrador visible que también señala que normalmente se toman medidas correctivas , luego cuando ocurre un daño ambiental y los costos son muy altos los casos externos que las causan. La humanidad ha sido responsable de una gran parte de la transformación en el entorno de la vida de nuestro planeta, siendo uno de los factores el incesante incremento en la población, la misma que crea necesidades cada vez más apremiantes de alimento, vivienda, educación, salud, vestimenta y ocio, que deben de consignándose como una de las fuentes de recursos de mayor uso, y acaso el único sustento del ser humano en ser usado sin discriminación. En ese sentido, surge el concepto de recursos renovables, como una constante
  • 36. 11 entre ellos. Los criterios de desarrollo han ido variando al pasar del tiempo, de modo que al día de hoy la sostenibilidad en ellos, debe cumplir con las características necesarias; como el de poder garantizar la calidad de vida, garantizar el acceso continuo a los recursos naturales y evitar daños permanentes a nuestro medio ambiente. Nuestra actual Legislación Ambiental Minera del Perú vigente es la encargada de asegurar que toda operación minera, o aquella que va a reiniciar sus operaciones, se incorpore dentro de sus planes importantes, las medidas para prevenir los impactos sobre medio ambiente en el que se ubican y que sus efluentes y/o descargas cumplan con los límites de emisión y efluentes que le sean aplicables según la normatividad vigente. El problema actual corresponde a dos niveles de tratamiento, la primera prioridad es determinar las características de éste tipo de aguas para la implementación de humedales como un problema a tratar, las propiedades del agua de mina ácida que establece la necesidad de un tratamiento previo de los mismos, que corresponde a las propiedades de un sistema no activo que representa una opción importante y vial; la segunda prioridad; el establecer, mediante experimentaciones actuales, la solución bajo otras alternativas establecidas de diseño útiles para su adecuada aplicación. 1.2.1. Problema General. ¿Qué efecto causa la aplicación de la administración estratégica en el tratamiento de aguas ácidas de mina mediante humedales artificiales en Nyrstar Coricancha S.A.? 1.2.2. Problemas Específicos. 1.2.2.1. Problema Específico 1. ¿Qué efecto causa la aplicación de la administración estratégica en la calidad del efluente obtenido con el tratamiento de aguas ácidas de mina mediante humedales artificiales en Nyrstar Coricancha S.A.?
  • 37. 12 1.2.2.2. Problema Específico 2. ¿Qué efecto causa la aplicación de la administración estratégica en los costos del tratamiento de aguas ácidas de mina mediante humedales artificiales en Nyrstar Coricancha S.A.? 1.3. Objetivos de la investigación 1.3.1. Objetivo General. Conocer el efecto que causa la aplicación de la administración estratégica en el tratamiento de aguas ácidas de mina mediante humedales artificiales en Nyrstar Coricancha S.A. 1.3.2. Objetivos Específicos. 1.3.2.1. Objetivo Específico 1. Conocer el efecto que causa la aplicación de la administración estratégica en la calidad del efluente obtenido con el tratamiento de aguas ácidas de mina mediante humedales artificiales en Nyrstar Coricancha S.A. 1.3.2.2. Objetivo Específico 2. Conocer el efecto que causa la aplicación de la administración estratégica en los costos del tratamiento de aguas ácidas de mina mediante humedales artificiales en Nyrstar Coricancha S.A. 1.4. Justificación de la investigación 1.4.1. Justificación Teórica. Los recursos hídricos ubicados en los océanos y ríos, se han empleado siempre como una suerte de vehículo en la evacuación de determinados desechos industriales, esto pues debido a que los ciclos biológicos del agua permiten la absorción de estos. Sin embargo, en la actualidad, además de los referidos desechos de carácter industrial, los cuales han ido incrementándose en cantidad, también se han arrojado
  • 38. 13 desechos químicos que la ser dañinos, deterioran y destruyen las formas de vida en el planeta, ocasionando una creciente biodegradación de microorganismos en ambientes acuáticos, cuya recuperación se entiende como difícil, a decir de Lomeli (1999). En ese sentido, la disposición de muy buena calidad en el manejo de estos desechos, resulta ser un factor esencial en el mantenimiento de la salud y la calidad de vida de las personas; de modo que, también es posible hoy conocer ciertas enfermedades ocasionadas debido a la contaminación del agua, que con anterioridad también afectaron de manera grave a la humanidad. La industria, con pocas excepciones, no trata sus desechos líquidos, la falta de tecnología adecuada para la purificación, la presencia de altos niveles inaceptables de metales pesados en el agua plantea serios problemas a los efectos nocivos en los animales, las plantas y la salud humana. Dado que existe un gran número de procesos industriales que generan este tipo de contaminación, el control de la presencia de metales pesados en el agua es problemático., Gil (1999). Las denominadas tecnologías alternativas o suplentes en el tratamiento de aguas ácidas derivadas de la actividad minera, resultan ser métodos, que en su aplicación resultan a menores costos, siendo además más sofisticados, respecto de su operación y mantenimiento, ello pues en comparación de los métodos tradicionalmente usados. Ahora bien, empero de que estas alternativas requieran una mayor capacidad en la extensión de tierra, son medidas que sin embargo resultan ser mucho mas eficaces eliminando patógenos contaminantes como es el caso del nitrógeno y el fósforo.
  • 39. 14 Por otro lado, el consumo de energía que de ellas se deriva suele ser mínimo, lo que implica que también sus costes de mantenimiento resulten ser muy bajos, requiriendo por ello personal menos especializado, Fernández (2001). Estas técnicas, que incluyen el empleo de áreas húmedas artificiales, son empleadas un conjunto variado de lugares en el tratamiento de efluentes de extracción. Así pues, las plantas resultan ser los cimientos del proceso, pues descomponen, absorben y asimilan los elementos que son contaminantes en sus tejidos, dotando también de una superficie completa que propende el crecimiento bacteriano manteniendo también elementos sólidos en suspensión, como explica Fernández (2001). Ahora bien, desde la perspectiva metodológica, se espera que este documento en un futuro no muy lejano, hacer contribuciones valiosas basadas en estudios y más sofisticados contribuyeron especialmente en la mejora de la calidad del agua con metales pesados y su posible implementación en determinadas áreas de estudio y aplicación y el medio ambiente expuesto a dichos contaminantes. Ahora bien respecto de una postura o interés personal, si los compuestos químicos se emplean con objetos distintos que derivan en efectos perjudiciales para el medio ambiente, así como para la salud de las personas, en algún modo, menguar los señalados efectos o daños, utilizando la conocimientos de gestión optima en los recursos naturales empleados en su misma regeneración y recuperación, y lo que resulta mejor, que el tratamiento pasivo para tal objetivo, no sólo se revela como un propósito positivo, sino que además, siendo su costeo bastante bajo respecto del montaje, mantenimiento y operación, es una opción más que viable.
