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Clase%2012

  1. 1. Clase No. 12 “Producción Más Limpia y la reducción del aporte contaminante de las industrias y los servicios” M.Sc. Alejandro Rivera Rojas Instituto de Investigaciones para la Industria Alimenticia – MINAL alejandropml@enet.cu
  2. 2. Objetivos de la clase: • Conocer sobre los aportes contaminantes de diferentes industrias e instalaciones de servicios. • Aplicar los tres niveles de herramientas de Producción Más Limpia para reducir los aportes contaminantes.
  3. 3. • Conocer ejemplos reales de reducción del consumo de agua y aporte contaminante en industrias: a) alimentos b) complejo azucarero en instalaciones de servicios: c) lavandería d) hotel
  4. 4. Aporte contaminante de las industrias y los servicios Determinado por la carga contaminante: masa de contaminante que se vierte en un punto (de un área o cuerpo receptor) en un intervalo de tiempo definido.
  5. 5. ¿Cómo se calcula la carga contaminante? Carga = Concentración x Caudal t/año t/m3 m3/año kg/d kg/m3 m3/d g/h g/L L/h
  6. 6. Ejemplos Para una destilería de 32 000 L alcohol/d Carga DQO = 60 kg/m3 x 800 m3/d = 48 000 kg/d DQO - Demanda Química de Oxígeno Equivalente a la generada por una población de 533 000 habitantes !!!
  7. 7. Ejemplos Para una lavandería de 1 500 kg de ropa/d Carga PO43- = 0,125 kg/m3 x 40 m3/d = 5 kg/d PO43- - Fosfato
  8. 8. Aguas residuales de diversas industrias en Cuba: Parámetro Fábrica de Tenería Textilera Papelera Cosméticos 50 t piel 50 t 50 t papel 50 t productos/ d cruda/ d toallas/ d celulosa/ d Caudal 50 2 500 4 175 25 000 (m3/d) DBO5 85 5 000 1 800 3 500 (kg/d) DQO 155 12 500 4 200 15 000 (kg/d) N total 0,6 2 000 46 338,3 (kg/d) P total 0,2 --- --- 41,2 (kg/d) SST 4 12 500 2 300 11 650 (kg/d)
  9. 9. Aguas residuales de instalaciones de servicios en Cuba: Parámetro Hotel 5 Hospital Escuela Lavandería 280 General 500 1 500 kg habitaciones 280 camas estudiantes ropa/ d Caudal 280 240 115 40 (m3/d) DBO5 90 46 34 12 (kg/d) DQO 190 60 46 32 (kg/d) N total 7,0 4,8 2,3 0,4 (kg/d) P total 3,0 1,0 1,2 5,0 (kg/d) SST 85 29 27 --- (kg/d)
  10. 10. Aguas residuales de industrias alimentarias en Cuba: Parámetro Cervecería Matadero de Frutas en Pasterizadora, vacunos y conserva yogurt, helados cerdos Caudal 4 150 1 200 2 500 600 (m3/día) DBO5 3 735 2 749 1 370 480 (kg/día) DQO 6 225 4 363 2 460 738 (kg/día) N total 61,2 588 10,5 9,1 (kg/día) P total 4,5 7,4 1,0 0,6 (kg/día) SST 1 660 327 432 58 (kg/día)
  11. 11. Herramientas para aplicación de Producción Más Limpia 1. Reducción en la fuente 2. Reutilización interna 3. Reutilización externa
  12. 12. Balance de aguas en proceso de conservas: 1t Agua lavado Agua residual del lavado 15 m3 10 m3 pelado, Agua, cortado Agua residual de la solución química limpieza, solución química escaldado, Vapor, cocción Agua residual de agua caliente la limpieza 15m3 – 10m3 = 5m3 (absorción, evaporación)
  13. 13. Balance de aguas en proceso de conservas: Agua residual del lavado (50%) Agua residual Total de agua de la limpieza residual del pelado 10 m3 (15%) Agua residual de la limpieza del escaldado y la cocción (35%)
  14. 14. Aporte contaminante en proceso de conservas: Agua residual del lavado (50%) Agua residual Carga total de limpieza del 5 kg DBO5 pelado 10 m3 (35%) Agua residual de limpieza del escaldado y la DBO5 - Demanda Bioquímica de Oxígeno cocción (15%)
  15. 15. Volumen y aporte contaminante por etapas del proceso de conservas: Corriente del Volumen X DBO5 = Carga proceso (m3) (kg/m3) (kg DBO5) Agua residual del 5,0 0,5 2,50 lavado Agua residual de 1,5 1,2 1,75 limpieza del pelado Agua residual de limpieza del escaldado y la 3,5 0,2 0,75 cocción Agua residual total 10,0 0,5 5,00 DBO5 - Demanda Bioquímica de Oxígeno
  16. 16. Balance de aguas en proceso de conservas: Reuso en el Agua residual proceso del lavado 2,5 m3 X 2,5 5 m3 Total de agua Agua residual residual de limpieza 10 m3 del pelado X 5,0 kg DBO5 X 1,0 1,5 m3 9,5 m3 Agua residual X 4,4 kg DBO5 Mejor separación de limpieza del escaldado y 7,0 m3 cocción de sólidos 3,2 kg DBO5 3,5 m3 0,5 m3
  17. 17. Dos pasos rápidos para reducir el consumo de agua y la carga contaminante: 1. Elabore un diagrama de entradas y salidas de agua en su proceso, cuantificando los mayores consumidores. 2. Analice la forma de reducir esos consumos mediante el empleo de buenas prácticas, cambios tecnológicos o el reuso.
