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Residuos industriales

Los productos contaminantes generados por la industria se producen en tres estados: sólido, líquido y gaseoso, lo cual puede contaminar los tres medios: atmósfera, agua y suelo.

La mejor definición de residuos sería aquellos productos de desecho generados en las actividades de producción y consumo que no alcanzan, en el contexto que son producidos, ningún valor económico, lo que puede ser debido tanto a la falta de tecnología adecuada para su aprovechamiento como a la inexistencia de un mercado para los productos recuperados. Un producto considerado como residuo en un momento podría no serlo, entonces, en otro determinado.

El tratamiento de los mismo, lo que hace en ocasiones, es trasladar la contaminación de un medio a otro.

La clase de residuos producido depende del tipo de industria de origen; una vez estudiada su naturaleza, se debe elegir un tratamiento adecuado.

En nuestro país, como en todo el mundo, las industrias producen demasiados desechos que muchas veces no son adecuadamente tratados.

Se hace referencia a los movimientos entre los cuatro ecosistemas –atmósfera, hidrósfera, litósfera, y biosfera- que constituyen el medio ambiente como transferencias de interfase. Las transferencias de interfase de agua y oxígeno son deseables, mientras que las de dióxido de sulfuro y DDT son generalmente indeseables. Los montos de transferencia son importantes y su magnitud puede también afectar su permanencia en el ambiente. Los procesos naturales que promueven estos intercambios están siempre presentes y son responsables por la magnitud y dirección de los intercambios, tanto de los deseables como de los indeseables.

Una vez que un químico entra a una de las fases móviles (aire o agua), se dispersa rápidamente debido a los movimientos del fluido (transferencia de masa interfásica, difusión o dispersión). Las transferencia de masa interfásica es importante para el movimiento de los químicos sintéticos entre las distintas fases del ecosistema. Las personas y otros organismos que constituyen la biosfera residen, en diversos grados, de las otras tres esferas.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Los seres humanos se encuentras con sustancias potencialmente dañinas por contacto directo con los químicos contenidos en los alimentos, aditivos de los alimentos, medicinas, cosméticos, el lugar de trabajo, el hogar, etcétera. La entrada de químicos en estos elementos necesarios del ecosistema, léase agua y aire

    • Derivados del azufre
    • Derivados del nitrógeno
    • Derivados de los halógenos
    • Otros compuestos inorgánicos
    • Compuestos orgánicos derivados de cloro, azufre, plomo, etc.
    • Olores
    • Partículas sólidas metálicas

Efectos específicos de algunos disolventes industriales

Benceno

Principal representante de los hidrocarburos aromáticos, se emplea como disolvente; pero su uso se ha tratado de restringir debido a su carcinogenicidad.

Las principales fuentes de benceno son por destilación del petróleo, hulla o gas natural y por la platformación de hidrocarburos alifáticos.

Entre los usos del benceno se encuentra la fabricación de medicamentos, tintes, detergentes, plásticos, explosivos, aplicaciones como disolventes, y en la síntesis de otros compuestos aromáticos. También como parasticida en las heridas (veterinaria), como disolvente de lacas, ceras y aceites.

Se absorbe por todas las vías gracias a su gran liposolubilidad, es ligeramente irritante para la piel y mucosas.

Se integra al tejido adiposo, pasa a la médula ósea donde produce su acción toxica crónica.

El 20% se elimina sin modificar por vías respiratorias, la fracción biotransformada (80%) se elimina por vía renal, y aparece en forma de fenol libre, sulfo y glucuroconjugado.

Tetracloruro de carbono

Pertenece al grupo de los hidrocarburos halogenados, es poco soluble en agua, su descomposición térmica produce fosgeno (Cl2CO), el cual es txico respiratorio.

El uso se ha restringido al máximo por su elevada toxicidad, se usa como disolvente en la manufactura de algunos plásticos y como intermediario químico, como en otros fumigantes como el disulfuro de carbono.

Se absorbe por todas las vías.

Se difunde a todos los tejidos en forma rápida.

Se excreta además sin biotransformación.

 

Metanol

Es el componente principal del destilado en seco de la madera y es uno de los solventes más universales que encuentra aplicación tanto en el campo industrial como en los productos de uso doméstico. Por su gran volatilidad pasa rápidamente a la atmósfera dando lugar a intoxicaciones por vía respiratoria.

Entre sus usos está el de disolvente, antiséptico y reactivo de síntesis química y para degradar soluciones de alcohol etílico.

Se absorbe bien por todas las vías, aunque su absorción dérmica o en mucosas difícilmente pueda dar intoxicaciones agudas.

Se difunde por todos los compartimentos corporales al igual que el etanol.

 

Acetona

Es el principal representante del grupo de las cetonas, y su uso es principalmente como disolvente de grasas, resinas, barnices, aceites, acetileno y derivados de la celulosa.

La forma más común de intoxicación es la inhalación de sus vapores.

Se absorbe bien por todas las vías.

 

 

 

CICLO DE VIDA DE UN PRODUCTO

El ciclo de vida de un producto comprende todos los pasos seguidos para su elaboración.

Cuando se analiza este ciclo, sin duda se descubrirán los problemas ambientales que trae la elaboración de un producto, y se debe tener en cuenta que los mismos aparecen en todo el proceso y no sólo en su finalización.

Los problemas ambientales en el ciclo pueden darse:

  1. con la recolección del recurso natural a utilizar
  2. en el proceso estoas materiales para convertirlos en productos
  3. en la fase de empacado y distribución del producto
  4. en el uso y mantenimiento del mismo.

MINIMIZACIÓN DE LA CONTAMINACIÓN

De los procesos productivos, como consecuencia se obtienen los residuos, la basura.

Analizando los procesos, se encuentran dos modelos: uno "tradicional" y otro "limpio".

Modelo tradicional.

La empresa no se preocupa de los residuos generados, los cuales van a parar directamente al agua, al suelo o a la atmósfera. Es, en otras palabras, el modelo tradicional.

Modelo limpio.

Aparece como necesidad el respeto de la sociedad por el medio ambiente y los recursos naturales; es la llamada " ecoeficiencia" :´producir más limpio es más rentable que limpiar´. Es asignar el máximo valor a los productos con el mínimo impacto ambiental.