  • 40. 15 Estos elementos fomentaron la necesidad de desarrollar e implementar sistemas de tratamiento pasivos para hacer posibles las formas de calidad de vida de las personas y ayudar a reducir la contaminación ambiental en el mundo. 1.4.2. Justificación Práctica. El agua ácida de la mina, contiene en su composición altos porcentajes de sólidos suspendidos, así como altos niveles de sulfato y metal disuelto, como es el caso de elementos como el Cr, Fe, Al, Mn, Zn, Cu, Pb, llegando estas altas concentraciones en varios miligramos por litro. Estas sustancias, en los niveles descritos resultan ser bastante dañinas para la salud de las personas, así como para la propia actividad biológica: produciendo una constante contaminación de cuerpos de agua de los que depende, como es el caso de los ríos. Por otro lado, a causa de lo costoso que resulta el tratamiento, por medio de sistemas activos comunes la dilución del fenómeno, respecto de la generación de agua ácida de la mina en las áreas mineras antiguas, termina por agravar la situación, siendo así necesario implementar un conjunto de soluciones para estas sustancias. Una alternativa viable para esta problemática, siendo incluso factible para aquellas plantas operadoras que se hallan en abandono, resultan ser los métodos de tratamiento en su sentido pasivo, que a un ritmo de bajo costo, en términos de su construcción, bajo costo y facilidad de operación. Mantenimiento y buenos resultados en el tratamiento del agua ácida. Uno de los métodos alternativos pasivos que más popularidad ha ganado con el paso del tiempo es el empleo de humedales (aeróbicos o anaeróbicos), donde se drena de la caliza anóxica, factores de alcalinidad del sistema de producción, y cuando el problema surge en aguas subterráneas, las barreras de carácter reactivo permeables son probablemente el principal objetivo de todo es el cambio de acidez. , precipitación
  • 41. 16 de metales pesados y eliminación de todos los sólidos en suspensión. Para esto, parecen cambiar las condiciones de Eh y pH de la gripe de una manera que favorece la aparición de ciertas especies que son precipitados insolubles y mantienen la carga de contaminación en el sistema. Casi siempre, el tratamiento de los sistemas pasivos utilizados para materiales alcalinos para neutralizar la acidez y los sustratos orgánicos consiste en crear bacterias reductoras y en el uso de entornos para catalizar las reacciones y acelerar los procesos de formación de precipitaciones. En la concepción y configuración del tratamiento es necesario asegurar la circulación y distribución efectiva del afluente dentro del sistema pasivo en uso con el objeto de amplificar el tiempo en el que toma contacto el flujo de agua contaminada en tratamiento con el conjunto de materiales que conforman los dispositivos de tratamiento responsabilidad. Desde una visión ecológica, este procesamiento de los líquidos ácidos por medio de humedales no taurales representa una opción viable para las aguas residuales contaminadas por procesos mineros. Del mismo modo, se emplean los humedales que proporcionan recursos naturales al área, ya que son fundamentales por sus beneficios ambientales a otros sistemas tradicionales. La aplicación de macrófitos para el tratamiento y la purificación del agua es un área importante de especialización en ingeniería química, especialmente el uso de plantas en sus diversas variedades para uso regional y especialmente en el área de Totora; En esta área, el estudio pretende contribuir a la ciencia del conocimiento y el entendimiento de la capacidad existente en patrimonios de la naturaleza a los otros procedimientos comunes que se utilizarán. El procesamiento y la descarga de agua ácida de las minas de las minas están sujetos a la regulación a través de la legislación ambiental y es una de las áreas con la
  • 42. 17 mayor limitación ambiental. El estudio en esta área tiene como objetivo contribuir a este problema a través de una solución alternativa de naturaleza pasiva a los problemas. Con la administración estratégica se direcciona a orientar a las empresas mineras la implementación de éste tipo de tratamiento. El proceso de tratamiento al agua de mina mediante humedales artificiales es sostenible en el tiempo, se obtiene una agua tratada de buena calidad con un bajo costo operativo y se eleva la calidad paisajística del área de influencia directa. A través del presente trabajo, se comparó una metodología basada en el tratamiento a aguas ácidas de mina por neutralización para la cuantificación de metales contenidos, con una metodología ampliamente aceptada en el ámbito analítico. Esta validación resulta ser necesaria, antes de impulsar dicha estrategia en el tratamiento de las aguas ácidas de mina, por medio de humedales artificiales. 1.5. Importancia de la investigación El tratamiento del agua drenada ácida de las minas utilizando tierras húmedas artificiales es un procedimiento que, pasivamente, nivela el pH del agua y reduce el total de metales, hasta alcanzar los límites permitidos por el sector correspondiente, este tratamiento no contamina ríos, lagunas, flora y fauna. Muy al contrario, este procedimiento permite anticipar y reducir la contaminación de los ríos, lagos y lagunas cercanos a explotación minera. Además, este tipo de tratamiento positivo permitirá reutilizar el agua tratada, por lo tanto se podrá disponer del recurso elemental para incentivar y propiciar la forestación y reforestación de las zonas aledañas a la cuenca de los ríos del área de influencia directa. Desde el punto de vista social, la mitigación cuida el entorno en el que viven las comunidades y los pueblos, no degradando los suelos, no generando enfermedades y por consiguientes favoreciendo el desarrollo sustentable de la zona.
