T - PowerPoint PPT Presentation

1 / 64
About This Presentation
Title:

T

Description:

T cnicas de Prevenci n de la Contaminaci n Objetivo del M dulo Aplicar t cnicas de prevenci n de la contaminaci n a varios procesos industriales para eliminar ... – PowerPoint PPT presentation

Number of Views:100
Avg rating:3.0/5.0
Slides: 65
Provided by: CHGD212
Category:

less

Transcript and Presenter's Notes

Title: T


1
Técnicas de Prevención de la Contaminación
2
Objetivo del Módulo
  • Aplicar técnicas de prevención de la
    contaminación a varios procesos industriales para
    eliminar o reducir la emisión de sustancias
    tóxicas o peligrosas al ambiente.
  • Esto sería hecho al analizar globalmente los
    procesos industriales así como las emisiones de
    los procesos y los desechos manteniendo en mente
    las leyes y regulaciones ambientales.

3
CAPÍTULO 1
  • Introducción a los Aspectos Ambientales
    Relacionados con la Prevención de la
    Contaminación

4
Introducción
  • Prevención de la contaminación y Jerarquía de
    Manejo de Desechos
  • Introducción a los Temas Ambientales

- Impacto de la producción de químicos en el
ambiente - Impacto de las corrientes de desecho
y análisis de ciclo de vida - Aspectos
importantes del ambiente       uso de
energía         temas de calidad del
aire       temas de calidad del aire  
ecología       recursos naturales desechos
sólidos economía y factibilidad
5
Qué es prevención de la Contaminación?
  • Cualquier acción (o acciones) que previene la
    liberación de sustancias peligrosas y/o któxicas
    al ambiente - reducción de fuente.

6
Regulaciones para la Prevención de la
Contaminación en Norteamérica
CANADÁ El gobierno federal Canadiense define la
prevención de la contaminación como El uso de
procesos, prácticas, materiales, productos o
energía que evitan o minimizan la creación de
contaminantes y desechos, y reducen el riesgo
global a la salud humana o al ambiente.
Fuente Environment Canada
http//www.ec.gc.ca/pollution/strategy/en/p4.cfm
7
EUA Prevención de la Contaminación significa
"reducción de fuentes", como está definido en el
Acta de Prevención de la Contaminación (Pollution
Prevention Act), y otras prácticas que reducen o
eliminan la creación de contaminantes a través
de eficiencia creciente en el uso de materias
primas, energía, agua u otros recursos o
protección de los recursos naturales por
conservación. Fuente EPA http//www.epa.gov/o
pptintr/p2_97/append-c.pdf
8
MÉXICO Vea la Ley General del Equilibrio
Ecológico y la Protección al Ambiente la cual
define la prevención de la contaminación para
aire, agua y tierra. Fuente
Semarnap http//www.semarnat.gob.mx/wps/portal
9
Beneficios de la Prevención de la Contaminación
  • Protección ambiental mejorada en varios aspectos
    (aire, agua, suelo, ecología, salud humana)
  • Costos reducidos de materias primas, energía,
    agua, manejo de desechos, tratamiento de desechos
    y disposición.
  • Mejoras en salud y seguridad del trabajador,
    imagen pública y calidad del producto.

10
Jerarquía de Manejo de Desechos
Reducción de Fuentes
La Prevención de la Contaminación abarca los
primeros 4
Recicla en Proceso
Reciclaje en sitio (On-site)
Reciclaje fuera de sitio (off-site)
Tratamiento de Desechos
Disposición segura
Liberación Directa al Ambiente
11
Temas Ambientales Relacionados con la Prevención
de la Contaminación
Uso de Energía
Calidad del Aire, Agua y Suelo
Ecología
Recursos Naturales
Desechos Sólidos
Temas Económicos
12
Producción de un Químico
  • Es importante no solo ver los efectos de las
    corrientes de desecho, sino también considerar
    todos los pasos de la producción al implementar
    las técnicas de prevención de la contaminación en
    un proceso. Uno debe usar un enfoque holístico.

