Modulo 3 Monitoreo de flujos y desechos.

1. Modulo 3 Monitoreo de flujos y desechos. Ing. Roxana de Castillo. Maestra en Gestión Ambiental. Especialista en Producción más Limpia y Materiales Peligrosos

2. ¿Qué es un diagrama de flujo? Representación esquemática de las operaciones, procesos y o procedimientos que se llevan a cabo para la fabricación de un producto o en la prestación de un servicio, en el que se indican intercambios de masa y energía

3. Agua tratada Combustible Energía eléctrica Energía eléctrica Detergentes Germicidas Suavizantes, etc. Emisiones a la atmósfera Agua residual con materia orgánica Agua residual de enjuague Generador de vapor Planchado Proceso de Lavado Ropa limpia y planchada Ejemplo de un diagrama Materias primas y servicios Flujo de proceso Residuos

4. EJERCIO DEL VIEJO FRITZ

5. RESPONDA • ¿Cual es el producto final deseado por el cliente? • ¿Cuales insumos (materia prima, energía, agua) se requieren durante el proceso productivo? • ¿Cuales insumos para cocer las papas no terminan en el producto final (pero como MARNP- Materias Residuales de Producción)? • ¿Quién esta involucrado en la generación de MARP? • Esquematice el Diagrama de flujo del producto servido

6. ¿CÓMO SE REALIZA UN ANÁLISIS DE FLUJO DE MATERIALES? • Definir el objetivo del análisis y los parámetros a verificar • Definir el alcance del balance • Definir los límites del período de balance • Hacer una lista y denominar la secuencia de pasos • Diseñar las hojas de flujo: flujos de materiales, enfoque cualitativo • Balances: flujos de materiales, enfoque cuantitativo • Interpretación de los resultados y conclusiones

7. Método general para resolver balances de masa (BM) es simple y se debe tomar en cuenta lo siguiente: 1. Definir el sistema. Dibujar un diagrama de proceso. 2. Colocar en el diagrama los datos disponibles. 3. Observar cuales son las composiciones que se conocen, o que pueden calcularse fácilmente para cada corriente. 4. Determinar las masas (pesos) que se conocen, o que pueden definirse fácilmente, para cada corriente. Una de estas masas puede usarse como base de cálculo. 5. Seleccionar una base de cálculo adecuada. Cada adición o sustracción deberá hacerse tomando el material sobre la misma base. 6. Asegurarse de que el sistema esté bien definido.

8. Balance de Materia • Una vez logrado lo anterior, se estará preparado para efectuar el número necesario de balances de materia. ♦ Un BM total. ♦ Un BM para cada componente presente.

9. VARIABLES DE PROCESO Para realizar los balances de materiales en un proceso es necesario contar con algunas características de lascorrientes que forman parte del proceso. Alguna variables útiles para caracterizar una corriente de proceso son: • Densidad y Volumen Específico • Flujo Másico o Volumétrico • Composición Química

10. Fuente de desechos industriales PRODUCCIÓN INEFICIENTE • GENERACIÓN DE DESECHOS • CONTAMINACIÓN

11. Elementos a analizar • ¿El diagrama representa todo lo que sucede desde el punto de vista ambiental? • ¿Un sólo diagrama es suficiente? • En caso de plantas con diversos procesos, ¿Cuál es el proceso más representativo económicamente? ¿Cuál es el proceso más intenso en uso de recursos? ¿Ambientalmente cuál es el proceso más ineficiente? • ¿Es un proceso continuo o por lotes?

12. Elementos a analizar • ¿El sistema es abierto o cerrado? • ¿A qué diagramas de flujo debo realizar el balance? • Uso intenso de recursos (cantidad) • Materiales y/ó residuos tóxicos • ¿Cuál es la calidad de los datos usados para el balance? • ¿Datos estimados, medidos o calculados?