  • 43. 18 En esta investigación, presenta una opción viable para la gestión estratégica en el tratamiento de las aguas ácidas provenientes de la actividad minera, por medio del empleo de humedales artificiales en pro de implementar un conjunto organizativo, flexible y aplicable a distintos tipos y tamaños de empresas mineras. El criterio en que se funda esta tesis, reside en la mantención de un enfoque eminentemente práctico y sencillo, que emplee herramientas operativas de fácil aplicación y desarrollar. En su descripción, el proceso emplea tres fases distintas, que sin embargo constituyen un ciclo completo de retroalimentación y aprendizaje, en los cuales se interiorizan y cumplen los objetivos de la planificación, los ítems de implementación necesaria para la consecución de los resultados advertidos, así como su posterior seguimiento y evaluación, para el diagnóstico y el análisis mediante parámetros de medición. Los tres pasos se forman en el siguiente orden: El objetivo estratégico se traduce en ejecutar una suerte de encuesta a la empresa, el entorno en el que ejerce su negocio principal y el diseño de la estrategia para ser supervisados de cerca. El desarrollo y la implementación, en esta fase se llevan a cabo también una tarea de planificación e implementación de las estrategias que han sido objeto de propuestas en la etapa anterior y se propende y desarrolla el sistema de medición que se utilizará. Control: Se define como la tercera etapa del sistema, donde se realizan tareas de control y la aplicación de indicadores y herramientas específicas, que simbolizan el estado y el grado de progreso en el alcance de metas y objetivos, la evaluación de la necesidad de adaptación, adaptación o reprogramación. La propuesta, así descrita, se basa en esencia en el desarrollo de la aplicación en el total de las fases de trabajo, de manera fundamental para realizar las actividades del equipo y la participación de todos los miembros, promoviendo en ese sentido, el crecimiento y el
  • 44. 19 aprendizaje de la empresa al obtener resultados y mejoras positivas y notoriamente significativas para el medio ambiente. 1.6. Alcances de la investigación La administración estratégica debe ser vista desde un enfoque sistémico, es decir, desde un punto de vista total en el que se aprecian todos los ángulos y puntos que afectan al proyecto a ser desarrollado. Chiavenato (2003), afirma que el propósito de la administración estratégica es explotar y crear oportunidades nuevas y diferentes para el futuro que es “LA PLANEACIÓN A LARGO PLAZO, como contraste; intenta optimizar para el futuro de las tendencias actuales ya existentes. 1.6.1 Alcance Geográfico. El alcance geográfico en particular es alcanzable a la Unidad de Tamboraque de Nyrstar Coricancha S.A. y el ámbito de aplicación es el cuerpo receptor de agua, la cuenca del río Rímac. 1.7. Limitaciones de la investigación 1.7.1. Limitación de tiempo. Se contó con la autorización de la empresa para realizar las pruebas experimentales de la investigación para el tratamiento de aguas ácidas de mina mediante humedales artificiales a nivel piloto en el Laboratorio dentro de cualquier mes del año 2017 y comunicar los resultados obtenidos a la Gerencia General con la finalidad de tomar decisiones para la implementación y construcción de humedales artificiales para el procesamiento de aguas acidas de mina o buscar otra alternativa de tratamiento para obtener un efluente de calidad con bajo costo operativo. El tiempo ha jugado un papel trascendental sobre todo para visualizar los resultados de la estrategia de gestión.
  • 45. 20 1.7.2. Limitación de información. La mayoría de las empresas mineras administran su información muy confidencial, la información necesaria se obtuvo del Ministerio de Energía y Minas, Ingemet, Colegio de Ingenieros del Perú, Osinergmin. Actualmente recién se está realizando otros tipos de aplicación a los humedales, los humedales naturales son intangibles y no pueden ser contaminados; al contrario deben de ser preservados, se optó por construcción de los humedales artificiales que recién están entrando en vigencia para el tratamiento de aguas en el sector minero y se tiene poca información y por ello la limitación bibliográfica es notoria. 1.7.3. Limitación económica. No se contó con un presupuesto económico personal para realizar el trabajo de investigación, se solicitó un financiamiento a la Compañía Minera Nyrstar Coricancha S.A. quienes asumieron el total de los gastos de la investigación. 1.8. Delimitación de la investigación 1.8.1. Delimitación temporal. El trabajo de obtención de la data de las muestras de agua ácida de mina y del efluente para la investigación se obtuvo en el periodo Noviembre del 2017, se realizó la prueba piloto con el procesamiento de las aguas ácidas de mina mediante humedales no taurales. 1.9. Formulación de la hipótesis El presente trabajo de investigación es de carácter científica, siguió las indicaciones y la aplicación del método científico, Martínez Tercero M. (1999), menciona que para cualquier conocimiento adquirido por el hombre sea o deba ser considerado científico, es condición necesaria y suficiente que haya sido logrado como resultado de la aplicación del método científico.
  • 46. 21 La hipótesis general mostrada constituye “el porqué de los hechos” que ocurren, y ese porque es contrastada a través de las hipótesis específicas que van a demostrar ésta aseveración, éstas hipótesis específicas “describen las acciones” que pueden ocurrir o no ocurrir y son directamente observables o contrastables según sea el caso. 1.9.1. Hipótesis General La aplicación de la administración estratégica permite mejorar significativamente el tratamiento de aguas ácidas de mina mediante humedales artificiales en Nyrstar Coricancha S.A. 1.9.2. Hipótesis Específicos. 1.9.2.1. Hipótesis Específica 1. La aplicación de la administración estratégica permite mejorar significativamente la calidad del efluente obtenido con el tratamiento de aguas acidas de mina mediante humedales artificiales en Nyrstar Coricancha S.A. 1.9.2.2. Hipótesis Específica 2. La aplicación de la administración estratégica permite disminuir significativamente los costos de tratamiento de aguas acidas de mina mediante humedales artificiales en Nyrstar Coricancha S.A. en comparación con el tratamiento convencional. 1.9.3. Identificación y clasificación de las variables. 1.9.3.1. Variable Independiente. Administración estratégica (X) 1.9.3.2. Variable Dependiente. Tratamiento de aguas ácidas de mina mediante Humedales Artificiales (Y).
  • 47. 22 1.9.4. Operacionalización de variables. Tabla 1 Operacionalización de las variables VARIABLES DIMENSIONES INDICADORES CATEGORÍAS X1,1: Planeación X: Administración Estratégica X1 Eje empresarial X2 Eje responsabilidad social X3 Eje tecnológico X4 Eje productivo X1,2: Organización X1,3: Dirección X1,4: Control X2,1: Generar valor X2,2: Política empresarial X2,3: Tratamiento sostenible X3,1: Legislación vigente X3,2: Ley general de aguas X3,3: Calidad total X4,1: Fortalezas X4,2: Oportunidades X4,3: Debilidades X4,4: Amenazas Y: Tratamiento de aguas ácidas de mina mediante humedales artificiales Y1 Eje Normativo Legal Y1,1: Permite mejorar significativamente la calidad del efluente obtenido con el tratamiento de aguas acidas de mina mediante humedales artificiales en Nyrstar Coricancha S.A. Límites máximos permisibles de emisión para las unidades minero-metalúrgicas Y2 Eje económico Y2,1: Permite disminuir significativamente los costos de tratamiento de aguas acidas de mina mediante humedales artificiales en Nyrstar Coricancha S.A. en comparación con el tratamiento convencional. Costo operativo pH > 6 y < 9 Cobre Total (mg/l) 0.5 Plomo Total (mg/l) 0.2 Zinc Total (mg/l) 1.5 Hierro Disuelto (mg/l) 2.0 Arsénico Total (mg/l) 0.1 Bajo costo de mano de obra Bajo costo de Reactivos Bajo costo de Mantenimiento Bajo costo de energía Fuente: Investigador (2017)
  • 48. 23 Capítulo II Marco Teórico - Doctrinario El objetivo del presente capítulo es expresar científica y filosóficamente la problemática de la investigación, que sirve como sustento en los análisis realizados y en la demostración de los rendimientos de la investigación. 2.1. Antecedentes de la investigación Ordoñez Alonso (1999), presentó La Tesis Doctoral “Sistemas de tratamiento pasivo para agua ácidas de mina. Experiencias de laboratorio, diseño y ejecución”, nos mostró una base sólida para la investigación. En la parte experimental, realizó varias experimentaciones a escala piloto. Que pretendió mostrar a las diferentes realidades actuales en distintos tipos de tratamientos no activos. El autor determinó que el procedimiento de tipo no activo para el agua ácida de mina infectada es un sistema eficiente a un largo plazo, cuya característica principal y beneficio es objetivamente su escaso costo en la ejecución y en el mantenimiento. Se determinó una relación existente en las diferentes temperaturas del liquido que ingresa y que sale del proceso a temperaturas del medio ambiente.