CONTAMINACIÓN DEL AIRE

Los contaminantes atmosféricos más comunes que provienen de fuentes industriales son:

    • NOx: producidos por combustiones a alta temperatura. Entre las fuentes están las plantas de fabricación de fertilizantes y explosivos.
    • SOx: emitidos principalmente como SO2, provienen de combustión de combustóleo y carbón de fuentes estacionarias. Una pequeña cantidad proviene de la combustión de naftas y combustibles diesel.

La refinación de minerales sulfurados genera grandes cantidades de SO2; también la refinación del petróleo.

Estos óxidos de azufre reaccionan con el agua atmosférica para formar ácido sulfúrico en horas.

El SO3 también se combina con óxidos de la atmósfera para formar aerosoles sulfúricos, otros constituyentes de la lluvia ácida.

    • H2S: emitido en grandes cantidades por fábricas de papel, plantas de limpieza y procesamiento de gas natural, refinerías de petróleo y ciertas plantas que fabrican fibras sintéticas.

El H2S se oxida en la atmósfera para formar dióxido de azufre y agua.

    • CO: se emite en grandes concentraciones en la producción de hierro colado y otros procesos metalúrgicos. Se libera en bajas concentraciones pero igualmente importantes en las instalaciones de quema de combustibles.
    • Compuestos orgánicos volátiles: se emiten en gran cantidad de procesos, en general, en los relacionados con la industria del petróleo y gas natural; o con industrias que utilizan sus productos, por ejemplo: industrias de pinturas, de plásticos, etc.

 

 

 

 

Porcentajes de aportes de la industria a la contaminación atmosférica global:

 

 

 

CO

3,6%

SO2

82,1%

Hidrocarburos

25,4%

Partículas

70%

NOx

50%

 

 

 

 

 

 

Control de la contaminación del aire

Hay tres tipos de mecanismos de control:

  1. Limpieza natural de la atmósfera por dilución.
  2. Control de la emisión de partículas:
    • Cámaras de sedimentación por gravedad
    • Colectores inerciales (separan las partículas por fuerza centrífuga)
    • Colectores húmedos (aumentan el tamaño de la partícula por medio del agua porque es más fácil recolectar partículas más grandes)
    • Colectores de tela y esterilla fibrosa (como una aspiradora; extraen partículas secas de corrientes gaseosas secas y a bajas temperatura).
    • PES, precipitadores electroestáticos.

 

  1. Control de la emisión de gases:
    • Reducir la producción de gases indeseables
    • Absorción
    • Adsorción
    • Combustión a CO2 y H2O
    • Reducción: cuando el compuesto puede transformarse en compuestos no tóxicos por reacción con un agente reductor; por ejemplo, pasar de NOx a N2 por reacción con H2, CO2, hidroc. y NH3.

 

 

 

CONTAMINACIÓN DE SUELOS

Los residuos industriales se clasifican en:

    • Materiales inertes
    • Asimilables a urbanos: los generados por pequeñas industrias y talleres, que por ser de cantidad mínima, producirse en ámbito urbano y ser de baja toxicidad se gestionan junto con los residuos urbanos.
    • Tóxicos y peligrosos

Por lo general, la contaminación puntual en un determinado suelo está en relación con la actividad industrial que lo rodea, exceptuando los casos de exportación de residuos.

 

Control de la contaminación de suelos

Dado que los residuos inertes no tienen características peligrosas para el medio ambiente se depositan en vertederos controlados. Se debe tener en cuenta que el impacto ambiental en el entorno sea mínimo; la distancia desde el lugar de producción hasta el vertedero; la capacidad del vertedero; el costo y el costo de recuperación una vez sellado.

Los residuos asimilables a urbanos se tratan junto con los residuos de poblaciones urbanas. El propósito es que grandes cantidades de desperdicios absorban cantidades relativamente pequeñas de residuos industriales para que se produzca una atenuación de los contaminantes por los desperdicios domésticos y el suelo circundante.

 

Alternativas de tratamiento

    1. No recuperación: se debe registrar la localización del espacio a fin de evitar su uso para actividades para las cuales el suelo ya no es adecuado.
    2. Contención: intermedio entre la recuperación y la no recuperación. Consiste en establecer medidas de seguridad que controlen la situación presente; eviten el progreso de la contaminación y mitiguen los riesgos de dispersión de los contaminantes.
      1. Aislamiento: mediante barreras (paredes de cemento o bentonita, materiales impermeabilizantes, etc.) superficiales y/o subterráneas.
      2. Reducción de las volatilizaciones.
      3. Recogida y control de lixiviados: para impedir la dispersión de los contaminantes a través de las aguas.
    3. Recuperación: hay dos tipos, in situ y ex situ.
    4. In situ:

      1. Biodegradación
      2. Vitrificación
      3. Degradación química
      4. Estabilización / Solidificación
      5. Lavado del suelo
      6. Aireación del suelo

Ex situ:

      1. Degradación biológica: se diluyen con aguas negras y luego se tratan con microorganismos.
      2. Tratamientos químicos: oxidación-reducción, precipitación, intercambio iónico.
      3. Destrucción térmica: incineración; toda la materia orgánica pasa a CO2, H2O y cenizas inertes. También pueden producirse sustancias orgánicas parcialmente quemadas, materia inorgánica particulada, gases ácidos y óxidos de azufre; según el material y las condiciones de combustión, por lo que debe controlarse estrictamente.
      4. Lavado del suelo
      5. Depósitos de seguridad: vertedero de todos los residuos peligrosos finales, debe considerarse como último recurso. Es importante el control de las aguas subterráneas.

 

 

 

 

AGUAS RESIDUALES INDUSTRIALES

 

Los procesos industriales generan una gran variedad de aguas residuales, que pueden tener orígenes muy distintos , según los usos a los que se destinen, por ejemplo:

    • Producción de energía por vaporización
    • Transporte de calorías para condensación de vapor, refrigeración de fluidos o de aparatos
    • Transporte de materias primas o de desechos
    • Fabricación de productos en papeleras, textiles y alimenticias
    • Transporte de iones en galvanoplastía
    • Aclarado de piezas, etc.
    • Lavado de gases (industria metalúrgica e industrias químicas)
    • Preparación de baños en electroforesis, aceites solubles, etc.