13
Visión General de la Producción de Químicos
Recursos naturales y otros procesos requeridos
Materias primas
Uso de EnergíaAgua

Calor y energía desperdiciados y emisiones de
todos los procesos
PROCESO
Contaminación de las corrientes de desecho y
disposición de productos y subproductos
Producto
Corrientes de Desecho
  • También es importante considerar todas las
    fuentes posibles de contaminación, de los
    recursos naturales iniciales requeridos hasta la
    disposición final del producto.

14
Materias Primas
Energía Uso de agua

Corriente de Desecho
Ambiente
Contacto dérmico
Inhalación
Ingestión
Productos
15
Impacto de las Corrientes de Desecho
La producción de un químico tiene un impacto en
muchos aspectos diferentes del ambiente,
incluyendo recursos naturales, aire, agua, tierra
cultivable, ecología y poblaciones humanas.
16
Impactos Primarios
Los contaminantes de corrientes de desecho pueden
impactar directamente el aire, agua y tierra, y
también pueden tener un efecto adverso en el
ambiente y en los humanos por contacto dérmico,
ingestión o inhalación.
17
Impactos Secundarios
Los contaminantes de las corrientes de desecho
también pueden reaccionar después de haber sido
descargados creando efectos adversos en el aire,
agua, suelo, ambiente o en los humanos.
18
Temas Ambientales Uso de la energía
  • Es importante considerar
  • Las Fuentes Renovables y No renovables,
  • La Eficiencia de las Fuentes,
  • Las Fuentes Primarias y Secundarias,
  • Los Impactos Asociados con el Ambiente.

19
Ejemplo Generación de Electricidad
Los productores públicos y privados de
electricidad operan varios tipos de unidades
generadoras eléctricas, que funcionan con un
amplio rango de fuentes de combustible,
incluyendo
  • Combustibles fósiles (carbón, gas natural y
    petróleo)
  • Combustibles nucleares (uranio)
  • Combustibles renovables (agua, geotérmico,
    viento y otras fuentes renovables de energía).

Fuente www.acnatsci.org/research
20
Ejemplo Generación de Electricidad
21
Ejemplo Generación de Electricidad
Generación de Electricidad Energía Renovable
Fuentes Finitas (no renovables) de energía
incluyen a los combustibles fósiles. Fuentes
Renovables de energía incluyen al agua
(hidroenergía), biomasa, viento, calor
proveniente de la tierra (energía geotérmica), y
el sol (energía solar). Fuentes "verdes" de
energía renovable contribuyen mucho menos al
calentamiento global, y al cambio climático en
comparación con los combustibles fósiles.
22
Ejemplo Energía Renovable
Energía Renovable no es un nuevo concepto. Hace
cinco generaciones, la madera abastecía cerca del
90 de de nuestras necesidades. Debido a la
conveniencia y los bajos precios de los
combustibles fósiles, el uso de la madera ha sido
virtualmente reemplazado. Muchas industrias
diferentes están convirtiendo biomasa en
electricidad. Ejemplos de tales
procesos/sustancias incluyen desechos de
manufactura y licor negro de la producción de
papel.
23
Ejemplo Energía Renovable
Fuentehttp//www.eia.doe.gov/cneaf/solar.renewab
les/page/rea_data/rea_sum.html
24
Temas AmbientalesEcología
  • Es importante considerar los efectos de los
    contaminantes en ecosistemas que pueden causar
    daño al
  • - Interrumpir el ciclo de los elementos (i.e.
    nutrientes).
  • - Entrando a la cadena alimenticia.
  • Ecología es el estudio de flujos de materiales y
    patrones de uso de energía en comunidades de
    organismos vivos en el ambiente,calificados como
    ecosistemas.