  • 49. 24 Bros Miranda (2006), presentó la tesis doctoral titulada “Utilización de sistemas pasivos para mejorar la calidad de las aguas en lagos mineros - Aplicación a un caso de estudio-”, nos brindó importantes aportes para la investigación. En la primera parte de la investigación realizó una revisión bibliográfica para la aplicación de esta en la investigación. Adicional propuso la ejecución de otras metodologías relevantes para la elaboración de procedimientos para éste tipo de líquidos contaminados indicando en cada ítem lo requisitos necesarios para su aplicación. Por último mencionó unas guías genéricas de actuación para incrementar la calidad de las aguas acidas de mina durante en su formación y su respectivo control ambiental. 2.2. Diseño de la Doctrina Filosófica Se basa de acuerdo al positivismo, la ciencia que se encarga de las cosas en cuanto reúnen los siguientes características: Son fenómenos naturales, es decir, algo que se nos manifiesta. Son cosas observables, es decir, accesibles mediante nuestros sentidos. Son verificables, es decir, todo lo que se puede comprobar. 2.2.1. Marco Histórico. Gran parte de las referencias a la minería en el área de San Mateo en la era pre-española y en la colonia resultan ser muy ambiguas, tratándose con cierta probabilidad, de un conjunto de pequeñas operaciones superficiales. En 1906, Minera Lizandro Proaño S.A. Construyó una fundición en Tamboraque para fundir el mineral seleccionado en Coricancha. En 1939 también construyó un concentrador de flotación en Tamboraque con una capacidad de 50 toneladas por día. Estas instalaciones se sucedieron a la par de la construcción de un
  • 50. 25 teleférico de 2 km de largo, dos centrales hidroeléctricas y obras de infraestructura. Desde 1958 la producción disminuyó por varias razones hasta 1964, todas las operaciones se paralizaron. Un año después, se inició la operación, pero sólo en la Planta Concentradora de Tamboraque, que procesó varias compañías mineras en el área. En 1994, la empresa Minera Lizandro Proaño S. A. contrata a Kilborn Perú S.A. realizar el estudio de factibilidad del proyecto de reciclaje de oro "Proyecto Tamboraque". Su implementación comenzó en enero de 1997 y consistió en que la capacidad instalada de la planta aumentara a 600 TM / día para la producción de concentrados de plomo / plata y zinc y la recuperación de los valores de oro de oro basados en el uso de técnicas de cianuración por lixiviación bacteriana de la separación por flotación de la producción de zinc. Un concentrado de endurecimiento de arsenopirita. La Resolución de Impacto Ambiental para la expansión de la Planta Concentradora Tamboraque de 210 TM / día a 600 TM / día fue aprobada por resolución del 3 de octubre de 1996 por MEM. Cabe señalar que en julio de 1997, Wiese Sudameris Leasing S.A. Celebrado con Minera Lizandro Proaño S.A. una operación de reembolso para la construcción de la nueva planta concentradora para el proyecto, así como para la implementación del proceso de biolixiviación para el reciclaje de oro. Debido a problemas financieros con Minera Lizandro Proaño, a fines de 2000 Wiese Sudameris Leasing S.A., decidió el contrato por el concepto de arrendar económicamente y, por lo tanto, era el dueño del coinjunto de activos del proyecto Tamboraque, encargado de la operación desde comienzos de 2001. En marzo de 2001, sin embargo, la parada final fue ordenada a descartar los desechos en el depósito de Mayoc, que era entonces el principal depósito del
  • 51. 26 proyecto. Finalmente, en el año 2002, la parada de la Usina Concentradora Tamboraque fue solicitada hasta que se obtuvo la autorización para el uso de un depósito de residuos. Para el mes de marzo del año 2006, la Compañía Minera San Juan ubicado en nuestro país, subsidiario del grupo de origen canadiense Gold Hawk Resources Inc. entró en una transferencia de derechos mineros, por lo cual adquirió todas las concesiones que componen el proyecto. En octubre de 2009 la multinacional de origen belga Nyrstar productora de zinc globalmente Minera San Juan compra Company (Perú) SA y consolida sus operaciones aquí, bajo la denominación de Nyrstar Coricancha SA convirtiéndose en la primera empresa minera del grupo Nyrstar en todo el mundo, actualmente el grupo, cuenta con 19 empresas mineras en todo el mundo. 2.2.2. Marco Filosófico. Durante nuestra historia hasta hace unos años, el desarrollo sostenible no era un tema usualmente reconocido en las teorías ambientales. El termino se utiliza por primera vez en el llamado Club de Rome, llamado Los Growth Limits, Meadows & Randers (1972). Este documento hace referencia a una grave amenaza para el agotamiento de los recursos naturales en todo el mundo. El mismo año, la primera conferencia de las Naciones Unidas sobre el medio ambiente se celebró en Estocolmo y, como resultado, tenemos el documento denominado "Una Sola Tierra". En ambos eventos, es el comienzo de todo un proceso para comprender y comprender los problemas ambientales en ese momento y para el futuro. La ética ambiental es parte de la filosofía que toma en cuenta las relaciones éticas entre las personas y su entorno natural. Tiene gran influencia en varias disciplinas como derecho, tecnología, sociología, economía, ecología y geografía. En
  • 52. 27 su campo, él ve la estética intrínseca de la naturaleza y otros derivados de la investigación filosófica (epistemología, metafísica y axiología). En la revista Applied Philosophy Bertha Nate (1993), presentó la idea ampliamente aceptada del equilibrio ecológico que existe entre las criaturas vivientes (entidades vivientes) y la inerte (entidades no vivientes). El problema ambiental ha estado brillando durante décadas del último siglo de la década de 1960, donde toda la comunidad científica advierte a nuestra humanidad acerca de los enormes problemas ambientales, tales como: la pobreza, la pérdida de biodiversidad y la degradación ambiental. Las organizaciones internacionales como las Naciones Unidas establecen ciertas conclusiones en el sentido de que el deterioro del medio ambiente es la causa y el efecto de la interacción entre las actividades de las personas y la naturaleza. El entorno representa, por tanto, un sistema muy complejo y dinámico, de ese modo se da una relación estrecha y su dependencia entre el sistema social y económico que resulta una adaptación de los mismos. 2.2.3. Marco Antropológico. En el marco antropológico se muestra el comportamiento de la persona o ser humano dentro de las empresas públicas o privadas y que están en relación directa con el proceso de tratamiento de las aguas ácidas de mina. 2.2.3.1. Gerente General de la Unidad Minera. Funciones y Autoridad El gerente general es el que toma las decisiones dentro de la unidad minera u organización en temas concernientes a producción y medio ambiente y seguridad. Dircher (1988), enfatiza que el término gerente es un eufemismo para designar el acto de guiar a los demás, lograr que las cosas se hagan, dar y ejecutar órdenes.
