CURSO

TRATAMIENTO DE

DESECHOS INDUSTRIALES

Docente:

Dr. Napoleón Jáuregui Nongrados

Los Olivos, 15 de Junio de 2016.

PROCESOS UNITARIOS INDUSTRIALES

PRODUCTOS LÁCTEOS CURTIEMBRE PETRÓLEO PLÁSTICOS BEBIDAS GASEOSAS

PRODUCTOS LÁCTEOS

Proceso de Curtiembre

•Estiércol •Orine •Sólidos (plumas, paja)

MATADERO: Cerdo y Ganado

•Sangre •Sólidos

•Sangre y agua altas temperaturas. •Sólidos ( pelo, plumas).

Sólidos ( uñas

pelos)

•Sangre •Sólidos(partes de viseras).

MATADERO: Cerdo y Ganado

•Agua con sangre y material patógeno •Sólidos (viseras)

•Agua con sangre. •Sólidos (viseras, pelos, uñas)

MATADERO: Cerdo y Ganado

Proceso de

Curtiembre

1. Transporte Del Ganado Desde El Campo Al Frigorífico.

2. Abatimiento y cuidados de la piel del ganado en esta Operación.

2.2 Abatimiento.

3. Transporte De Pieles Frescas Desde El Frigorífico La

Curtiembre.

4. Etapa De Ribera.

4.1 Recorte en recepción.

4.2 Remojo.

4.3 Pelambre.

4.4 Desencalado.

4.5 Descarnado.

4.6 Desengrase.

4.7 Purga enzimática.

5. Etapa De Piquelado.

6. Etapa De Curtido.

6.1 Escurrido.

7. Procesos Mecánicos Post-Curtación.

7.1 Desaguado mecánico.

7.2 Dividido o partido.

7.3 Raspado.

7.4 Recortes.

8. Procesos Húmedos De Post-Curtación.

9. Secado Y Terminación.

En las curtiembres o

curtidurías. Se realiza el

curtido que es el proceso

que convierte las pieles

de los animales en

cuero. Hay que quitar el

pelo, curtirlas con los

agentes de curtimiento y

tinturarlas, para producir

el cuero terminado. Las

cuatro etapas del

proceso de curtido de las

pieles son: limpieza,

curtido, re curtimiento y

acabado.

Desorillo

Re curtido, Teñido Y Engrase

Desencalado Y Piquelado

Dividido

Remojo

Pelambre Y Encalado

Descarne

Escurrido

Rebajado

Secado Acabado

Ribera

Curtido

Acabado

Curtido

Proceso Productivo de Curtiembres

PRINCIPALES CONTAMINANTES EN EL AGUA de una curtiembre

Tratamiento: sistema combinado de tratamiento de aguas residuales de industria matadero

HUMEDALES/ MACROFITOS

>96% en todo

PETRÓLEO

Proviene del Latín, y significa ACEITE DE PIEDRA

Es la fuente natural más abundante de hidrocarburos

PETRÓLEO

Origen del petróleo

La teoría orgánica es la actualmente aceptada. supone que el petróleo se ha originado por una lentísima transformación de restos vegetales (algas) y animales (peces) que, junto con el plancton, se ha depositado en el fondo de los lagos, mares, etc. Estos restos orgánicos, por procesos de descomposición y fermentación anaeróbica, dieron origen al petróleo. la transformación habría ocurrido a temperaturas no muy elevadas y altas presiones.

Líquido oleoso bituminoso de origen natural compuesto por diferentes sustancias orgánicas.

El petróleo es un líquido negro formado por una mezcla de hidrocarburos.

PETRÓLEO

Procesos de Refinación

Etapas en la producción de petróleo

• Producción en boca de pozo

• Tratamiento – Separación de Gases – Deshidratación

• Transporte

– Oleoducto – Barco – Terrestre

• Refinación

Instalaciones de superficie

Oil/Gas

Separation

Water/Gas

Separator

Gas

Sweetening

Gas Drying ( TEG, DEG)

Gas

Fractionation

Ethylene Plant

Petrochemical

Industrial use

Power plants

Heating

Motor Vehicle

Gas

Oil

Crude oil

Crude Oil

Stabilization Condensate REFINERY

Gas

Clasificación de los Tipos de Petróleo

• Por su composición

• Por su densidad

• Por el contenido de azufre

Tipos de Petróleo

• Por Composición (Factor Kuop)

– Parafínicos

– Mixtos

– Nafténicos

– Aromáticos

Por densidad (ºAPI)

Extrapesado

Pesado

Mediano

Liviano

Muy liviano

Por contenido de S

Dulces

Agrios

Composición del Petróleo

• Hidrocarburos de diferente peso molecular

• Azufre

• Nitrógeno

• Oxígeno

• Metales

• Sales

Curvas de destilación

• Ensayos normalizados (ASTM, TBP) de acuerdo al tipo de producto.