Fuente Green Engineering, Allen and Shonnard,
pp. 23
25
Ejemplo Estresantes de los Organismos
Los organismos están sujetos a un número y
variedad de agentes estresantes en el ambiente,
por lo tanto medidas múltiples de salud son
requeridas para ayudar a identificar y separar
efectos antropogénicos inducidos de estrés de
aquellos efectos causados por estresantes
naturales.
26
Ejemplo Estresantes de los Organismos
Fuente www.esd ornl.gov/programs/bioindicators/
27
Ejemplo Estresantes de los Organismos
Fuente www.esd ornl.gov/programs/bioindicators/
28
Temas ambientalesRecursos Naturales
  • Es importante considerar lo siguiente en el
    diseño de un proceso
  • Disponibilidad de los recursos naturales
    (material).
  • Uso sostenible del material.
  • Capacidad para reciclar, conservar y/o usar
    tecnologías mejoradas para mantener la
    disponibilidad del material.

29
Temas ambientales Calidad del Aire
Fuentes Móviles
Automóviles, otros vehículos de transporte y
vehículos recreacionales como vehículos para
nieve y agua.
Fuentes Estacionarias
Incluyen fábricas y otros procesos de manufactura.
Fuentes de Área
Emisiones asociadas con actividades humanas no
son consideradas móviles o estacionarias,
incluyendo emisiones de equipos para el césped y
el jardín, y calefacción residencial.
30
Temas Ambientales Calidad del Aire
Primarios
Aquellos emitidos directamente a la atmósfera.
Secundarios
Aquellos formados en la atmósfera después de la
emisión de compuestos precursores.
31
Temas Ambientales Calidad del Aire
Criterios de Contaminantes del Aire
Monóxido de Carbono  Partículas de
Plomo Partículas sólidas (2.5 y 10
micrones) Óxido de azufre (SOx) Ozono   Óxidos de
Nitrógeno (NOx) y Compuestos Orgánicos Volátiles
(VOCs) Hidrocarburos (HCs) 
32
Temas Ambientales Calidad del Aire
Monóxido de Carbono 
El monóxido de carbono es fácilmente absorbido en
el cuerpo por los pulmones. Decrece la capacidad
de la sangre de transportar oxígeno, lo que
provoca riesgos a la salud para niños no natos y
gente que sufre de enfermedades del corazón y de
los pulmones.
Dióxido de Nitrógeno 
El óxido nítrico reacciona con los hidrocarburos
en presencia de la luz del sol para formar
dióxido de nitrógeno. 
Durante el verano, el NO2 es un componente mayor
del smog fotoquímico. 
33
Temas Ambientales Calidad del Aire
Ozono
El ozono no es emitido directamente a la
atmósfera pero es formado principalmente por la
reacción de los hidrocarburos y los óxidos de
nitrógeno en presencia de luz solar.
Dióxido de Azufre  
El dióxido de azufre es emitido directamente a la
atmósfera y puede permanecer suspendido por días
permitiendo la amplia distribución del
contaminante.  
Fuente http//www.arb.ca.gov/aaqm/criteria.htm
34
Temas Ambientales Calidad del Aire
Efectos Adversos de la Contaminación del Aire 
  • Deterioro del ozono estratosférico
  • Químicos que deterioran el ozono (CFCs, HCFCs) y
    luz.
  • Smog (creación de ozono troposférico)
  • Reacción de VOCs o HCs con NOx y luz.
  • Lluvia ácida y Deposición
  • Reacción de NOx y SOx con moléculas de agua en la
    atmósfera.
  • Calentamiento Global (o efecto invernadero)
  • Causado por emisión de gases invernadero (CO2,
  • CH4, N2O, etc.).