  • 53. 28 Esta gerencia se concibe como la entidad legal, que se responsabiliza de lasa labores de explotación, tanto para el sector público y privado, que actúan como representantes legales de la empresa, políticas operativas, administrativas y de calidad determinadas sobre la base de los parámetros establecidos por la empresa matriz. Es responsable de los resultados de las operaciones y del desempeño organizacional, junto con otros planes para gerentes funcionales, que controlan y controlan las operaciones de la compañía. Ejerce, actividades de autoridad funcional sobre el resto de los cargos ejecutivos, administrativos y operativos de la organización. Esto sirve como una oficina que brinda apoyo a nivel general, lo que significa brindar asistencia en el sentido conceptual y gestión, a cada una de las áreas funcionales de la compañía, así como también tiene conocimientos técnicos y de la aplicación de determinados productos y servicios. Así mismo, también desarrolla un conjunto de estrategias de carácter global para conseguir metas y objetivos planteados por la compañía minera.  A través de los empleados se desarrolla éstas metas y objetivos de acuerdo a estrategias planteadas en base al pasado, para un presente y para el futuro.  Generar un ambiente de trabajo saludable donde los empleados puedan lograr los objetivos del grupo utilizando de la mejor manera los recursos.  Instalar una política y gestión ambiental adecuada que mantenga los lineamientos básicos para desarrollar estos planes estratégicos. 2.2.3.2. Ingeniero Ambiental. El ingeniero ambiental es el profesional responsable de Gestionar la planificación, evaluación, prevención y control de los procesos que afectan a la calidad del Medio Ambiente que nos rodea, optimizando la utilización de todos los recursos disponibles y previniendo problemas de contaminación y minimizando su impacto negativo.
  • 54. 29 2.2.4. Marco Sociológico. La aparición del hombre en la tierra representó, sin lugar a dudas, un importante desarrollo para la naturaleza: comenzó la historia de la humanidad en la que es necesaria la relación entre los hombres y la naturaleza y la relación entre los propios hombres para su permanencia y evolución como especie. La actividad de los seres humanos ha sido un factor muy importante en el estado actual de la naturaleza. En la dialéctica hombre-naturaleza-sociedad la existencia del hombre está basada exclusivamente en la naturaleza, ella es la proveedora de la energía y de los materiales que garantizan su actual desarrollo. Marx y Engels en la ideología alemana señalan “(…) La primera premisa de toda la existencia humana y también, por tanto, de toda historia, es que los hombres se hallen, para hacer historia, en condiciones de poder sobrevivir, ahora bien, y para vivir es indispensable comer, beber, cobijarse bajo un techo, vestirse y algunas cosas primordiales adicionales. El primer evento histórico es la producción de todos los medios necesarios para satisfacer las necesidades de estas personas, es decir, la producción de la vida material en sí misma, y no hay duda de que esto es un hecho histórico, una condición muy fundamental para la historia. C. Marx. (1979). Esto demuestra que la producción de todos los bienes materiales es indispensable para el desarrollo de la sociedad humana, un factor decisivo para la existencia y transformación de nuestra sociedad, pero como resultado, las personas crean acciones de la gente sobre la naturaleza y entre ellas, en correspondencia con lo que necesariamente adquieren dos tipos de relaciones:  La relación necesaria entre el hombre con la naturaleza.  La relación de las personas entre sí.
  • 55. 30 2.3. Bases teórico - científicos: 2.3.1. Marco Histórico. 2.3.1.1. Administración Estratégica. 2.3.1.1.1. Conceptos de la administración estratégica. Fred (2003), la define como "El arte y la ciencia de formular, implantar o evaluar las decisiones a través de las funciones que permitan a una empresa logras sus objetivos". Entonces se puede brindar el concepto que la administración estratégica es todo un proceso sistemático que inicia con la elaboración de la definición exacta del negocio para luego establecer de manera transparente y firme como se visualiza la empresa a un determinado tiempo; significa tener consistencia entre lo que se hace y lo que se planifica, como un criterio básico para el logro de resultados en el corto, mediano y largo plazo en función del tiempo. Para la presente investigación la administración estratégica es un amplio conjunto de toma de decisiones y complejas acciones administrativas que determinan el rendimiento a largo plazo de una empresa. Incluye un análisis ambiental (tanto externo como interno), la implementación de la estrategia, así como su respectiva evaluación y su control. Por lo tanto, el estudio de la administración estratégica hace hincapié en el control y la evaluación de oportunidades y amenazas externas a la luz de las fortalezas y debilidades de una empresa FODA. 2.3.1.1.2 Modelo básico de administración estratégica. La administración estratégica consta de cuatro elementos básicos: ■ Análisis ambiental. ■ Formulación de la estrategia. ■ Implementación de la estrategia.
  • 56. 31 ■ Evaluación y control. Figura 3. Elementos básicos de la administración estratégica. Fuente: Wheelen (1981). Figura 4. Detalle de Elementos básicos de la administración estratégica. Fuente: Wheelen (1981). 2.3.1.1.3. Decisión estratégica ambiental. El planteamiento de una decisión estratégica en el ámbito ambiental, implica la realización de actividades de control, evaluación y diseminación, del conjunto de
  • 57. 32 información del manejo ambiental respecto de las actividades mineras. En ese sentido, tiene como objetivo, el poder identificar el proceso de que señala o reconoce a aquellos factores que resultan ser estratégicos, esto significa, aquellos índices por los cuales se puede determinar el futuro de las actividades de minería. Así pues, la manera de llevar a cabo el monitoreo ambiental, es por medio del llamado análisis tipo SWOT (fuerzas, oportunidades, debilidades y amenazas). Ello significa factores de carácter estratégico cuya importancia es capital en las organizaciones. Por otro lado, el examen de de los factores de ambiente externo, se conciben por medio de variables, como son las oportunidades y amenazas, las mismas que son identificadas al exterior de la compañía y que no resultan ser objeto común en el curso del control de cualquier término para administración de alto nivel. La figura muestra las variables ambientales más importantes. Esto es para nuestra comprensión de las fuerzas y tendencias encontradas en el ambiente social general o factores específicos que funcionan en el ambiente de trabajo de una organización, a menudo llamado su industria minera. Figura 5. Variables ambientales de la administración estratégica. Fuente: Wheelen (1981).