• Ejemplos de ensayos:

– Crudos: TBP (True Boiling Point)

– Naftas, Kerosene y Gasoil Liviano: ATSM D86

– Gasoil pesado, Crudo reducido: ASTM D1160

• Se determina % vaporizado a distintas temperaturas Y

Curva de destilación

Curvas de destilación – TBP Crudo

0

100

200

300

400

500

600

700

800

0 20 40 60 80 100

%LV

T (

ºC)

CRUDO

Propiedades de los productos

• Naftas – Número de octanos – Tensión de vapor – Contenido de benceno y aromáticos – Contenido de azufre

• Kerosene – Punto de inflamación – Punto de congelamiento – Contenido de agua (para JP)

• Gasoil – Índice de cetanos – Contenido de azufre – Punto de inflamación – Punto de enturbiamiento

Procesos de Refinación

• Destilación – Atmosférica y al Vacío

• Conversión – Cracking Catalítico – Craqueo Térmico – Visbreaking – Hydrocracking

• Upgrading – Reforming de naftas – Isomerización – Alkylación – Hidrotratamiento de naftas y gasoil

Procesos de Refinación

• Mejoradores octánicos – MTBE – TAME

• Blending • Tratamiento de efluentes

– Aguas ácidas – Aminas – Claus

• Servicios auxiliares y offsites – Vapor – Agua de enfriamiento – Energía Eléctrica – Antorcha – Nitrógeno, aire de instrumentos, etc.

Productos típicos de una Refinería

• Propano / propileno • Butano / butilenos • Naftas (Premium, súper, normal, regular) • Kerosene, JP • Gasoil • Fuel oil • Asfalto • Carbón de coque • Bases lubricantes • Parafinas • Azufre líquido

Destilación atmosférica de crudo

• La destilación de crudos se basa en la transferencia de masa entre las fases líquida y vapor de una mezcla de hidrocarburos.

• El objetivo es extraer los hidrocarburos presentes naturalmente en el crudo por destilación, sin afectar la estructura molecular de los componentes.

• Se obtienen combustibles terminados y cortes de hidrocarburos para ser procesados en otras unidades.

Destilación atmosférica de crudo

KERO

DIESEL

AGO

Gas

LPG LN

HN

HN

Residue

Desalter

Preflash

Crude Atmospheric Tower

Overhead system

Side

Strippers

Stabilizer

Naphtha

Splitter

ESQUEMA DEMOSTRATIVO DEL INTERIOR DE LA TORRE DE DESTILACIÓN

Contaminación del petróleo

La contaminación por petróleo se produce por su liberación accidental o intencionada en el ambiente, provocando efectos adversos sobre el hombre o sobre el medio, directa o indirectamente.

La contaminación involucra todas las operaciones relacionadas con la explotación y transporte de hidrocarburos, que conducen inevitablemente al deterioro gradual del ambiente. Afecta en forma directa al suelo, agua, aire, y a la fauna y la flora.

Efectos sobre el suelo: las zonas ocupadas por pozos, baterías, playas de maniobra, piletas de purga, ductos y red caminera comprometen una gran superficie del terreno que resulta degradada.

Los efectos de la contaminación con petróleo depende de varios factores: tipos de petróleo (crudo o refinado), cantidad liberada, distancia del sitio de liberación desde la playa, época del año, temperatura del agua, clima y corrientes oceánicas. El petróleo que llega al mar se evapora o es degradado lentamente por bacterias. Los hidrocarburos orgánicos volátiles del petróleo matan inmediatamente varios animales, especialmente en sus formas larvales.

Otras sustancias químicas permanecen en la superficie y forman burbujas flotantes que cubren las plumas de las aves que se zambullen, lo cual destruye el aislamiento térmico natural y hace que se hundan y mueran. Los componentes pesados del petróleo que se depositan al fondo del mar pueden matar a los animales que habitan en las profundidades como cangrejos, ostras, etc., o los hacen inadecuados para el consumo humano.

