View
213
Download
0
Category
Preview:
Citation preview
BALANCE DE MATERIA Y ENERGIA
Ing. Roxana de Castillo.Maestra en Gestión Ambiental.
Especialista en Producción más Limpia y Materiales Peligrosos
LEY DE CONSERVACION DE MASAS
• Debemos partir de la ley de conservación de la masa o ley de conservación de la materia o ley de Lomonósov-Lavoisier:
• “ LA MATERIA NO SE CREA NI SE DESTRUYE, SOLO SE TRANSFORMA”
MARP`S: MATERIALES RESIDUALES DE LA PRODUCCION
Gesta/ Gtz, 2003
Operaciones en el Proceso de Producción
Operaciones Físicas
Operaciones Químicas
Operaciones Bioquímicas
Procesos Continuos o por lotes
• Un proceso continuo se caracteriza porque las materias primas entran constantemente por un extremo del sistema, mientras el otro extremo se obtiene de forma continúa un producto terminado.
• Discontinuos o por lotes es cuando para obtener un producto se realizan diferentes operaciones Los procesos discontínuos (también conocidos como batch o lotes)
OPERACIÓN UNITARIA
Una operación unitaria puede definirse como un área del proceso o un equipo donde se incorporan materiales, insumos o materias primas y ocurre una función determinada, son actividades básicas que forman parte del proceso.
Por ejemplo, la producción de pulpa o el descortezado en una fábrica de papel, o la destilación en un proceso de elaboración de productos químicos
OPERACIONES UNITARIAS
OPERACIÓN UNITARIA
PRODUCTO (DESEADO)
SUBPRODUCTO(UTILIZABLE)
MATERIASPRIMAS
DESECHO
DESECHOFÁCILMENTE
ASIMILABLE POR ELAMBIENTE
RESIDUO INERTEFÁCILMENTEDISPONIBLE
RESIDUO TÓXICO/PELIGROSO
AGUA ENERGÍA MATERIASAUXILIARES
A
B
D
C
EJEMPLO ELABORACION DE TAMALES
• 1. Selección y cortado de tuzas.• 2. Escaldado de hojas.• 3. Preparación de la masa de tamal• 4. Preparación de relleno • 5. Preparación de salsa para tamal.• 6. Elaboración del tamal • 7. Cocción
• Ejemplos de Procesos unitarios:• Almacenamiento,• Preparación• Clasificación, Molienda• Clarificación, Evaporación, Cristalización.• Centrifugación• Secado, • Etc.
Ejemplos
Modulo 2 Importancia de los balances de materia y energía para la evaluación de impacto
Ambiental
Son elementos asociados a las actividades de la organización que interactúan con el ambiente y causan o pueden causar un impacto ambiental, el cual puede o no ser significativo
Definición de Aspectos Ambientales
Aspectos ambientales
agua residual
emisiones al aire
agua
residuosenergía
materiales
emisiones al suelo
ruido
Definición de Impactos Ambientales
Cualquier alteración significativa, positiva o negativa, de uno o más de los componentes del ambiente, provocadas por acción humana o fenómenos naturales en un área de influencia definida
LEY DEL MEDIO AMBIENTE DE LA REPÚBLICA DE EL SALVADOR , Art.5
IMPACTOS AMBIENTALES EN EL USO DE LA ENERGIA
EFECTOS NEGATIVOS POR EL EL USO DE LA ENERGIA
Como resultado de las acciones realizadas por el hombre, las emisiones a la atmósfera han aumentado considerablemente, aumentando la
temperatura de la tierra
Efectos negativos del consumo de materiales
Efectos e impactos Negativos del consumo de agua
• Sobre explotación de los recursos
• Escasez
• Contaminación de cuerpos de agua por generación de aguas residuales descargadas sin tratamiento.