Además, estas aguas abarcan los residuos sanitarios de empleados.

 

Puede ser obligatorio un tratamiento previo (para quitar ciertos contaminantes) o una compresión para reducir la carga hidráulica a fin de que las aguas residuales sean aceptadas en el sistema municipal.

Dado las características tan variadas de estas aguas, se requieren estudios extensos para valorar los requisitos de pretratamiento y el efecto de las mismas en los procesos biológicos.

El volumen o la concentración de las aguas residuales industriales suele compararse en términos de un equivalente de población, EP, con base en contribuciones per cápita representativas.

Además del posible contenido de sustancias similares a los vertidos domésticos pueden aparecer elementos propios de cada actividad industrial como: tóxicos, iones metálicos, productos químicos, detergentes, pesticidas, hidrocarburos, etc. Estos contaminantes pueden estar disueltos o en suspensión.

 

Tratamiento de aguas industriales

 

El objetivo primordial consiste en eliminar o modificar los contaminantes perjudiciales para la salud humana o el entorno acuático, terrestre o aéreo.

 

Procesos de tratamiento

 

Los contaminantes en suspensión, coloidales y disueltos (orgánicos e inorgánicos) se pueden separar físicamente, transformarse por medios biológicos o someterse a modificaciones químicas en una planta de tratamiento.

Los contaminantes en general se eliminan de las aguas residuales en orden de dificultad creciente: primero, trapos, palos y otros objetos grandes; luego, arenilla y por último, el resto.

 

Procesos físicos

 

  • Sedimentación
  • Tamizado y separación por membranas
  • Flotación
  • Evaporación
  • Adsorción

 

Procesos biológicos

 

Asimilación de la materia orgánica degradable biológicamente (DBO) por los microorganismos, en presencia de oxígeno y nutrientes según la reacción:

MATERIA ORGÁNICA + MICROORGANISMOS + O2 = PRODUCTOS FINALES + NUEVOS MICROORGANISMOS + ENERGÍA

Si la reacción es aerobia, los productos finales serán CO2 y H2O; si es anaerobia, el producto será CH4.

 

Procesos químicos

 

  • Oxidación – Reducción
  • Precipitación
  • Neutralización
  • Floculación y coagulación
  • Intercambio iónico

 

Tratamiento con base en terrenos

 

  • Pantanos: sedimentación, filtración, adsorción y descomposición bacteriana.
  • Estanques o lagunas de oxidación (tratamiento biológico).
  • Lagunas aireadas (similar a lo anterior pero con aire introducido por medios mecánicos).
  • Otros

 

 

CONTRIBUCIONES DE LAS PRINCIPALES INDUSTRIAS A LA CONTAMINACIÓN Y POSIBLES SOLUCIONES

Industria Textil

Principales flujos de desechos

El flujo de desecho que provoca mayor preocupación es el agua que contiene impurezas naturales y sustancias químicas de proceso. La composición del agua residual es muy variable debido a la gran variedad de tratamientos que se emplean en el procesamiento. Por lo general el agua contiene colorante, es muy alcalina, tiene mucha demanda biológica de oxígeno (DBO) y demanda química de oxígeno (DQO) y se encuentra a temperaturas elevadas. Asimismo, provocan especial preocupación los compuestos más específicos que son tóxicos para la vida acuática, como es el caso de los metales pesados que provienen sobre todo del teñido y el acabado, los surfactantes (agentes humedecedores), los compuestos que se emplean en todos los pasos del procesamiento húmedo y otras sustancias químicas del proceso. Por lo general, el enjuague y/o lavado de la tela (con detergente) se realiza entre los procesos primarios del proceso, lo cual produce cantidades excesivas de agua residual diluida de los baños químicos agotados.

En la siguiente tabla se describen las características del desecho proveniente de las operaciones de preparación de telas.

 

Proceso

Propósito

Especies en el baño/agua de lavado

Desaprestado de los tejidos

Eliminar el aprestador que se aplica para el tejido

Enzimas, almidón degradado (alto en DBO), o, por el contrario, PVA

Limpieza (sólo para el algodón)

Eliminar las impurezas naturales y los contaminantes debido al manejo.

NaOH, agente quelante para el Fe, detergentes, grasas, aceites, pectinas, cera, semilla de algodón, vástagos y hojas, lubricantes para el tejido, acabado de la hilatura.

Decolorado

Decolorar los pigmentos naturales y lograr una mayor uniformidad en la adsorción del color

H2O2, silicato de sodio o estabilizador orgánico, hidróxido de sodio, surfactantes, quelados, carbonato de sodio, peróxido de sodio.

Mercerizado (sólo para el algodón)

Mejorar las propiedades físicas y químicas de la tela

NaOH

 

Características del agua residual de las operaciones de coloración e impresión.

Proceso

Propósito

Compuestos en el baño/agua de lavado.

Directo y reactivo

Coloración del algodón

Color (para el verde y azul incluye Cu), surfactante, antiespumante, sales de sodio, secuestrante, agentes niveladores y retardadores, diluyentes, ácido acético y cloruro de sodio

Disperso

Coloración del poliéster

Color, ácido acético, MSP, EDTA, NTA, fosfatos, agentes niveladores, transportador (benzoato de metilo), antiespumantes, lubricantes, dispersantes, deslustrantes y diluyentes, NaOH, hidrosulfito de sodio.

Impresión

Rayón

Urea (solución de hasta el 20%)

 

 

 

Características del agua residual de las operaciones de acabado

 

 

Tipo de acabado

Compuestos en el baño/agua de lavado

Planchado permanente o durable

Urea de dimetil dihidroxi etileno, con catalizador (MgCl), reblandecedor (compuesto grasoso, polietileno, silicón) y saurfactante.

Emisión de suciedad

Acrílico, fluoroquímicos

Resistencia a las manchas y a la suciedad

Sustancias fluoroquímicas, compuestos de piridinio

Resistencia o retardo de la llama

Solubles en agua (se aplican de nuevo después del contacto con el agua), como bórax, ácido bórico o fosfato de amonio.

Bacteriostático

Acetato de Zn con H2O2 y ácido acético para el algodón, melamina de metilol con nitrato de Zn, ClZn, NH4Cl

 

Oportunidades para prevenir la contaminación.