Efectos sobre el aire: por lo general, conjuntamente con el petróleo

producido se encuentra gas natural. La captación del gas está determinada por la relación gas/petróleo, si este valor es alto, el gas es captado y si es bajo, es venteado y/o quemado por medio de antorchas.

El gas natural está formado por hidrocarburos livianos y puede contener dióxido de carbono, monóxido de carbono y ácido sulfhídrico. Si el gas producido contiene estos gases, se quema.

Si el gas producido es dióxido de carbono, se lo ventea. Si bien existen reglamentaciones, el venteo y la quema de gases contaminan extensas zonas en la dirección de los vientos.

Efectos sobre la flora y la fauna: la fijación de las pasturas depende de la presencia de arbustos y matorrales, que son los más afectados por la contaminación con hidrocarburos. A su vez estos matorrales proveen refugio y alimento a la fauna adaptada a ese ambiente. Dentro de la fauna, las aves son las más afectadas, por contacto directo con los cuerpos de agua o vegetación contaminada, o por envenenamiento por ingestión. El efecto sobre las aves puede ser letal.

• En nuestras sociedades el petróleo y sus derivados son imprescindibles como fuente de energía y para la fabricación de múltiples productos de la industria química, farmacéutica, alimenticia, etc.

• En la actualidad, alrededor del 0,1 al 0,2% de la producción mundial de petróleo acaba vertido al mar. El porcentaje puede parecer no muy grande pero son casi 3 millones de toneladas las que acaban contaminando las aguas cada año, provocando daños en el ecosistema marino.

Contaminación marina Es un hecho que cada año los barcos derraman 600 000 toneladas de petróleo en el mar aproximadamente

Contaminación marina

ANIMALES CUBIERTOS POR PETRÓLEO

LOS PLÁSTICOS

Los plásticos son un conjunto de materiales

de origen orgánico y de elevado peso

molecular. Están compuestos

fundamentalmente de carbono y otros

elementos como el hidrógeno, el oxígeno, el

nitrógeno o el azufre. A estos compuestos se

les denomina polímeros.

DEFINICIÓN

• El plástico es el primer material sintético

creado por el hombre.

• Antes de la aparición del primer plástico

sintético, el hombre ya utilizaba algunas

resinas naturales, como el betún, la

goma y el ámbar, con los que podían

fabricar productos útiles y lograr

aplicaciones diversas. Se tienen

referencias de que éstas se utilizaban

en Egipto, Babilonia, India, Grecia y

China, para una variedad de

aplicaciones desde el modelo básico de

artículos rituales hasta la impregnación

de los muertos para su momificación.

La palabra momia deriva del

término "mummiya", que

significa betún.

HISTORIA DE LOS PLÁSTICOS

En 1860, el inventor estadounidense Wesley Hyatt patentó el

celuloide.

Nitrato de celulosa + Alcanfor + Alcohol Celuloide

Su producto, se utilizó para fabricar diferentes objetos, desde

placas dentales a cuellos de camisa, sin olvidar su aplicación en el

cine. El celuloide tuvo un notable éxito comercial a pesar de

ser inflamable y deteriorarse al exponerlo a la luz.

.

Sin embargo, no es hasta 1907 cuando

se introducen los polímeros sintéticos,

cuando el Dr. Baeckeland descubre un

compuesto de fenol-formaldehído al cual

denomina “baquelita” y que se

comercializa en 1909.

• Los plásticos se obtienen mediante

polimerización de compuestos derivados

del petróleo y del gas natural.

• La polimerización es una reacción química mediante

la cual un conjunto de moléculas de bajo peso

molecular (monómeros) se une químicamente para

formar una molécula de gran peso (polímero).

ETILENO

CLASIFICACIÓN DE LOS PLÁSTICOS Según la disposición de las moléculas que forman el

polímero se distinguen tres grupos de plásticos:

Termoestables Termoplásticos Elastómeros

Las macromoléculas

están dispuestas

libremente sin

entrelazarse. Tienen la

propiedad de

reblandecerse con el

calor, adquiriendo una

forma que conserva al

enfriarse.

Sus macromoléculas se

entrecruzan formando una

red.