• Tratamiento de agua residual deficiente y muy costoso
Relación entre AA e IA
Causa (Aspecto Ambiental):
Consumo de Agua
Efecto (Impacto Ambiental)
Agotamiento de Acuíferos
INTERACCIONES CON EL AMBIENTE
CAMBIOS EN EL AMBIENTE
Aspectos Ambientales
• “Aspecto” implica un impacto real o potencial
• Almacenamiento de combustibles en un tanque bien sellado = un “aspecto” potencial
• Emisión de compuestos volátiles orgánicos = un “aspecto” que tiene un
impacto real
Un Aspecto con un Impacto Real
Aspectos Ambientales
Un Aspecto con un Impacto Potencial
22
Aspectos Ambientales—Ejemplos
• Emisiones y Fugas– de materiales o energía
• Derrames• Efluentes• Descargas• Residuos• Consumo de energía• Consumo de agua
Aspectos Ambientales—Ejemplos
• Emisiones de vehículos• Consumo de combustibles (vehículos)• Descargas de la planta de tratamiento• Desmonte (sitios de construcción)• Consumo de papel (oficinas)• Emisiones de gases de combustión• Ruido
Ejemplo Aire
Aspecto– quema de
combustibles fósiles (SO2, NOx, CO, CO2, PM10)
– uso de CFC y halones
– uso de solventes y otros compuestos orgánicos volátiles
Impacto– contaminación del
aire, lluvia ácida, y efecto invernadero
– disminución de la capa de ozono
– contaminación del aire (ingrediente relevante del smog)
Ejemplos AguaAspecto– Efluentes con carga
orgánica
– Efluentes con compuestos
fosforados y de nitrógeno
– Efluentes con solventes, metales pesados y otros contaminantes tóxicos
Impacto◦ Elevada ddemanda
de oxígeno (DBO) (ej. asfixia de peces)
◦ Eutrofización
◦ contaminación del suelo y las aguas
Ejemplos Suelo
Aspecto– derrame de
compuestos tóxicos/peligrosos
Impacto◦ contaminación del suelo
y aguas subterráneas
Ejemplos SueloAspecto– desmonte durante
construcción
Impacto◦ erosión del suelo y pérdida
de hábitat
Ejemplos Recursos Naturales
Aspecto– Extracción de aguas
subterráneas
Impacto◦ Disminución del recurso
Visuales, Ruidos, Molestias
Aspecto– emisión de ruido
– derrame de residuos sólidos (no peligrosos)
Impacto– afectación a la salud
de los empleados y de los vecinos
– Impacto visual (pérdida de orden y limpieza)
Aspectos Ambientalesimpacto visual
materia primaolor
ruidosuelo contaminado
aguas superficiale
s
pluma
agua subteránea
emisiones
consumo de energía
residuos sólidos y líquidos
31
RELACION DE ASPECTO E IMPACTO
Actividadmanipulación de materiales peligrosos o petroleo
Productosolvente
ServicioMantenimiento de vehículos
Aspectopotencial de derrame
Aspectoemisiones al atmósfera
Potencial de derrameAspectoEmisión de combustibles volátiles durante reabastecimiento
ImpactoContaminación del suelo y las aguas
ImpactoContaminación del suelo, aire y las aguas
impactoContaminación del aire (formación de smog)
32
ActividadOperación de la planta de tratamiento
ProductoMateriales peligrosos
ServicioMantenimiento de vehículos
AspectoEmisiones y efluentes
AspectoPotencial derrame
AspectoEmisión de combustibles volátiles durante reabastecimiento
ImpactoContaminación del aire, suelo y las aguas
ImpactoContaminación del suelo, aire y las aguas
ImpactoContaminación del aire (formación de smog)
33
RELACION DE ASPECTO E IMPACTO
Materia Prima
Desperdicio
Reuso
Hay Aspectos Ambientales en Cada Etapa del Ciclo de Vida
Transporte de
Materia Prima
Almacén Transformación
Transporte
ClienteDisposición
Por el Cliente
Impacto y balance de materia y energia
• Cuantificación del cambio de comportamiento del medio natural (del efecto).
Conocemos las entradas
Conocemos el Aspecto ambiental pero no el impacto
Materias primasAgua Energía Conocemos los
ProductosSubproductos
EmisionesResiduosEnergíaAgua residual
Balance de materiales
Proceso de entrada
materia prima, agua, energía
Proceso de salida
productos, residuos
Balance del material obtenido
ACUMULACIÓN =0 = MASA ENTRA –MASA SALE
dM/dt = 0 en estado estacionario
(caso más simple , sin reacción)
Balance de materiales
Proceso de entrada
materia prima, agua, energía
Proceso de salida
productos, desechos y emisiones
Balance del material obtenido
1. Información recopilada
2. Balance preliminar obtenido
3. Balance detallado
Sin reacciones químicas o biológicas
Material de entrada
+material
generado
= Material de salida+
material consumido
Entrada = Salida
Balance de materiales
Con reacciones químicas o biológicas
Recommended