Como sucede en la mayoría de las operaciones de manufactura, es posible lograr reducciones importantes en los desechos de las instalaciones textiles por medio de buenos métodos de operación, sin necesidad de realizar grandes inversiones en nuevas tecnologías. Las estrategias incluyen actividades tales como mejorar el mantenimiento del equipo, el manejo de materiales, y la programación de la producción

Más allá de los buenos métodos de operación, el aspecto más importante a corto plazo para prevenir la contaminación en la fabricación de textiles, consiste en reducir el uso de agua, sustancias químicas y energía, así como en utilizar compuestos menos peligrosos, más eficientes y con mayores posibilidades de recuperación, a través de la sustitución de materiales, de modificaciones al proceso y de estrategias de reutilización.

 

Opciones disponibles

Existe una gran y creciente cantidad de tecnologías que se prestan para prevenir la generación de desechos peligrosos y reducir el impacto ambiental de la fabricación de textiles.

En la siguiente tabla se presentan las estrategias de modificación del proceso que ayudan a minimizar los flujos de desechos. Los métodos de cambio en el proceso se han concentrado en técnicas avanzadas para el baño de teñido para el procesamiento acuoso, en los medios alternos de aplicación y rendimiento, y en una mayor eficiencia en el lavado. Además, las estrategias generales, como el hecho de combinar algunos pasos del proceso en uno solo, tal vez constituyan un método más sistemático para minimizar el desecho.

 

 

 

Opción

Ejemplo

Beneficio

Coloración por almohadilla por lote

Transferencias del colorante al algodón, rayón y productos mezclados, por medio de rodillos

Disminución en el uso del agua, energía y sustancias químicas, mayor productividad

Coloración con baja proporción de licor

Reducción en el peso del agua usada para teñir un determinado peso de productos

Mayor fijación del colorante, gran reducción en el consumo de agua y energía para coloración

Tecnología de espuma

Aplicación del colorante por medio de espuma u otros solventes para colorar e imprimir

Menor consumo de agua y energía, menos desechos químicos y menor tiempo para el secado

Tecnología de rocío

Lavado a contracorriente, lavadoras de chorro con lámina vibratoria, medios mecánicos para crear mayor turbulencia

Mayor eficiencia del lavado, por tanto, menor consumo de agua y energía

Consolidación del proceso

Una sola secuencia de almohadilla-vapor-lavado mediante combinaciones particulares de sustancias químicas

Menor uso de agua y energía, menos sal en el efluente y menores tiempos de proceso

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

En la siguiente tabla se presentan estrategias específicas que pueden utilizarse para recuperar el agua y las sustancias químicas del proceso. La conservación del agua conlleva al beneficio adicional de reducir el consumo de recursos secundarios como la electricidad para secado y bombeo, los combustibles fósiles que se usan para producir vapor, y el agua de enfriamiento. Más aun, el agua que ha sido tratada y recuperada es, por lo regular, más valiosa que el agua limpia (menos impurezas), lo cual constituye un incentivo económico extra para buscar opciones de reciclado.

 

Opción

Descripción

Beneficio

Recuperación del aprestador (después del desaprestado)

Separación/ concentración del aprestador de PVA por medio de la ultrafiltración para reutilización

Menor carga de DBO en el efluente y menor consumo de agua limpia y sustancias químicas

Reutilización del baño de coloración

Con la baja hidrólisis de las moléculas de colorante, los baños de coloración pueden recargarse con sustancias químicas para el baño y reutilizarse varias veces.

Menor carga de contaminantes en el efluente, menor consumo de agua limpia y sustancias químicas

Recuperación de los cáusticos

Reciclado de hasta el 98% de la solución de mercerizado, NaOH

Menor alcalinidad en el agua residual proveniente del pretratamiento y menor consumo de sustancias químicas

Reutilización del metal

Tratamiento del baño de coloración agotado mediante la técnica de separación con membrana con coagulación biológica química a fin de retirar y recuperar los metales y el agua

Menor consumo de agua limpia y metales, menor toxicidad del efluente.

 

 

Industria papelera

Principales flujos de desechos

En las fábricas se producen diversos flujos de desechos gaseosos, particulados, líquidos y sólidos. Las emisiones gaseosas al aire incluyen: sulfuro de hidrógeno, metil mercaptano, sulfuro de dimetilo, bisulfuro de dimetilo, óxidos nitrosos, bióxido de azufre, acetona, metanol, acetaldehído, amoníaco, cloro, dióxido de cloro, formaldehído, ácido hidroclórico, ácido sulfúrico, compuestos orgánicos volátiles y cloroformo.

Las principales fuentes de contaminación del agua son las operaciones de manejo y descortezado de los troncos, el lavado de virutas y agua blanca de la máquina de papel. Los contaminantes del agua que se producen durante el proceso incluyen sólidos en suspensión, numerosos compuestos clorados como dioxinas y furanos, haluros orgánicos adsorbibles, color, compuestos de azufre reducido, metanol y otros compuestos orgánicos volátiles.

Los desechos sólidos incluyen las cenizas finas de calderas, los sedimentos de las aguas residuales y arenilla de cal. Es común que al sedimento resultante del tratamiento de las aguas residuales se le extraiga el agua y se lo queme para recuperar energía.

 

Opciones para prevenir la contaminación

Reciclado del agua de la canaleta de los troncos. El agua que se utiliza para transportar los troncos desde el lugar donde se encuentran apilados hasta los descortezadores y los trituradores puede reciclarse con un purgado mínimo hasta las instalaciones para el tratamiento de aguas residuales. La corteza y la fibra recogidas pueden quemarse en las calderas de combustible triturado para recuperar energía. El agua residual tratada sirve como agua de repuesto para las canaletas. Esta alternativa puede aplicarse a cualquier fábrica que emplee canaletas para transportar los troncos.

Eliminación extendida de la lignina. El objetivo de éste proceso de pulpación es eliminar una mayor cantidad de lignina de la pulpa, y, con ello, reducir la demanda ejercida sobre el sistema de blanqueado y la consiguiente generación de contaminantes. La eliminación extendida se logra al cocer la fibra en ciclos de tiempo, temperatura y alcalinidad modificados, por lo regular, con la misma carga total de álcali. Este proceso se conoce como cocción continua modificada (CCM).