  18. 18. Buenas prácticas para reducir el consumo de agua y la carga contaminante: • Realizar limpiezas en seco mediante el arrastre de los residuos sólidos con paletas para raspado o barredores, no con chorro de agua, y recogerlos en seco. • Tratar de reusar las aguas residuales dentro del proceso. • Instalar metros contadores de agua en las etapas mayores consumidoras.
  19. 19. Ejemplo de reducción del consumo de agua y aporte contaminante en industria de alimentos: Bebidas
  20. 20. Ronera Central “Agustín Rodríguez Mena”, perteneciente a la Corporación Cuba Ron S.A., ubicada junto al CAI “George Washington”, Santo Domingo, Villa Clara.
  21. 21. Producción anual: Ronera Destilería 50 000 hL de alcohol A Central Ronera 325 000 cajas de ron
  22. 22. Situación inicial de la fábrica con relación al recurso agua (Año 2005) Destilería (33 160 m3/año)Ronera (3 780 m3/año) 11% 8% 17% 43% 29% 63% 29% % Generación de vapor % Agua para hidroselección % Sistema de ósmosis inversa % Otros (enfriamiento, servicios) % Rehincho de barriles % Sistema de intercambio iónico % Otros
  23. 23. Principales opciones de P+L para reducir el consumo de agua y la carga contaminante • Reuso de los residuos líquidos con alto valor calórico provenientes de las columnas de destilación para la alimentación a la caldera. (9 450 m3/año) • Reuso del agua generada en el proceso de rehincho de barriles en la misma operación. (1 080 m3/año) • Reuso del agua de rechazo del sistema de ósmosis inversa en operaciones de limpieza. ( 2 400 m3/año)
  24. 24. Principales opciones de P+L para reducir el consumo de agua y la carga contaminante • Automatización del proceso de refinación de alcohol y de generación de vapor. • Capacitación sobre gestión eficiente del agua en la industria.
  25. 25. Situación de la fábrica con relación al recurso agua luego de aplicar P+L Destilería Reducción del consumo de agua 9 450 m3/año 28 % Ahorro económico 2 835 CUC/año Ronera Reducción del consumo de agua 3 480 m3/año 20 % Ahorro económico 1 044 CUC/año
  26. 26. Ejemplo de reducción del consumo de agua y aporte contaminante en industria azucarera
  27. 27. Complejo azucarero “1ro de Enero”, ubicado en Ciego de Ávila. Capacidad de producción diaria: 8 000 t de caña a procesar Fuente: ICINAZ, ICIDCA
  28. 28. Consumo inicial de agua en “1ro de Enero” 5 m3/t de caña de azúcar a procesar 27% 5% 64% 4% Sistema de agua vegetal, tandem, purificación, dilución de mieles, centrifugación Sistemas de enfriamiento del tandem, bombas de vacío, turbogenerador, cristalizadores Blanchard Sistema de alimentación de las calderas Sistema de enfriamiento de agua a condensadores Fuente: ICINAZ, ICIDCA
  29. 29. Opciones de P+L identificadas para reducción del consumo de agua y del aporte contaminante • Recuperación óptima del agua vegetal y los condensados para el cierre de circuitos que emplean agua. • Automatización de los sistemas de enfriamiento de molinos y bombas de vacío. • Reutilización del excedente de agua tecnológica contaminada para el enfriadero. Fuente: ICINAZ, ICIDCA
  30. 30. Opciones de P+L identificadas para reducción del consumo de agua y del aporte contaminante • Reuso de aguas residuales para el fertirriego de 350 ha de caña. Fuente: ICINAZ, ICIDCA
  31. 31. Situación del Complejo Azucarero con relación al recurso agua luego de aplicar P+L • Se dejaron de bombear 1 100 000 m3 de agua en una zafra de 100 días, representando un ahorro de $ 55 000. • El índice de consumo de agua se redujo desde 5 m3/t de caña hasta 0,78 m3/t caña. • Se redujo la carga contaminante de los residuales en 2,6 kg DQO/t caña. Fuente: ICINAZ, ICIDCA
  32. 32. Ejemplo de reducción del consumo de agua y aporte contaminante en instalación de servicios: 2 Lavanderías
  33. 33. Lavandería Unicornio 1, perteneciente a SERVISA S.A., con capacidad de lavado de 134 kg ropa/ h Fuente: CIO, CAT
  34. 34. Balance de agua en Lavandería Unicornio 1 Prelavado Agua residual Agua Lavado 27 L/ kg ropa, 27 L/ kg ropa 775 mg DQO/L Blanqueo (productos Suavizado químicos) DQO - Demanda Química de Oxígeno Fuente: CIO, CAT