35
Temas Ambientales Calidad del Aire
Lluvia ácida y Deposición 
La acidificación puede llevar a la reducción de
la salud de los árboles y eventualmente a la
muerte de la totalidad de los bosques. Algunos
suelos contienen caliza que neutraliza el ácido y
por lo tanto mantiene los efectos de la
acidificación invisibles por un periodo de
tiempo.  
Smog
El ozono troposférico es absorbido por las
plantas a través de las hojas.
En las hojas, el ozono degrada clorofila. La
pérdida de clorofila inhibe la fotosíntesis y por
lo tanto el crecimiento de la planta.
36
Calentamiento Global 
La concentración de los gases invernadero se
incrementan continuamente en la atmósfera debido
a las actividades humanas 
1) Por emisión de gases de invernadero
encontrados naturalmente como bióxido de carbono
(CO2), metano (CH4) y óxido nitroso (N2O), y,  
2) Por emisión de nuevas sustancias como carbonos
halogenados (CFCs, HCFCs y PFCs).
El posible incremento de la temperatura de la
tierra debido a estas emisiones es frecuentemente
llamado efecto invernadero o calentamiento
global. 
Fuente http//www.howproductsimpact.net
37
Temas AmbientalesCalidad del Agua
  • La contaminación de aguas superficiales (lagos,
    ríos, mares, océanos) y aguas subterráneas puede
    ocurrir de fuentes puntuales o no puntuales.
  • Los contribuidores a la contaminación del agua
    incluyen
  • - Fuentes Industriales
  • -Fuentes Municipales
  • - Fuentes de Agricultura
  • - Silvicultura
  • - Transporte por tierra y agua

38
AGOTAMIENTO DEL OXÍGENO
Todas las plantas y animales en el agua necesitan
oxígeno para su respiración y la concentración de
oxígeno en el agua es un factor limitante para
muchas especies de peces y animales que viven en
el fondo del mar.
Un grado poco severo de agotamiento de oxígeno
puede causar un cambio en la composición de la
vida acuática hacia especies con menos demanda de
oxígeno. Un mayor deterioro del oxígeno puede
matar plantas, peces y animales de los fondos
acuáticos y dejar solo plancton, larvas de
insectos y bacterias.
Fuente http//www.howproductsimpact.net
39
NITRÓGENO
Las emisiones originadas en agua pueden elevarse
por la industria agrícola, industria y los
hogares en formas como amoniaco (NH3), amonio
(NH4), nitrito (NO2-), nitrato (NO3), urea
(CO(NH2)2) y nitrógeno orgánico.
Emisiones excesivas de sustancias nitrogenadas
pueden cambiar el equilibrio en el ambiente
acuático y terrestre causando serios problemas
conocidos como enriquecimiento de nutrientes.
Fuente http//www.howproductsimpact.net
40
Temas Ambientales Desechos Sólidos
  • Desechos no peligrosos
  • Representa la mayor contribución en el panorama
    de desechos industriales.
  • Contribuciones importantes provienen de las
    industrias de manufactura, minería y petróleo y
    gas.
  • Desechos peligrosos
  • Materiales residuales que son inflamables,
    reactivos, corrosivos y tóxicos.
  • Cantidades pequeñas pero gran costo de
    tratamiento en comparación con los desechos no
    peligrosos.
  • Muy poco es reciclado.

41
Temas Ambientales Economía
Ejemplo Aspecto Económico de la Recuperación de
Desechos
  • La Recuperación de Desechos es una alternativa de
    manejo de desechos rentable (cost-effective).
  • La Recuperación Efectiva depende de la
    segregación del material recuperable y de otros
    desechos de proceso o materiales extraños.
  • Ventajas Potenciales
  • Elimina los costos de disposición de desechos
  • Reduce los costos de materias primas
  • Reduce el uso de energía (y por lo tanto el
    costo)
  • Provee ingresos de desechos vendibles

Fuente es.epa.gov/techinfo/facts/nc/tips8.html
42
Ejemplos de Reducción de Desechos por
Recuperación y Reuso - Técnica Industrial
Manufactura de espejos- Recuperación de xileno
gastado usando un sistema de destilación
batch. Tablas de circuitos impresas- Un sistema
electrónico de recuperación usado para recuperar
cobre y estaño/plomo de las aguas de desecho de
proceso. Herramientas de energía- Recuperación
de los baños alcalinos desgrasantes usados en los
sistemas de ultrafiltración, etc.
43
Ejemplo Reciclaje de Agua de lavado de la
Cabina de Spray Húmedo
Thomson Crown Wood Products, Mocksville, NC
  • Sistema Original Disposición del agua de lavado
    de la cabina de spray húmedo como desecho
    peligroso.
  • Nuevo Sistema Separar los sólidos de pintura del
    agua de desecho y reciclar el agua recuperada
    nuevamente a la cabina de spray.
  • Resultado Reducción de los costos de
    disposición de desechos peligrosos de 92,500 por
    año