Las ventajas de la eliminación extendida de lignina consisten en una disminución en el consumo de las sustancias químicas para el blanqueado, reducción de los compuestos clorados del efluente, mayor eficiencia energética y mayor rendimiento de la pulpa.

Sistemas mejorados de lavado de la pasta de madera y nuevos sistemas de lavado. Las mejoras en el lavado de la pasta de madera pueden provocar un importante incremento en la eficiencia de la recuperación química. Esto puede lograrse al agregar uno o más pasos de lavado en las líneas de lavado existentes, o bien, al instalar equipo más nuevo y refinado en lugar del anterior. Los nuevos sistemas pueden contar con prensas para pulpa, lavadores de banda, lavadores con deflector de compactación o lavadores por difusión.

Controles de Azufre total reducido (TRS) para las ventilas de alto volumen-baja concentración y bajo volumen-baja concentración. Del total de las emisiones de compuestos de azufre reducido, entre el 10 y el 20% provienen de los flujos de ventilación de las lavadoras para pasta de madera, de los tanques de espumado, de los filtros de licor negro, de los tanques de oxidación y de los tanques de almacenamiento, los cuales no suelen recogerse en el sistema de gas no condensable. Las emisiones provenientes de estas fuentes pueden recolectarse y quemarse para recuperar energía, lo cual reduce las emisiones de compuestos de azufre reducido y compuestos orgánicos volátiles que se descargan a la atmósfera.

Eliminación de la lignina con oxígeno. La eliminación de la lignina con oxígeno es el proceso mediante el cual la pulpa se trata con oxígeno en un ambiente alcalino antes de blanquearse, o bien después de un proceso de pulpación convencional o extendido. Puede lograrse una eliminación de la lignina de hasta el 50%.

Las ventajas de la lignina con oxígeno son, ante todo, los ahorros en sustancias químicas en la planta de blanqueado y una menor contaminación en el agua residual. También es posible lograr reducciones importantes en las cargas de contaminantes del efluente, por ejemplo en la demanda biológica de oxígeno, en los compuestos clorados, en los haluros orgánicos adsorbibles, y en el color. El consumo de cloro puede reducirse en un 50%.

Blanqueado con ozono. En este proceso, después de la eliminación de la lignina, el ozono se utiliza como agente de blanqueado primario en lugar del cloro. Además de eliminar la formación de compuestos clorados nocivos, el blanqueado con ozono facilita también la recuperación del ozono y de los filtrados de la fase de extracción dentro del sistema de recuperación química. Este método reduce de manera significativa las cargas de haluros orgánicos adsorbibles, la demanda biológica de oxígeno y el color que se descargan en las aguas residuales desde la planta de blanqueado.

 

Industria Química

 

Requisitos de energía

El consumo de energía de la industria química, tanto en materias primas como en insumos esenciales de energía se distribuyen de la siguiente manera:

Petróleo crudo y sus derivados 45%

Gas natural 30%

Electricidad 17%

Carbón 6%

Otros 2%

 

Cadena química: los ladrillos con los que se construye la industria

Las sustancias químicas derivadas de materias esenciales del petróleo, son los ladrillos de construcción básicos de la industria química. Por ejemplo, uno de éstos ladrillos es el etileno, que se convierte en productos tales como pintura de látex, envolturas para alimentos, bolsas para basura, botellas de plástico, discos, cintas de audio y video, adhesivos, vidrios de seguridad, productos farmacéuticos, cosméticos, fragancias, aspirina, fibras sintéticas, detergentes, champús, líquidos para frenos, fluidos hidráulicos y para transferencia de calor, e incluso el líquido en el que se almacenan los corazones humanos a la espera de trasplante.

 

Cómo buscar las oportunidades para prevenir la contaminación

La industria química tal vez sea la más difícil de analizar desde afuera. Muchas plantas químicas son grandes, son complejas, y están muy integradas; por ejemplo, los gases ligeros que provienen de la vanguardia de una instalación de olefinas se usan como combustibles para los hornos de desintegración térmica donde se elaboran el etileno y el propileno que se emplean más tarde en la instalación. A su vez, el etileno puede utilizarse para fabricar decenas de sustancias químicas más, dependiendo de los procesos que se usen, con flujos de reciclado integrados a las diversas fases de la producción de sustancias químicas.

 

 

 

 

 

 

 

 

Posibles fuentes de contaminantes y desechos

Posibles fuentes de emisiones al aire

  • Emisiones de un solo punto: chimeneas, ventilas, maniobras de carga y descarga del material, etc
  • Emisiones fugitivas: bombas, válvulas, bridas, sellos mecánicos, dispositivos de alivio
  • Emisiones secundarias: unidad de tratamiento para el agua residual, torre de enfriamiento, drenaje del proceso, resumidero, áreas de derrames y fugas, y otras.

 

Posibles fuentes de desechos líquidos

Solvente y agua para el lavado de equipo, muestras de laboratorio, químicos excedentes, lavados y purificación de productos, lavado de los sellos para descarga de agua, purga del depurador, agua de enfriamiento, eyectores de vapor y bombas para vacío, fugas, derrames, solventes gastados o usados, mantenimiento interno, aceites y lubricantes de desecho provenientes del mantenimiento, y otras.

Posibles fuentes de desechos sólidos

Catalizadores y filtros usados, sedimentos, sedimento del tratamiento biológico del agua residual, suelo contaminado, equipo y aislamiento viejos, material de empaque, subproductos de reacciones, carbón y resinas usados, auxiliares para secado y otros.

Posibles fuentes de contaminación para el agua del subsuelo debido a fugas o derrames

Fosos sin revestimiento, trincheras del proceso, resumideros, bombas, válvulas y accesorios, estanques para el tratamiento del agua residual, áreas para almacenamiento de productos, tanques y patios de tanques, tubería subterráneas o elevada, áreas y racks para carga y descarga, instalaciones para el mantenimiento de la manufactura.

 

Dónde buscar soluciones para prevenir la contaminación

Administración de inventarios y operarios

Métodos mejorados para comprar, recibir, almacenar y manejar el material, que permitan minimizar la cantidad de material caduco, sobrante o que no se necesita, o que puede provocar descargas accidentales.