  35. 35. Opción de P+L identificada para reducción del aporte contaminante • Empleo de ozono directo para el lavado, disminuyendo el uso de productos químicos tradicionales. Fuente: CIO, CAT
  36. 36. Opción de P+L identificada para reducción del aporte contaminante Equipo de ozono construido con tecnología cubana e instalado en una Lavandería Unicornio Fuente: CIO, CAT
  37. 37. Opción de P+L identificada para reducción del aporte contaminante Instalación del generador de ozono en la lava-centrifuga Fuente: CIO, CAT
  38. 38. Resultados de la aplicación de opción de P+L (nueva tecnología) • Reducción en 55% del aporte contaminante de los residuales generados al disminuir la concentración en DQO desde 775 mg/L hasta 350 mg/L. • Reducción del consumo de detergentes y productos químicos de limpieza según su uso: a) Humectante 59% b) Detergente 8% c) Agente Oxidante 18% d) Suavizante 100% Ahorro económico de 96 885 CUC/ año Fuente: CIO, CAT
  39. 39. Otros resultados de la aplicación de opción de P+L (nueva tecnología) • Ahorro energético al realizarse el lavado a una temperatura inferior en 20°C con relación al lavado tradicional. • Mayor grado de desinfección de la ropa y las aguas residuales al tener el ozono un efecto bactericida mayor. • Mayor duración de los textiles por la menor agresividad química en los lavados. Fuente: CIO, CAT
  40. 40. Lavandería Unicornio 2, perteneciente a SERVISA S.A., con capacidad de lavado de 512 kg ropa/ h Fuente: CIO, CAT
  41. 41. Balance de agua en Lavandería Unicornio 2 Agua Proceso 21 600 m3/ año de lavado Costo agua para lavar 1,20 CUC/m3 Agua residual 21 600 m3/ año, 650 mg DQO/L, 14 t DQO/año Fuente: CIO, CAT
  42. 42. Opción de P+L identificada para reducción del consumo de agua • Instalación de Planta de Tratamiento de aguas residuales para su reciclaje hacia el proceso. Fuente: CIO, CAT
  43. 43. Opción de P+L identificada para reducción del consumo de agua Tratamiento primario Agua (tamizado, ecualización, residual neutralización) a tratar Tratamiento secundario (biológico, químico-físico) Agua tratada Tratamiento terciario lista para (físico, biológico) reusar Fuente: CIO, CAT
  44. 44. Planta de tratamiento de aguas residuales Agua a tratar Agua tratada para reusar Suministro de energía eléctrica para el bombeo y aire comprimido Suministro de productos químicos
  45. 45. Resultados de la aplicación de opción de P+L para reducir consumo de agua • Reducción del 85% del consumo de agua total para lavar mediante el reciclaje de las aguas residuales tratadas y reducción del 85% de la carga contaminante. • Ahorro económico de 22 000 CUC/ año. A B C A - Agua residual sin tratar B – Agua residual tratada C – Agua para proceso de lavado Fuente: CIO, CAT
  46. 46. Ejemplo de reducción del consumo de agua y aporte contaminante en instalación de servicios: 2 hoteles
  47. 47. Medidas de ahorro en la industria • Ajustar los caudales de consumo a los estrictamente necesarios. • Instalar sistemas de cierre automático • Registrar manual o automáticamente los consumos • Colocar metros contadores • Instalar sistemas automáticos de control en procesos productivos y para las limpiezas • Utilizar agua de la calidad adecuada para cada operación
  48. 48. Medidas de ahorro en la industria • Respetar los procedimientos y normas de limpieza • Realizar limpiezas en seco • Realizar limpiezas con agua a presión • Revisar regularmente las tuberías, válvulas y grifos para evitar fugas • Recuperar los condensados en sistemas donde se utilice vapor • Desarrollar y mantener la concientización de los trabajadores
  49. 49. Otras medidas de ahorro en hoteles • Introducir accesorios y muebles sanitarios de última generación • Recolectar y utilizar el agua de lluvia • Alargar los ciclos de cambio total del agua de las piscinas y fuentes ornamentales • Reusar las aguas residuales • Optimizar el regadío de áreas verdes • Poner en práctica programas de ahorro de agua con los clientes
  50. 50. www.redpml.cu p+l@ama.cu Teléfonos: 8362700, 8362712
  51. 51. RECUERDE: Si hoy ahorramos agua y contaminamos menos, mañana tendremos un medio ambiente “más limpio” para nuestros hijos

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