  • 58. 33 2.3.1.2. Balanced scorecard. El Balanced Scorecard se puede definir como un sistema de control integrado basado en indicadores cuidadosamente seleccionados derivados de la estrategia de la organización. Este conjunto de indicadores seleccionados representa una herramienta que los líderes de la organización utilizan para comunicar, tanto a sus empleados como a las partes interesadas externas, la base sobre la cual la organización basará su misión y sus objetivos estratégicos. (Kaplan, 2000). Según lo plantea Robert Kaplan (1996), el Balanced Scorecard ya sobrepasó su estrategia inicial como un sistema de medición de desempeño táctico basado en indicadores. Algunas empresas innovadoras empezaron a usarlo a mediados de la década de 1990 como un sistema de gestión estratégica para gestionar una estrategia a largo plazo. En realidad, es ese nuevo uso que se dio al modelo y que excedió los límites de su hipótesis y propósito originales, lo que nos lleva a la definición establecida. Estas empresas, emplean la metodología de medición del desempeño de Balanced Scorecard para ejecutar sus procesos administrativos definidos: aclaración y visión y estrategia  Comunicación y relación de objetivos y metas a nivel estratégico  Planificación, y establecimiento de objetivos y alineación de iniciativas estratégicas  Mejoramiento de la retroalimentación estratégica y el aprendizaje de la organización.
  • 59. 34 Figura 6. Balanced Scorecard como la base estratégica para la acción. Fuente: Kaplan (2002). Se puede ver que el Balanced Scorecard, a través de su aplicación en una amplia variedad de organizaciones, pasó por un desarrollo que traía el modelo a un nuevo nivel en el que se está convirtiendo en una de las principales herramientas para la planificación y procesos estratégicos y la toma de decisión organizacional. La filosofía que se basa esencialmente en el Balanced Scorecard como sistema de gestión administrativa puede ser fácilmente descrito por dos afirmaciones fundamentales aplicables a cualquier proceso: "Usted no puede manejar algo que usted no puede medir y no puede medir algo que usted no puede describir". El significado de estas dos afirmaciones define el paradigma fundamental que las empresas enfrentan cuando ejecutan su estrategia sin tener ningún medio de traducirlas en términos tangibles a nivel operativo. El Balanced Scorecard se destina únicamente a proporcionar a la organización las herramientas y competencias necesarias para responder a este paradigma. A continuación, vamos a ver en detalle el camino para alcanzarlo. (Kaplan, 2004).
  • 60. 35 Figura 7. El Balanced Scorecard. Fuente: Kaplan (1996). El Balanced Scorecard mantiene la perspectiva financiera y la equilibra con tres importantes perspectivas adicionales y distintas:  Finanzas.  Clientes.  Procesos Internos.  Formación y Crecimiento. Robert Kaplan, es reconocido como el pionero en el resalte de que en gran parte de las empresas el Balanced Scorecard no solamente se emplea como una herramienta de medición de desempeño si no como una estrategia de gestión, o como lo definió el mismo Kaplan, un “sistema de gestión estratégica” (traducción: Strategic Management System, Kaplan, 1996). 2.3.1.3. Calidad. La calidad se puede iniciar con que El Código de Hammurabi, el cual fue escrito alrededor del año 2150 antes de nuestra era, el cual la letra dice en su regla número
  • 61. 36 229: "si un constructor construye una casa y no lo hace con buena resistencia y la casa se derrumba y mata a sus ocupantes, el constructor debe ser ejecutado", esto se cumplía y se hacía como un medio de asegurar la calidad, para evitar la reparación de errores cometidos. Armand V. Feigenbaum; es también es el primero en formular y documentar la calidad a través de su libro titulado Control de calidad total (TQC) Control de calidad total, que es seguido por el Dr. W. Edward Deming, quien en su concepto lo llama "Métodos estadísticos en el control de calidad total" comenzó originalmente en 1949 porque en Japón, desde 1950, el Dr. El piso de Kaoru Ishikawa donde se extiende "Kanri de Calidad", en japonés Kanri significa garantía, traducido a nuestro idioma y para entenderlo es "garantía de calidad"; Continúa desarrollando y cambiando el concepto y cuando el Dr. Joseph M. Juran comienza a difundir la calidad general basándose únicamente en el área de gestión y no es que en 1961, el Sr. Philip B. Crosby con su concepto triunfante de "cero defectos". Tabla 2 Historia de la Calidad a Través de sus Generaciones. Generación Característica Años País 1ra. Por inspiración 1937-1945 EEUU 2da. Por inspección 1946-1954 EEUU 3ra. Por procesos 1955-1962 EEUU 4ta. Por calidad total 1963-1977 JAPON 5ta. Por mejora continua 1978-1991 JAPON 6ta. Por reingeniería 1992-1996 EEUU-JAPON 7ma. Por informática 1997-1945 COSMOPÓLITA Fuente: Deming (1960).
  • 62. 37 2.3.2. Marco Tecnológico. 2.3.2.1. Aguas Ácidas de Mina. El agua es el medio indispensable e importante de todos los seres humanos en la vida. A pesar de tratarse de un bien en grandes cantidades, el continuo incremento en el uso por parte del ser humano hace su alcance cada vez más pequeña. El agua está presente en es vital para las actividades en la minería, pues es requisito obligatorio para muchas de las actividades inmersas en el sector minero y, con consecuentemente se encuentra en grandes abundantes. 2.3.2.1.1. Generación de las Aguas Ácidas de Mina. La formación de las aguas ácidas de mina se inicia con el proceso de oxidación de la pirita, las reacciones que intervienen en la oxidación de la pirita pueden ser esquematizadas por las siguientes cuatro ecuaciones: (1) FeS2 (s) + 7/2 O2 (g) + H2O → Fe2+ + 2 SO4 2- + 2H+ (2) Fe2+ + 1/4 O2 (g) + H+ → Fe3+ + 1/2 H2O (3) Fe3+ + 3 H2O → Fe (OH)3 (s) + 3 H+ (4) FeS2 + 14 Fe3+ + 8 H2O → 15 Fe2+ + 2 SO4 2- + 16H+ 2.3.2.1.2 Caracterización de las Aguas Ácidas de Mina. La caracterización de las aguas ácidas de mina es muy importante para efectuar la correcta selección y dimensionamiento de los dispositivos operacionales que intervienen en el conjunto para el tratamiento pasivo. Una rigurosa y buena caracterización debe incluir la medida exacta y representativa del caudal, y de los parámetros químicos siguientes: pH, alcalinidad total, acidez (CaCO3), además de contenidos de Fe, Al, Mn, SO4,Ca, Mg, Na, Cl, K, Br y Zn, lo que permite en todos los casos desarrollar un adecuado balance iónico.