Fuente es.epa.gov/techinfo/facts/nc/tips8.html
44
Fuentes e Impactos de la Contaminación en la
Producción de Químicos
Frente al crecimiento de la preocupación pública
y política, la industria de la pulpa y el papel
comenzó a investigar e implementar maneras de
reducir la formación de compuestos organoclorados
y la descarga de plantas que reportan descargas
don AOX, COD y BOD. Estos pueden ser
categorizados ampliamente como medidas externas e
internas de proceso.
45
Medidas Internas de Proceso
Las medidas internas de proceso para reducir los
compuestos organoclorados de la planta y otras
salidas de contaminantes se centra en la remoción
incrementada de lignin antes de que la pulpa sea
enviada a la planta de blanqueamiento.
La remoción mejorada de lignin permite la
modificación de los agentes y del proceso de
blanqueamiento y reduce la carga de químicos
blanqueadores usados.
Estos procesos han sido investigados intensamente
y ahora parecen establecerse como el sistema
futuro de elección para la eliminación de
compuestos cloro-orgánicos de las corrientes de
desecho.
46
Medidas Externas de Proceso
Las medidas externas de proceso se refieren
principalmente al diseño y construcción de varios
tipos de plantas de tratamiento.
El tratamiento de efluentes de plantas
blanqueadoras puede reducir los efectos tóxicos,
dependiendo de los químicos blanqueadores usados
y el tipo de tratamiento empleado, mientras que
el cambio a dióxido de cloro como químico
blanqueador también ha contribuido.
La capacidad de los sistemas de tratamiento de
reducir los componentes AOX varia marcadamente,
pero las aguas de desecho descargadas de tal
planta invariablemente contienen AOX si químicos
basados en cloro son usados mientras los lodos
pueden contener hasta 50g de AOX por kg de
material seco.
47
Análisis de Ciclo de Vida (Life Cycle Analysis,
LCA)
Qué es el Análisis de Ciclo de Vida?
Es examen del impacto ambiental total de un
producto a lo largo de cada paso de su vida,
frecuentemente citado como el análisis "de la
cuna a la tumba" de un producto.
Ejemplos
Bolsas de papel vs. Bolsas de plástico
Vasos de espuma de Poliestireno vs. Vasos de papel
Fuente www.acnatsci.org/research/kye/big_picture.
html
48
Por ejemplo, después de una ráfaga de
legislaciones estatales regulando las bolsas de
plástico, los fabricantes tanto de las bolsas de
plástico como de papel para provisiones
realizaron estudios de ciclo de vida para
comparar los dos tipos de bolsas. El estudio por
un grupo comercializador de plástico alegó que el
impacto ambiental neto de las bolsas de plástico
es menor que el de las bolsas de papel.
Fuente www.acnatsci.org/research/kye/big_picture.
html
49
Aún cuando los frecuentemente criticados vasos de
espuma de poliestireno han sido defendidos por
los LCA. Un estudio publicado en la reconocida
revista académica Science, comparó el impacto
ambiental de los vasos de espuma de poliestireno
para bebidas calientes con los vasos de papel Se
estimó que la manufactura de vasos de papel
requería consumir 36 veces más electricidad y
generaba mas de 500 veces el agua de desecho que
la fabricación de vasos de espuma de poliestireno.
Fuente www.acnatsci.org/research/kye/big_picture.
html
50
Un Análisis de Ciclo de Vida consta de cuatro
pasos principales
1) Los límites del Sistema
2) Inventario de Ciclo de Vida.
3) Evaluación de Impacto del Ciclo de Vida.
4) Análisis de Mejoras o Etapa de Interpretación.
51
Límites del Sistema
Pasos del Análisis del Ciclo de Vida
Cuáles serán los límites de la investigación
Los límites del sistema definen los procesos y/u
operaciones (e.g. manufactura, transporte y
procesos de manejo de desechos), y las entradas y
salidas a tomar en cuenta en el LCA.
La unidad funcional define cual es la base para
la comparación ente dos productos similares.
Fuente www.dk-teknik.dk/ydelser/miljo/LCA20guide
/3rd_ed/kap334.htm
52
El cartón juega un rol importante en el empacado
debido a su resistencia, bajo precio y propiedad
de flexibilidad.
Las hojas de papel por encima de 0.3 mm de
espesor son clasificadas como cartón y el cartón
es producido en estructuras de capa única o capas
múltiples.
Fuente http//www.howproductsimpact.net/box/
53
 