Debido a esta disposición

sólo se les puede dar forma

una vez. Un segundo

calentamiento produciría su

degradación.

Las macromoléculas

están ordenadas

formando una red de

pocos enlaces.

Recuperan su forma y

dimensiones cuando la

fuerza que actúa sobre

ellos cede.

Plásticos

Termoestables

Resina de

poliéster

Resina epoxi

Baquelita

Melamina

Termoplásticos

Poliestireno

PVC

Naylón

Polietileno

Polipropileno

Elastómeros

Caucho

Neopreno

Silicona

TERMOESTABLES

• Resina de poliéster:

Se comercializa en dos envases separados,

uno para la resina y otro para el catalizador, que se mezclan en el momento de emplearlo.

Aplicando capas sucesivas sobre un molde

se hacen piscinas, carrocerías para coches, etc.

Resina epoxi:

Posee mayor dureza que la de poliéster. Se utiliza como adhesivo en construcción, como

cimentación para las bancadas de máquinas y para la fabricación de pinturas que repelen el polvo.

TERMOESTABLES

• Baquelita: Es duro y muy resistente a los ácidos. Buen aislante del calor y de la electricidad.

• Melamina: Es más resistente a los golpes que la baquelita, se comercializa en forma de chapas con las que se fabrican tableros para mesas y mobiliario de cocina.

TERMOPLÁSTICOS

• Poliestireno:

–La forma rígida se utiliza para fabricar utensilios del hogar, juguetes, pilotos de automóvil… –La forma espumada se emplea para la fabricación de aislantes térmicos y como elemento de protección para

embalajes. Es el denominado corcho blanco.

• Polivinilo (PVC): Es muy resistente a los agentes

atmosféricos, por lo que se utiliza para fabricar tubos y canalones

de desagüe, puertas, ventanas y pavimentos.

TERMOPLÁSTICOS • Nailon: Es un material muy duro y resistente, se

utiliza para fabricar hilo de pescar. Debido a que ofrece mucha resistencia al desgaste y poca al rozamiento, se utiliza para fabricar piezas de máquinas como levas y engranajes. En la industria textil se emplea para la fabricación de todo tipo de tejidos.

• Polipropileno: Es el termoplástico que posee mayor resistencia al impacto, es más duro que el polietileno pero menos que el poliestireno. Puede soportar temperaturas de 100 ºC. Es un buen dieléctrico. Se utiliza para fabricar parachoques de automóviles, juguetes, tubos, botellas …

TERMOPLÁSTICOS

• Polietileno: Existen dos tipos:

– El de alta densidad que es duro, frágil y puede resistir temperaturas próximas a los 100 ºC.

– El de baja densidad que es más blando, flexible y que admite temperaturas cercanas a los 70ºC.

Es un plástico muy resistente al ataque de ácidos por lo que se emplea para fabricar depósitos, tuberías, y envases de cualquier tipo. Debido a la facilidad con la que se moldea se utiliza para fabricar objetos de diversas formas: juguetes, cubos, bolsas …

ELATÓMEROS

• Caucho: El caucho natural se utiliza para

fabricar neumáticos de coches, mediante un

proceso de vulcanización. El caucho sintético es

más resistente al ataque de agentes químicos y

es mejor aislante térmico y eléctrico. Se emplea

para fabricar suelas de zapatos, mangueras de

riego, correas de transmisión…

• Neopreno: Debido a su impermeabilidad se

utiliza para fabricar trajes de inmersión. Absorbe

muy bien las vibraciones por lo que se utiliza en

cimentaciones de edificios, apoyo para grandes

vigas …

• Silicona: Es muy resistente al ataque de agentes químicos y

atmosféricos y posee una gran elasticidad.. Debido a sus

múltiples propiedades tiene usos tan diversos como el sellado

de juntas, aislante eléctrico o en prótesis mamarias.

ELATÓMEROS

FABRICACIÓN DE PRODUCTOS

Plástico granulado

Motor

Husillo giratorio

Calefactores

Boquilla

EnfriadoresArrastreMaterial

extruido

1.- Conformación por extrusión: El plástico en granos se vierte sobre la tolva y se hace pasar por un husillo giratorio que se calienta hasta 250 ºC, obteniendo una pasta uniforme. El plástico sale en forma de hilo por la boquilla. Se suele utilizar este método con

termoplásticos.