  • 63. 38 Tabla 3 Resumen de Métodos para el Control de DAM. Generación Característica Métodos preventivos - Remoción/aislamiento de sulfuros. - Eliminación de oxigeno por cobertura de agua. - Eliminación de oxigeno por coberturas secas - Aditivos alcalinos. - Bactericidas. Métodos de contención - Prevención do flujo de agua. - Barreras reactivas permeables (PRB), que consisten en materiales reactivos localizados en la pasada de los contaminantes, considerado un método pasivo de tratamiento. - Disposición en estructuras de contención. Técnicas de tratamiento y remediación - Neutralización y precipitación de hidróxidos y Sulfuros. - Separación por floculación y flotación o sedimentación lamelar. - Métodos pasivos-“Bañados (wetlands) construidos”. - Remoción de sulfato y iones Mn+2 por co- precipitación. Fuente: Fernández (1995). 2.3.2.2. Tratamiento activo para aguas ácidas de mina. 2.3.2.2.1. Método de neutralización. Estos tratamientos activos, implican la corrección del pH de las aguas efluentes. En ese sentido, como en gran parte de los casos estas son ácidas, la neutralización se realiza al agregarse una sustancia alcalina, como es el caso de la cal hidratada. En esta neutralización de aguas ácidas se produce la decantación de metales, se precipitan en forma de hidróxidos y permanecen en un material de forma coloidal que se aproxima a mantenerse en suspensión; a éste proceso se le puede agregar floculantes y otros reactivos como el carbonato de sodio (CaSO4 2H2O) formando un lodo (sludge) en el fondo del tanque de neutralización. Otros Reactivos muy utilizados son: Cal viva (CaO), Soda cáustica (NaOH) y Carbonato de calcio (CaCO3). El proceso de neutralización convencional básica consta de cinco etapas: homogenización, neutralización, aeración, sedimentación y disposición de lodos.
  • 64. 39 Figura 8. Diagrama de flujo para tratamiento de drenaje ácido de mina. Fuente: Fernández (1995). 2.3.2.3. Tratamiento pasivo para Aguas Ácidas de Mina. La convención sobre humedales, Ramsar (1971), estableció que: "Son humedales aquellas extensiones de marismas, pantanos y turberas, o superficies cubiertas de aguas, sean éstas de régimen natural o artificial, permanentes o temporales, estancadas o corrientes, dulces, salobres o saladas, incluidas las extensiones de agua marina cuya profundidad en marea baja no exceda de seis metros". 2.3.2.3.1. Humedales Artificiales. Un tratamiento pasivo alternativo para el agua ácida de mina es utilizar humedales artificiales que pueden definirse como sistemas de complejos biológicos derivados de una simulación de los mecanismos de purificación de humedales naturales de aguas contaminadas, que combinan diferentes tipos de procesos físicos, químicos y biológicos como: Se produce la interacción del agua con el suelo, las plantas, los microorganismos y la atmósfera, dando como resultado la aparición de procesos de sedimentación, filtración, adsorción, biodegradación, fotosíntesis, fotoxidación y toma de nutrientes a través de la vegetación Los humedales artificiales, además de cumplir
  • 65. 40 el papel de purificador de agua, también proporcionan su uso con fines recreativos al construir en ellos un entorno de hábitat adecuado para una variedad de fauna. La flora es importante para el uso de los humedales en el tratamiento de las aguas contaminadas. Aquí, el oxígeno se transporta por medio de las raíces y los rizomas de la vegetación hasta la base de la célula de tratamiento (células de los humedales) donde viven y se desarrollan. La planta proporciona el desarrollo microbiano que realiza un tratamiento biológico. También se utiliza para proporcionar estabilidad al sustrato y para mejorar la estética del humedal. Figura 9. Representación esquemática de un humedal construido aerobio. Fuente: Fernández (1995). Las plantas que habitualmente son empleadas en la implementación de las zonas húmedas o humedales artificiales, están presentes en el grupo de macrófitas flotantes, conocidas como las plantas acuáticas, cuya adaptación está diseñada para poder sobrevivir tanto en agua como al aire libre, presentando de esta manera las plantas junto con todas sus componentes en el aire. Generalmente queda sumergida. Entre esta amplia gama de plantas acuáticas que se pueden utilizar en estas zonas húmedas artificiales, se incluyen: el junco (Phragmites australis), el junco de laguna
  • 66. 41 (Scirpus lacustris) y las muy utilizadas y diferentes totoras (Typha: latifolia, glauca o augustifolia). Typha Es una planta que ayuda a transportar fácilmente oxígeno desde las partes de la antena de la planta hasta las raíces. Este tipo de planta contribuye al incremento con facilidad la pureza del líquido elemental en la naturaleza. Permite el almacenamiento de metales en todos los tejidos, lo que provocará la muerte del humus cuando ocurra, e indirectamente a medida que su existencia cambia el sustrato biológica y químicamente, contribuye y ayuda a crear pequeñas áreas en éstos ambientes ecológicos naturales. Y se verifica con la determinación de la cantidad del potencial rédox en los sedimentos sin Typha. Figura 10. Typha angustifolia y typha latifolia. Fuente: Guntenspergen (1989).
  • 67. 42 2.4. Bases legales El desarrollo de este trabajo se ajusta al contexto que se establecen las siguientes pautas y reglamentos:  Ley General de Minería. DS N° 014-92-EM, Articulo 226º.  Reglamento de Protección y Gestión Ambiental para las Actividades de Explotación, Beneficio, Labor General, Transporte y Almacenamiento Minero D.S. Nº 040-2014- EM.  Niveles Máximos Permisibles de Emisión de Efluentes Líquidos para las Actividades Minero-Metalúrgicas (RM N° 011-96-EM/VMM y RM N° 010-2010-EM/VMM).  Ley General de Aguas (DL N° 17752) y sus modificaciones (DL N° 106 del 5 de junio de 1981, DS N° 053-92-AG del 23 de diciembre de 1981 y DS N° 0015-91-AG del 25 de mayo de 1991. 2.5. Marco conceptual a) Administración estratégica: Es un proceso constante y sistémico de la naturaleza de un tipo de negocio determinado tomando en consideración los cambios que se presentan a diario, definiendo objetivos e identificando metas. b) Aguas Ácidas de Mina: Son aguas producto de un resultado de la oxidación química y biológica de sulfuros metálicos presentes en la determinada acción, especialmente pirita o pirrotita, que se pueden encontrar presentes o formando parte de las desmonteras, relaveras, depósito de residuos inorgánicos. Las aguas ácidas se producen por la oxidación cuando las rocas con contenido de sulfuros están expuestas al ambiente libre (aire y agua). Un agua es considerada ácida cuando su pH < 7. c) Desarrollo sostenible: Es una evolución que satisface las necesidades y aspiraciones de las generaciones actuales sin afectar las futuras generaciones.