Fuente www.pre.nl/life_cycle_assessment/impact_as
sessment.htm
54
Pasos del Análisis del Ciclo de Vida
Inventario del Ciclo de Vida
La meta es determinar y cuantificar claramente
las entradas y salidas de las fronteras del
proceso. Esto se toma en cuenta para el uso de
materias primas, energía y efluentes de desecho
(aire, agua, sólidos), emisiones y subproductos
del proceso en general.
55
Recursos Naturales
Energía y Materiales
Adquisición de Materias Primas
Reciclaje de materiales
Emisiones al aire, desechos sólidos, agua de
desecho
Manufactura de Materiales
Remanufactura de productos
Manufactura de Productos
Reciclaje de productos
Uso de Productos
Disposición de Productos
56
Fuente http//www.howproductsimpact.net
57
La electricidad usada en todos los procesos es
obtenida de la red nacional. Esta electricidad es
derivada principalmente del carbón, petróleo, gas
natural y energía hidroeléctrica.
La electricidad es producida en plantas por
combustión de combustibles como carbón, petróleo
y gas natural. Durante la combustión muchas
sustancias son emitidas al aire, por ejemplo,
dióxido de carbono, óxidos de nitrógeno,
compuestos orgánicos volátiles, metano y óxido de
azufre.
58
Fuente www.howproductsimpact.net/box/systembounda
ries/systemboundarieselectricitygeneration.htm
59
Evaluación de impacto del ciclo de vida
Pasos del Análisis del Ciclo de Vida
El objetivo de este paso es compilar los impactos
ambientales de los puntos del Inventario de Ciclo
de Vida. Esto puede hacerse en tres pasos
principales - clasificación de la sustancia
en una categoría relacionada con el impacto que
pueda tener - caracterización de la potencia
del impacto ambiental - evaluación pueden
determinarse índices relativos a una
evaluación general de impacto
60
Fuente www.uneptie.org/pc/pc/tools/lca.htm
61
Las etapas de la Evaluación del Ciclo de vida
Fuente www.uneptie.org/pc/pc/tools/lca.htm
62
Definición de Meta y Alcance
El (los) producto(s) o servicio(s) a ser
evaluados son definidos, una base funcional para
su comparación es elegida y el nivel requerido de
detalles es definido.
Inventario de Extracciones y Emisiones
Los portadores de energía y materia prima usados,
las emisiones a la atmósfera, agua y suelo y los
diferentes tipos de uso de la tierra son
cuantificados para cada proceso, entonces son
combinados en el diagrama de flujo del proceso y
relacionados en la base funcional.
63
Evaluación de Impacto
Los efectos del uso de recursos y las emisiones
generadas son agrupados y cuantificados en un
número limitado de categorías de impacto que
pueden ser ponderadas por su importancia.
Interpretación
Los resultados son reportados en la manera más
informativa posible y la necesidad y
oportunidades de reducir el impacto de el(los)
producto(s) o servicio(s) en el ambiente son
evaluadas sistemáticamente.
64
Pasos del Análisis de Ciclo de Vida
Análisis de Mejoras o Etapa de Interpretación
El cuarto paso es interpretar los resultados de
la evaluación de impacto, sugiriendo mejoras
cuando sea posible. Este paso puede consistir en
recomendar el producto ambientalmente más
deseable.
Fuente Green Engineering, Allen and Shonnard,
pp. 425
Write a Comment
User Comments (0)
About PowerShow.com