• Conformación por inyección: Se introduce en la tolva el plástico granulado, el husillo gira y empuja el material al interior de un molde refrigerado con agua para que el plástico se solidifique. El molde se abre y expulsa la pieza. Este método suele aplicarse con termoplásticos, para fabricar series de piezas de formas sencillas. También se puede aplicar a termoestables siempre que se controlen los valores de presión y temperatura.

Aire a presión

Motor

Materia primaHusillo

CalefactoresMolde partido

Émbolo

Agua fría

Agua caliente

FABRICACIÓN DE PRODUCTOS

• Conformación por compresión: Es un método idóneo para

Con termoestables, grandes series de piezas con formas sencillas. El plástico es introducido en el interior de un molde caliente, con la ayuda de un sistema neumático o hidráulico el plástico se reblandece hasta llenar por completo el molde. La pieza es desmoldada una vez fría.

Molde macho

Preforma

Molde hembra

Sistema de expulsión

Sistema de prensado

Compresión Pieza fabricada Expulsión pieza

FABRICACIÓN DE PRODUCTOS

• Los restos de material plástico deben separarse de los demás residuos ya que es posible su tratamiento y reciclaje.

• En los objetos plásticos suelen venir dos símbolos:

Nos permiten identificar

el tipo de plástico con el que

ha sido fabricado.

1 PET Polietilenterftalato

2 PEAD Polietileno de alta densidad

3 PVC Polivinilo

4 PEBD Polietileno de baja densidad

5 PP Polipropileno

6 PS Poliestireno

7 OTROS

¿Qué hacer con los

residuos plásticos?

CENTROS

RECICLADORES

PLANTA DE TRANSFERENCIA

PLANTA DE CLASIFICACIÓN MATERIAL CLASIFICADO

ENVASES DE PLÁSTICO

LATAS

TETRA-BRICKS

TRATAMIENTO DEL LIQUIDO EN LA ELABORACION DE BEBIDAS

GASEOSAS

Materia Prima

La materia prima empleada para la realización del producto se encuentra constituida de:

• Agua.

• Azúcar.

• Concentrados y Esencias.

• Gas carbónico (CO2).

• Botellas de vidrio o PET.

• Tapas metálicas o plásticas.

• Gas refrigerante Amoniaco.

• Químicos tratantes de agua: Hipoclorito de sodio,

sulfatoferroso y cal.

Maquinaria y Equipo

– Agitadores (Mezcladores) – Silos de Almacenamiento – PRE-MIX o TRI-O MATIC – Panel de Control – Lavadoras de botellas – Faja transportadora – Tanque reactor – Filtros de arena, carbón y celulosa. – Lámparas UV.

Diagrama de Flujo del Proceso

L Lo xo Xo

L L1 x1 X1

G G1 y1 Y1

G Go yo Yo

Yo

Y1

Xo X1

L/G

Por balance de masa: G (Yo – Y1) = L (X1 – Xo)

x = X 1 + X

y = Y 1 + Y

X = x 1 - x

Y = y = p 1 – y P - p

y = p P

y = n nT

Y = n ni

nT = ni + n L = Lo (1 – xo) , G = Go ( 1 – yo)

Flujos mínimos: Por gases: Go = P.V/R.T

TRATAMIENTO POR ABSORCIÓN DE GASES

PROBLEMA

• Por afectación ambiental de una planta de embotellamiento de bebidas, se tratan por absorción 40 m3/h de una mezcla gaseosa de composición 35 % en volumen de amoniaco y 65 % en volumen de aire. La absorción se verifica en contracorriente con agua que contiene el 2 % en peso de amoniaco a 20 ºC y 1 atm, y se ha de recuperar el 90 % del amoniaco contenido en la mezcla gaseosa. Calcular la cantidad mínima de agua necesaria y el flujo molar de amoniaco que ingresa al agua.

TABLA DE OPERACIÓN

Kg NH3/100 Kg H2O P (mmHg) x y X Y

2 12,0

5 31,7

10 69,6

15 114,0

20 166,0

25 227,0

30 298,0

1. Rellena la siguiente tabla, indicando qué

tipo de plástico se emplea en cada caso:

ACTIVIDADES

Dudas, Preguntas

NOTA: TRAER PAPEL MILIMITRADO, CALCULADORA, REGLA Y PISTOLETES