  • 68. 43 d) Humedal: Son zonas de pantano, charco, turba o superficies cubiertas de agua, ya sea natural o artificial, permanente o temporal, con agua estancada o corriente, dulce, salobre o salada, incluidas las aguas de mar, la profundidad que en la marea baja no exceda seis metros ». La zona húmeda es un área de tierra, generalmente plana, en la que la superficie es inundada de forma permanente o de forma intermitente. Al cubrir el agua regular, el suelo está saturado, carece de oxígeno y resulta en un ecosistema acuático híbrido entre pura y terrestre. e) Humedal Artificial: consiste en un medio alternativo de procesamiento de liquidos contaminados de mina de poca profundidad y amplia extensión de terreno; y a través de plantas nativas y especies acuáticas encargadas de purificar el agua acida de mina mediante procesos naturales. f) Tratamiento de aguas: Es un conjunto de las operaciones unitarias de tipo físico, químico o biológico cuyo objetivo es la eliminación de características no deseables de en la composición de las aguas. g) Vegetación: Se encuentra presente y es parte de un humedal es aquella que está adaptada a condiciones de saturación y puede sobrevivir y evolucionarse en ellas. Casi todas son especies flotantes o sumergidas cuya eficiencia en la remoción de contaminantes depende no sólo del tipo de humedal en cuestión sino que también de las características inherentes a ellas que la hacen especiales. h) Modelo científico – filosófico Este modelo a utilizar está basado en un contexto ambiental, que comprende la generación de valores ambientales como la ética y la gestión ambiental reguladas bajo el marco de la política ambiental peruana, y dentro de la operación minera generar una cultura empresarial y un estilo de vida sana con responsabilidad ambiental.
  • 69. 44 Decisiones estrategicas de tratamiento a aguas ácidas Agua limpia a cuerpo receptor Etica de conservación Operación minera Tratamiento de aguas ácidas de mina mediante humedales artificiales Agua ácida de mina Gestión Ambiental política ambiental peruana Cultura empresarial Estilos de vida Figura 11. Modelo científico - filosófico: epistemológico. Fuente: Investigador (2017).
  • 70. 45 Capítulo III Metodología de la investigación El presente trabajo se realizó con una revisión bibliográfica especializada donde se sentó la base teórica del trabajo. Seguidamente se describió los métodos, la configuración y el diseño en la investigación que contribuyó para la colección y análisis de la data requerida para contrastar lo planteado acorde a la problemática de la investigación, con ésta data que se obtuvo de los resultados y se procedió a la discusión de los mismos, analizando cada resultado obtenido para presentar finalmente las conclusiones. 3.1 . Sistema de Métodos de la Investigación 3.1.1. Método General. El método utilizado en el presente trabajo de investigación fue el Método Científico, en el mismo se hizo uso de los pasos del método científico en la investigación: La observación y planteamiento del problema: Se observó que se tiene un agua ácida de mina con altos contenidos de metales pesados y se planteó el problema del procesamiento de aguas contaminadas mediante humedales no naturales. La recopilación de datos: La acción y efecto de extraer, a partir de determinadas observaciones o experiencias particulares, el principio particular de cada una de ellas.
  • 71. 46 Se tiene límites máximos permisibles que tienen que tener las aguas antes de ser vertidas a los cuerpos receptores, para ello se tomó muestras respectivas. La formulación de la hipótesis: Planteamiento mediante la observación siguiendo las normas establecidas por el método científico. Se tuvo la hipótesis de que se tiene un agua ácida de mina con altos contenido de metales pesados y con el tratamiento al agua ácida de mina mediante humedales artificiales se pudo llegar a los límites máximos permisibles y poder verter a los cuerpos receptores. Comprobación de la hipótesis por experimentación. Se realizó las pruebas experimentales con la aplicación de humedales artificiales en el tratamiento al agua ácida de mina. Demostración de la hipótesis. Se realizó la demostración de la prueba de la hipótesis. Conclusiones. Se llegó a las conclusiones finales que los efluentes después de ser tratadas las aguas ácidas de mina mediante la aplicación de humedales artificiales se encuentra dentro de los límites máximos permisibles. 3.1.2. Métodos Específicos. Se ha escogido el método hipotético deductivo, como una articulación de las investigaciones de tipo experimental y teórica, ello con el objetivo de perseguir una suerte de unicidad en la ciencia. La investigación, en su carácter empírico, ha permitido acumular, seleccionar y preparar o dotar de los datos suficientes, respecto de las experiencias adquiridas, de modo que la investigación teórica o también llamada deductiva, nos ha permitido ejecutar la prueba de hipótesis y teorías del objeto recopilado. Cegarra (2004) confirma que el método hipotético deductivo es emitir hipótesis sobre posibles soluciones al problema que surge y verificar los datos disponibles si están de acuerdo con ellos.
  • 72. 47 3.2. Configuración científica de la Investigación 3.2.1 Diseño de la investigación. En esta investigación se desarrolló un Diseño Experimental ya que s e basó en la obtención de la información a través de experiencias cualitativas y cuantitativas. Se tuvo un objetivo general con dos objetivos específicos, se llegó a dos conclusiones parciales para finalmente llegar a una conclusión final. oe1 ………………… cp1 OG CF oe2 ………………… cp2 Donde: OG = Objetivo general oe1 = objetivo específico 1 oe2 = objetivo específico 2 cp1 = conclusión parcial 1 cp2 = conclusión parcial 2 CF = Conclusión final El diseño experimental se desarrolló a través de experimentos con el objetivo de encontrar resultados óptimos, positivos y verdaderos. Los experimentos fueron llevados a cabo en el Laboratorio Químico de Nyrstar Coricancha S.A. En el caso de estudio se realizó diferentes pruebas al agua ácida de mina y se obtuvieron datos cuantitativamente y cualitativamente como efecto un efluente de buena calidad a un bajo costo operativo.
  • 73. 48 Hernández y otros (2006) Experimento es una situación de control en la cual se manipulan, de manera intencional, una o más variables independientes (causas) para analizar las consecuencias de tal manipulación sobre una o más variables dependientes (efectos). 3.2.2. Tipo de la Investigación. Considerando su finalidad y naturaleza, la investigación fue aplicada porque buscó resolver problemas prácticos para satisfacer las necesidades de la sociedad, con la búsqueda e implementación de nuevos conocimientos de las ciencias tecnológicas y administrativas a fin de aplicarlas en el proceso de la administración estratégica para el tratamiento de aguas ácidas de mina mediante humedales artificiales. 3.2.3. Clase de la Investigación. Considerando los medios utilizados para la obtención de datos, la investigación fue experimental porque la información se obtuvo de la actitud intencionada y realizada por el investigador mediante el tratamiento de aguas con humedales artificiales y que se encontró direccionada a cambiar el presente con el objetivo de crear un fenómeno que se investigó y así poder contemplarlo, con el fin de hacer las comparaciones necesarias para comprobar la hipótesis. 3.2.4. Nivel de Investigación. La investigación correspondió al nivel explicativo, el trabajo estuvo dirigido a describir los eventos físicos y químicos que ocurrieron en el tratamiento al agua ácida de mina mediante humedales artificiales y el objetivo se centró en mencionar cómo actuaron éstas variables y cuáles fueron las consecuencias que produjeron en el agua ácida contaminada. En la investigación se explicó la causa del origen de las aguas ácidas de mina a detalle, las diferentes reacciones químicas que ocurren y que se