Instalación de equipos adecuados y adopción de programas de mantenimiento preventivo rigurosos que prevengan fugas, derrames o descargas accidentales.

Programación de la producción: reducción del número de cambios en la producción a fin de minimizar el desecho que se genera debido a las transiciones y a la rotación.

 

Equipos

Instalación de equipos que produzcan menos desechos.

Rediseño del equipo o de las líneas de producción de modo que generen menos desechos y mejoren o permitan las opciones de recuperación o reciclado.

Una mejor eficiencia operativa del equipo

Eliminación de las fuentes de fugas y derrames.

Proceso

Cambios en el proceso que optimicen las reacciones y el uso de las materias primas a fin de reducir la generación de desecho o las descargas.

Cambios en los insumos: purificación y sustitución de los materiales que permitan que el proceso cambie para reducir el desecho o eliminar algún constituyente peligroso que se utilice en el producto o durante la manufactura

Sustitución del producto: crear un nuevo producto cuyo uso o disposición sean menos peligrosos que los del producto original.

Automatización adicional para aumentar la confiabilidad de las operaciones y reducir la incidencia de perturbaciones en el proceso y la producción de material fuera de especificación.

Reciclado

Participación en intercambios de desechos

Instalación de sistemas de ciclo cerrado para que el reciclado se realice en el transcurso del proceso.

Reciclado in situ en otras unidades de proceso o bien, reciclado externo para reutilización

Encontrar nuevos usos para los subproductos que antes nadie quería.

Separación de desechos según el tipo de los mismos para permitir la recuperación

Recuperación: procesamiento de los desechos para recuperar los recursos.

 

 

Industria de la refinación del petróleo

 

La industria de la refinación del petróleo se dedica, ante todo, a la manufactura de combustibles, lubricantes y productos petroquímicos intermedios, utilizando el petróleo crudo como su principal material de insumo. El petróleo crudo es una mezcla compleja de hidrocarburos parafínicos, oleofínicos, nafténicos y aromáticos; el contenido de carbono suele ser de entre 82 y 87% por peso, mientras que el contenido de hidrógeno varía entre el 12 y 15 % por peso. Además de los hidrocarburos, el petróleo crudo contiene pequeñas concentraciones de compuestos orgánicos e inorgánicos de azufre, oxígeno, nitrógeno y elementos metálicos. Las sales metálicas alcalinas que se encuentran en el agua de mar, como el cloruro de sodio, se encuentran también en las soluciones salinas que se extraen junto con el petróleo crudo de los depósitos subterráneos.

La refinación del petróleo es el proceso que separa los hidrocarburos en fracciones a través de la destilación, que mejora los hidrocarburos por medio de la conversión química para adaptarlos al uso a que se destine el producto, y que separa los hidrocarburos de las impurezas indeseables, por lo general, compuestos de azufre, nitrógeno, oxígeno y elementos metálicos. Por lo regular, las fuentes de desechos del proceso de refinación pueden clasificarse de la siguiente manera:

  • Pérdidas de petróleo. Dichas pérdidas se deben, más que nada al arraste, a la emulsificación y, en menor medida, a la disolución de los hidrocarburos en la fase acuosa de todas aquellas operaciones que implican que éstos entren en contacto con el agua, así como por las fugas inadvertidas provenientes del equipo y de la tubería.
  • Consumo de materiales auxiliares de insumo, como catalizadores, adsorbentes sólidos, soluciones que absorben líquidos para la limpieza de gases, cáusticos, ácidos minerales, fluidos para transferencia de calor, lubricantes, sustancias químicas para tratamiento de agua y la propia agua.
  • Desechos irreductibles generados como resultado de la separación de las impurezas indeseables en el proceso de refinado; por ejemplo, sales en la solución salina del desalador. Cabe señalar que las impurezas que originalmente acompañan al petróleo crudo o que suelen crearse durante el refinado, se convierten en productos útiles y viables desde un punto de vista comercial, como amoníaco, azufre, materiales fenólicos y metales.

En consecuencia, la prevención de la contaminación, tal como se aplica a la refinación del petróleo, tiene como objetivo buscar oportunidades para reducir los desechos y prevenir las pérdidas de petróleo e hidrocarburos mediante la disminución en el consumo de los materiales auxiliares de insumo, así como mediante una mejora en la conversión de las impurezas de entrada en productos útiles.

 

 

Industria de generación de energía

 

Flujos de desechos más comunes.

El tipo y la cantidad de desechos generados en una planta de energía dependen de la configuración, el tamaño y la antigüedad de la planta, así como el tipo de combustible. Los desechos que pueden atribuirse directamente al proceso de generación de energía incluyen las emisiones a la atmósfera de óxidos nitrosos, óxidos sulfúricos y cenizas muy finas; los desechos acuosos, como el agua purgada de las calderas, las descargas del agua de enfriamiento o las soluciones salinas provenientes de la regeneración del agua de alimentación; así como los desechos sólidos como cenizas y sedimentos del fondo de la caldera. Estos desechos tienden a generarse de manera rutinaria de acuerdo con el nivel de producción de energía. Otros desechos relacionados con la producción de energía son las cenizas húmedas provenientes de los lavados del hogar de la caldera y los ácidos usados en la limpieza química de las calderas.

Los desechos que no dependen del nivel de energía que se produzca, incluyen los derrumbes de la pila de carbón y el drenaje del patio, los desechos de mantenimiento como las soluciones y solventes de limpieza usados, los restos de pinturas y recubrimientos, los aceites de lubricación sucios, los fluidos hidráulicos del equipo rotatorio y los desechos sanitarios. Los desechos no rutinarios incluyen los suelos contaminados por las fugas de aceite combustible y los desechos provenientes del reemplazo de la madera tratada con cromo para la torre de enfriamiento y la sustitución del aislamiento del asbesto.

En las operaciones de campo fuera de los límites de la planta se generan muchos tipos de desechos, por ejemplo: aceites usados de motores, filtros, baterías, fluidos para transmisión y refrigerantes para el motor, todos ellos provenientes de las operaciones de mantenimiento en el campo. Algunos de los desechos que se recolectan y manejan en las operaciones de mantenimiento en el campo incluyen postes de madera tratada, cables eléctricos forrados de plomo, transformadores y capacitores de PCB y no PCB, solventes usados en la limpieza del equipo eléctrico y trapos sucios. Algunos de estos desechos son más peligrosos que los desechos que normalmente se producen en una planta de energía, pero también suelen producirse en menor volumen.