13. INFORMACION REQUERIDA EN LA FASE PREVIA • Descripción de la empresa, productos, procesos, procedimientos, diagramas de flujo • Requerimientos: materiales y energéticos.Cantidades • Historial de problemas ambientales (con la comunidad, autoridades, etc.) • Identificación de los residuos (emisiones gaseosas, residuos sólidos y líquidos). • Fuentes de generación de residuos. Gestión (segregación, reciclo,recuperación).Monitoreos previos. • Tratamiento y control de residuos. • Identificación de compuestos riesgosos o peligrosos. Cantidades, transporte, almacenamiento, etc. • Identificación de otros agentes de impacto potencial sobre el medio ambiente. • Planes de emergencia • Historial de accidentes • Programas de entrenamiento. Información sobre riesgos operacionales. • Informes acerca de seguridad, salud e higiene ocupacional • Controles ambientales existentes, señales de alerta, alarmas, documentación.

14. Balance de materiales • Fuentes de datos: • medición en el lugar • registros de compra y venta • registros de producción • Calidad de los datos • confiabilidad • exactitud • representatividad • Revisar consistencia de las unidades usadas • El balance debe ser lo más preciso posible • El balance puede llegar a ser más significativo si se hace para cada material por separado • un control cruzado puede ayudar a revelar inconsistencias

15. BALANCES DE MASA ECUACION BASICA PARA CALCULO DE MASA DE CONTAMINANTES EN UNA CORRIENTE LIQUIDA M = Q x C Q : FLUJO C: CONCENTRACION

16. 1 EJEMPLO BALANCE DE MASA GLOBAL? Materias Primas Pérdidas: Agua evaporada Frutas: 27.379 Kg En ollas (mermel) : 234 Kg (proceso mermelada 22.397 kg 2989,7 Kg (Mermelada) Por consumo 4.982 kg 896 Kg (Mermeladas) (conservas) 487 Kg(Conservas) Verduras 7.200 Kg Productos M. primas Secundarias Mermeladas: 26946.5kg. Azúcar: 15.000 Kg Mermeladas diet: 726kg 12.372 Kg (mermel.) Jarabes: 369 Litros 2.628 Kg (conservas) PROCESO Conservas dulces Preservantes 125kg. 11.121 frascos Conservas saladas Edulcorante 5Kg. 11.167 frascos Sal 49Kg. Aceite vinagre : 630Lt 3 R. Sólidos RESIDUOS LIQUIDOS 847 m Insumos RESIDUOS SÓLIDOS Agua de lavado Materia prima 4330 Kg 3 3 371 m (Mermeladas), 248 m (Conservas) (cáscaras, restos de 3 Agua: 1000 m Agua de lavado utensilios (Ollas) : fruta) : 3 3 101 m (Mermeladas), 43m (Conservas) 3 3 Gas: 3025.5 m Agua de lavado bandejas y bolsas: 72 m 3.225Kg (Mermelada) 3 Agua de esterilización (Conservas) : 8 m 335kg (conservas 3 Electricidad: 5426 kWH Agua lavado frascos (Conservas) : 4 m dulces) 3 Agua en productos Conservas: 8.4 m 770 Kg (conservas saladas) Agua de Servicios: 3 144,6 m SC, 2008

17. EJEMPLO: BALANCE DE MASA INDUSTRIA DE PINTURAS (TON/AÑO) Emisiones solvente 5 Materias primas pigmentos 698 solvente 1005 agua 1000 cargas 2418 aditivos 1000 Productos látex 2500 pintura en pasta 2100 esmalte 1500 PROCESO Insumos de limpieza agua 1532 solvente 30 Residuos líquidos aguas lavado 1500 solventes lavado 38 Residuos sólidos borras 40 Fuente GUIA PRODUCCION LIMPIA INTEC

18. Entradas Salidas Proceso Material Flujo (peso o volumen) (kg/hora) Consumo o generación anual* (ton/año) Proceso Material Flujo (peso o volumen) (kg/día)** Consumo o generación anual (ton/año) Recepción, pesadoyalmacenaje Lechecruda 3,000.00 2,808.0 Salida a pesado para proceso Leche cruda 8,955.00 2,793.96 Pérdidas Leche cruda 45.00 14.04 Total entradas al proceso 3000.00 2,808.00 Total salidas del proceso 3,000.00 2,808.00 Ejemplo de una hoja de balance *La planta recibe la leche de 6 AM a 9 AM y opera de lunes a sábado **La leche es almacenada en un tanque colchón refrigerado y es pesada nuevamente antes de ser enviada a pasteurización.