 

 

Opciones para prevenir la contaminación en la industria de generación de energía eléctrica.

 

Desechos del hogar de la caldera

  1. Usar combustibles más limpios. El gas natural es el combustible fósil que se quema con mayor limpieza, pero su poca disponibilidad evita que se extienda su uso. Existen aceites y carbones que se queman con mayor limpieza pero su costo puede resultar prohibitivo.
  2. Usar otros métodos de limpieza. Los sopladores de hollín y las bocinas sonoras pueden reducir la necesidad del lavado. La ceniza seca tiene un mayor potencial de reutilización. Pueden emplearse abrasivos pero éstos aumentan la cantidad de desechos creados
  3. Reciclar o reutilizar los desechos del hogar de la caldera. El sedimento de cal resultante del tratamiento puede venderse a los fundidores de cobre. Tal vez sea posible recuperar el vanadio de las cenizas del aceite combustible. Las cenizas del carbón pueden usarse como sustituto del cemento en el concreto o en un relleno estructural.

 

Limpieza química de las calderas

  1. Mejorar el suministro de agua para la caldera. Regenerar con rapidez las resinas de intercambio de iones. Instalar equipo para ósmosis inversa antes del sistema de intercambio de iones a fin de reducir la carga del mineral y la frecuencia de regeneración
  2. Controlar la química del agua de la caldera. Utilizar hidracina para controlar el oxígeno disuelto y recurra a la morfolina para controlar el dióxido de carbono
  3. Reducir el ingreso de contaminantes. Mejorar los sellos del equipo para evitar que las fugas de aire y agua de enfriamiento penetren en la caldera
  4. Basar la limpieza en la acumulación de depósitos. Utilizar cupones para medir la acumulación de costras y programe la limpieza de acuerdo con ello.
  5. Utilizar la limpieza en línea. Los depósitos pueden eliminarse mediante una inyección de poliacrilato de sodio sin necesidad de apagar la caldera. Se necesita más investigación al respecto.
  6. Reutilizar el agua residual. El agua residual puede utilizarse como relleno para la torre de enfriamiento o como agua de alimentación para los depuradores de ceniza y para las unidades de desazufrado del gas de combustión. Tal vez sea necesario algún tratamiento previo o separación.
  7. Reutilizar el sedimento de cal. Los sedimentos provenientes del tratamiento con cal para los desechos de limpieza química pueden venderse a los fundidores de cobre para que los reutilicen.

 

Mantenimiento del equipo rotatorio

 

  1. Usar fluidos de alta calidad. Aunque los costos iniciales son mayores, los fluidos de alta calidad pueden durar hasta el doble en servicio.
  2. Vigilar de manera rutinaria el estado del fluido. La generación de fluidos de desechos puede reducirse si el calendario de reemplazos se basa en el estado del fluido. Algunos servicios de prueba económicos pueden proporcionar información detallada.
  3. Usar equipo que no tenga fugas. Usar conexiones de manguera con desconexión seca, contratuercas autosellantes y empaques de brida elastomérica para reducir las fugas de aceite. También resultan efectivas las bombas de impulso magnético, las válvulas de fuelle y las bridas de fuelle.
  4. Limpiar y reciclar los fluidos sucios. Los fluidos pueden limpiarse con dispositivos de filtrado para que duren más. Algunos sistemas más complejos pueden recurrir al centrifugado o a la destilación al vacío.
  5. Usar los aceites de desecho como combustible para la caldera. Depende del tamaño de la caldera, del contenido de PCB y de halógeno en el aceite de desecho. No puede aplicarse a los fluidos hidráulicos sintéticos.

 

Mantenimiento de la instalación

 

  1. Eliminar el uso de materiales peligrosos. En esta área se han logrado avances importantes como la eliminación del uso del PCB, del aislamiento de asbesto, de las sustancias químicas a base de cromo para el tratamiento del agua de enfriamiento y de las pinturas con plomo.
  2. Reemplazar los TCA y CFC con limpiadores que no contengan sustancias destructoras de ozono. El destilado de petróleo y las mezclas de D- limoneno son buenos para limpiar el equipo eléctrico. Los detergentes son buenos para la limpieza general, pero deben mantenerse fuera de los drenajes del patio y de los separadores de aceite y agua.
  3. Usar un equipo de pintura de alta eficiencia en la transferencia. Escobillas, rodillos y espátulas de manos son muy eficaces pero exigen mucha mano de obra. El rocío sin aire es común en el campo debido a que no se necesita una fuente de aire limpio y seco.
  4. Usar una estación de limpieza cerrada. Varios distritos aéreos ordenan el uso de limpiadores cerrados para las pistolas y prohíben el rociado de solventes de limpieza al aire.
  5. Evitar la remoción de pintura con plomo. La remoción de pintura a base de plomo sólo debe realizarse cuando ésta no brinde la protección adecuada. Use dispositivos de chorro húmedo o de recolección al vacío a fin de evitar la generación de polvo de pintura con plomo
  6. Adquirir materiales a granel. La adquisición de productos en tambores y recipientes a granel puede reducir los desechos de tambores vacíos. Los megatambores y recipientes a granel se devuelven al proveedor para que los limpie y los llene de nuevo.

VALORACIÓN ECONÓMICA DEL MEDIO AMBIENTE

 

Las relaciones entre ECONOMÍA ("administración de la casa") y ECOLOGÍA ("conocimiento de la casa") no han sido equilibradas cono hubiera sido deseable.

 

El problema : mercado, valor y precio

 

Uno de los problemas económicos básicos de los que ha de ocuparse una sociedad es el de la ASIGNACIÓN DE RECURSOS. Planteado en términos muy simplistas esto querría decir, sencillamente, que la sociedad tiene que tomar una decisión sobre como distribuir unos recursos escasos (capital, trabajo, recursos naturales, etcétera) en la producción de unos bienes cuya demanda parece superar siempre las posibilidades de la oferta. De hecho, la organización de la sociedad actual es: EL SISTEMA DE MERCADO. Asimismo en un mercado idealmente competitivo confluyen toda una serie de agentes económicos (productores, trabajadores, consumidores) quienes, actuando de manera "racional" (es decir, tratando de maximizar unas funciones-objetivo, previamente definidas por el modelo), generan, a través de su interacción, unos precios. Estos precios son los que determinan finalmente la solución al problema de la asignación de unos recursos escasos. En efecto: los consumidores muestran así sus preferencias (y la intensidad de las mismas) por una serie de bienes y servicios; muestran, idealmente, su DISPOSICIÓN a PAGAR por ellos. Las empresas recogen esta información y organizan el proceso productivo en consecuencia. La competencia entre ellas, así como entre los propios consumidores, y entre los oferentes de los servicios de los factores productivos, garantiza en principio la optimalidad del resultado. Ahora bien, eso si la sociedad funcionara como el modelo descrito. Las cosas no son así, y el mercado de la vida real se parece poco al ideal del modelo: tiene IMPERFECCIONES. En primer lugar, porque lo que caracteriza el funcionamiento del sistema es un amplio abanico de formas de COMPETENCIA IMPERFECTA. En segundo lugar, por la INCOMPLETITUD de muchos mercados, los problemas de la falta de información, etcétera. Finalmente, existe todo un conjunto de bienes (y males) que, por carecer de un mercado en el que intercambiarse, carece asimismo de precio: es el caso de los llamados BIENES PÚBLICOS, los RECURSOS COMUNES, o las EXTERNALIDADES en términos generales.

 

  1. Externalidades, economías y deseconomías externas
  2.  

    Se dice que estamos en presencia de una externalidad (economía externa), cuando la actividad de una persona (o empresa) repercute sobre el bienestar de otra (o sobre su función de producción), sin que se pueda cobrar un precio por ello, en uno u otro sentido. Existen externalidades negativas (deseconomías externas) y positivas (economías externas). Quien genera una externalidad negativa no tiene que pagar por ello en un sistema de mercado, a pesar del perjuicio que causa; y quien produce una externalidad positiva no se ve recompensado monetariamente. El resultado es, en definitiva, que el mercado (sistema) produce demasiadas externalidades negativas, y menos externalidades positivas de las deseadas.

     

     

  3. Bienes Públicos

 

Dos propiedades fundamentales

    • NO EXCLUSIÓN: cuando el bien en cuestión se ofrece a una persona, se ofrece a todas. En otras palabras, no puede excluirse a nadie de su disfrue, aunque no pague por ello: lo que indica que el coste marginal de ofrecérselo a una persona adicional es cero. Los bienes públicos no pueden ser racionados, por tanto, a través del sistema de precios.
    • NO RIVALIDAD EN EL CONSUMO: cuando alguien consume el bien, lo disfruta o lo sufre, no reduce el consumo potencial de los demás. Así el hecho de consumir el bien no reduce su disponibilidad.

 

  1. Recursos Comunes

 

Caracterizados por la LIBERTAD de ACCESO. Ello implica que su uso y disfrute no tiene ningún coste pero, a diferencia de lo que ocurre con los bienes públicos, en muchos casos existe la rivalidad en el consumo. Es costumbre distinguir entre aquellos recursos comunes GLOBALES (como la capa de ozono, por ejemplo) cuya región requeriría un acuerdo internacional, de los recursos c


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  Comentarios publicados (17)
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jullissa
(26/05/2005)
chevere
jean
(19/08/2005)
buenisimo articulo, me ayudo mucho para la presentacion de un trabajo y durante mi carrera la pagina fue un apoyo extraordinario
Bayrdo Montalvo
(22/01/2006)
Señores Ingeniero Ambiental:
¿Es posible recibir su asesoría y desarrollar proyectos en el área ambiental en general, particularmente en el tratamiento de aguas?

Saludos

Bayardo Montalvo G
Bayrdo Montalvo
(22/01/2006)
Señores Ingeniero Ambiental:
¿Es posible recibir su asesoría y desarrollar proyectos en el área ambiental en general, particularmente en el tratamiento de aguas?

Saludos

Bayardo Montalvo G
V. SALDAÑA
(20/04/2006)
Tu pagina esta genial, tendras de casualidad algo sobre contaminacion con halogenos
Santiago
(05/06/2006)
Muy bueno lo de las papeleras, hay muy poco en la Internet, igualmente faltaron los proceesos que se usan para tratar el agua y los gases, me serviría mucho información de ese tipo. Gracias, Santiago
VERONICA
(28/06/2006)
ESTA MUY INTERESANTE SE PAGINA, PODRIAN INCLUIR ALGO SOBRE TECNICAS DE LIMPIEZA QUIMICA EN TORRES DE ENFRIMIENTO? GRACIAS
Andrea
(07/07/2006)
Somos alumnos de un establecimiento universitario de Entre Rios y estamos interesados en averiguar como actuan los estabilizadores q se utilizan para el tratamientos de pilas y quien provee dicho agente estabilizador. Les agradeceríamos en gran medida si nos pueden ayudar con algun tipo de información.
Andrea
(07/07/2006)
Somos alumnos de un establecimiento universitario de Entre Rios y estamos interesados en averiguar como actuan los estabilizadores q se utilizan para el tratamientos de pilas y quien provee dicho agente estabilizador. Les agradeceríamos en gran medida si nos pueden ayudar con algun tipo de información.
carlos K
(24/09/2006)
muy interesante informacion y deseo contactarme con uds para actualizarme en miprofesion
Laura
(30/09/2006)
muy interesante, quisiera saber mas acerca de el "MANEJO DE RESIDUOS QUÍMICOS POR LA INDUSTRIA METALÚRGICA, agraceceria si me podria enviar algo
joc
(19/06/2007)
muy bueno , super sencillo y facil de comprender algo complejo como la contaminacion
Angelica
(05/09/2007)
El articulo esta muy bueno, si es posible, me gustaria saber sobre prevencion y manejo de un derrame de productos quimicos en su traslado
olaya
(15/10/2010)
me gustaría saber los riesgos que conllevan los residuos industriales para salud?? artículo muy bueno!! gracias
silvina
(23/03/2011)
muy buen artículo,bien explicado
Vanesa
(26/05/2011)
muy bueno =) esto me va a ayudar michisimooooooooo
kareysii
(23/03/2012)
superr bn BueniisiimO

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