19. MODULO 4 BALANCE DE ENERGIA Ing. Roxana de Castillo. Maestra en Gestión Ambiental. Especialista en Producción más Limpia y Materiales Peligrosos

20. PRINCIPIO DE CONSERVACION DE LA ENERGIA “ LA ENERGIA NO SE CREA NI SE DESTRUYE……SOLO SE TRANSFORMA” • La ley de la conservación de la energía constituye el primer principio de la termodinámica y afirma que la cantidad total de energía en cualquier sistema físico aislado (sin interacción con ningún otro sistema) permanece invariable con el tiempo, aunque dicha energía puede transformarse en otra forma de energía.

21. PRINCIPIO DE CONSERVACION DE LA ENERGIA “LA ENERGIA NO SE CREA NI SE DESTRUYE…SOLO SE TRANSFORMA”: • Energía cinética • Energía potencial • Energía térmica • Energía mecánica • Energía eléctrica. • Energía química

22. Aplicaciones de balance de energía Para determinar perdidas de calor en los sistemas de distribución, generadores, motores etc. • Eficiencia de caldera • Falta de aislamiento de tuberías • No recuperación de condensados • Purgas en caldera • Fugas de vapor • Análisis de cuartos fríos o de congelado • Evaluación de sustitución de motores • Evaluación de luminarias • Para cambio de combustibles fósiles por renovables o biomasa.

23. ALCANCE DEL BALANCE ENERGETICO EN EsIA • USO DE LA ENERGIA PARA LAS DIFERENTES FUENTES DE CALOR:

24. ILUMINACION Y ENERGIA ELECTRICA

25. TABLA EJEMPLO DE UN BALANCE ENERGIA

28. SISTEMA DE DISTRIBUCION DE VAPOR

29. Balance de Energía Térmica El uso de combustibles fósiles como fuente de energía térmica implica la generación de emisiones atmosféricas de gases de efecto invernadero, gases tóxicos, material particulado, gases y hollín, los cuales manejados incorrectamente y provocan efectos nocivos sobre la salud y el medio ambiente

31. Balance de Energía Las principales causas de una baja eficiencia en las calderas pueden estar asociadas a: 1. Aire insuficiente: es causa de una combustión incompleta, desaprovechando parte del poder calorífico del combustible incrementando las emisiones de monóxido de carbono y hollín. 2. Exceso de aire: causa un enfriamiento de los gases de combustión reduciendo la cantidad y/o la calidad del vapor generado. 3. Agua sin tratar: Genera incrustaciones de carbonatos en las superficies de transferencia de calor aumentando la resistencia al flujo de calor hacia el agua. 4. No recuperación de condensados: Con el agua caliente que se bota se bota energía. 5.

32. TUBERÍA DIÁMETRO (pulgadas) LONGITUD (pies) TEMPERATURA (oF) Tubería de agua caliente para centrífugas sin aislamiento 2.5 26.25 118.6 Tubería de agua caliente para centrífugas de primera sin aislamiento 1.75 32.80 193.46 Tubería de vapor de escape sin aislamiento 8 6.56 338.0 Tubería de vapor de escape con aislamiento deteriorado 8 6.56 121.28 Tubería de vapor de escape con aislamiento deteriorado 8 6.56 130.28 Tubería de los sopladores de hollín 2.5 196.85 194.0 EJEMPLO DE UNA HOJA DE BALANCE DE ENERGÍA TÉRMICA

33. REFLEXION FINAL • Conocemos la mejor manera, la forma más rápida y barata de frenar el cambio climático: “USEMOS MENOS ENERGÍA” • Con poco esfuerzo podemos ahorrar en nuestras casas y oficinas hasta un 25% de consumo de energía eléctrica. • Esto traerá beneficios a la tierra y a nuestros bolsillos, ¡veamos porque!

34. TAREA ELABORACION DE UN BALANCE